[發明專利]一種熔融鹽相變蓄熱電鍋爐

在審

• 申請號: 201711449750.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108150986A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 蔡亮;陳麗萍;張小松;陳濤;李光華
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F22B1/06
• 分類號: F22B1/06;F22B1/28;F24H7/02;F24H9/18;F28D15/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發明公開了一種熔融鹽相變蓄熱電鍋爐。本發明包括鍋爐罐體，所述的鍋爐罐體里面通過隔板分隔為傳熱腔和蓄熱腔，所述的蓄熱腔里面設置有蓄熱介質，所述的傳熱腔里面設置有傳熱介質，所述的蓄熱腔里面設置有浸沒式電加熱器，所述的蓄熱腔分別連接蓄熱介質入口和蓄熱介質出口，所述的傳熱腔連接傳熱介質入口和傳熱介質出口，所述的鍋爐罐體里面設置有一組貫穿所述隔板的熱管。本發明采用熱管換熱器，和普通換熱器相比傳熱性能更好，能夠快速的將蓄熱提取出來，實現高效傳熱；熱管的二極管特性確保熱量單向傳遞，防止熱量回流；熱管的熱開關特性控制了蓄熱介質工作溫度范圍，保證熔鹽在熔點附近發生固?液相變循環，維持熔鹽的相變儲能特性。

技術領域：

本發明涉及一種熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，屬于儲熱、蓄熱技術領域。

背景技術：

為積極推進大氣污染防治工作，我國的清潔、可再生能源發電增長迅速，風電、光伏發電裝機容量得到很大的提升，但風力和光伏發電存在間歇性、隨機性、可調度性低和明顯的逆調峰特性等問題，使得新能源的并網、調峰和消納成為其發展的瓶頸，導致風電、光電利用效率不高，“棄風棄光”現象凸顯。

儲熱技術利用不穩定的風電、光電和夜間低谷電加熱蓄熱介質，將電能轉換成熱能儲存起來，在需要用電時、白天用電高峰時將蓄存的高溫熱能釋放出來用于發電或供暖、制冷，實現對可再生能源的消納和電力的移峰填谷。現有的水蓄熱式電鍋爐存在以下問題：蓄熱溫度低（只有90℃），因而限制了熱量的利用范圍，只能用于低溫換熱供暖，不能用于發電；設備壓力大，需要高壓承壓設備，安全性能要求高；屬于顯熱蓄熱，儲熱容量小，設備占地面積大。現有的熔鹽儲熱設備僅利用熔鹽的顯熱蓄熱，蓄熱量小，換熱器多采用板式或殼管式，導熱能力相對較差，不具有熱二極管、熱開關的作用，顯熱放熱放出熱量不穩定。

因而，一款好的蓄熱鍋爐應具有高蓄熱、高傳熱兩方面特性。高蓄熱特性能夠保證單位體積儲存更多的熱能；高傳熱特性能夠保證蓄存的熱量可以有效、快速的提取利用，提供穩定的熱源。

發明內容

本發明的目的是提供一種熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，是一款高蓄熱、高傳熱特性鍋爐，解決可再生能源消納，實現電力移峰填谷。

上述的目的通過以下技術方案實現：

一種熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，包括鍋爐罐體，所述的鍋爐罐體里面通過隔板分隔為傳熱腔和蓄熱腔，所述的蓄熱腔里面設置有蓄熱介質，所述的傳熱腔里面設置有傳熱介質，所述的蓄熱腔里面設置有浸沒式電加熱器，所述的蓄熱腔分別連接蓄熱介質入口和蓄熱介質出口，所述的傳熱腔連接傳熱介質入口和傳熱介質出口，所述的鍋爐罐體里面設置有一組貫穿所述隔板的熱管。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的傳熱腔頂部設置有安全閥。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的鍋爐罐體豎直設置，所述傳熱腔位于所述鍋爐罐體的上部，所述蓄熱腔位于所述鍋爐罐體的下部，所述的熱管采用重力式熱管，蒸發段布置在蓄熱腔內，冷凝段布置在傳熱腔內。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的傳熱介質進口和所述的傳熱介質出口處分別設置有閥門。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的浸沒式電加熱器采用螺旋管型加熱器或者圓柱形電加熱器；螺旋管式電加熱器設置在蓄熱腔底部，和蓄熱腔體同軸布置；多個圓柱形電加熱器均勻分布在蓄熱腔底部對蓄熱介質均勻加熱。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的傳熱介質采用導熱油或者水；所述蓄熱介質采用熔鹽。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的鍋爐罐體外部設置有保溫層。

所述的熔融鹽相變蓄熱電鍋爐，所述的熱管上具有一組翅片。

本發明所產生的有益效果：