[發(fā)明專利]帶多回路接口的固體熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811109715.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN109114633A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱建新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽世杰電器有限公司
• 主分類號(hào): F24D11/00
• 分類號(hào): F24D11/00;F28D20/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 楊濱

一種帶有多回路接口的固體熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括：多熱源系統(tǒng)，管道，多換熱系統(tǒng)，固體儲(chǔ)能體，閥門組，變頻驅(qū)動(dòng)器，控制裝置，熱用戶，疏導(dǎo)腔，其技術(shù)要點(diǎn)是：固體儲(chǔ)能體內(nèi)部有多組結(jié)構(gòu)或單組結(jié)構(gòu)的熱載體管道；熱載體管道均采用兩層或以上設(shè)置；單組結(jié)構(gòu)的換熱回流端連接放熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與放熱回流端管道相連接，多組結(jié)構(gòu)的換熱回流端連接放熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與本組的底層放熱熱載體管道相連接；放熱輸出端與固體儲(chǔ)能體內(nèi)的每層熱載體管道相連接，放熱回流端管道連接儲(chǔ)熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與疏導(dǎo)腔底端管道相連接，在該儲(chǔ)熱變頻驅(qū)動(dòng)器兩端的管道上連接儲(chǔ)熱旁通閥；閥門組設(shè)置在保溫層外側(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶多回路接口的固體熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)，它是通過操作變頻驅(qū)動(dòng)器和設(shè)在熱能輸入、輸出端口的閥門組的開關(guān)狀態(tài)，改變固體熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)的熱能儲(chǔ)存和熱能輸出之間的控制關(guān)系。

背景技術(shù)

一般燃煤熱電廠熱電機(jī)組的供熱能力和發(fā)電量是同步變化的，提高供熱能力的同時(shí)上網(wǎng)電量也隨之增加。而目前的現(xiàn)狀，熱用戶需求增長速度快于電量需求的增長速度，使帶供熱用戶的發(fā)電廠經(jīng)常因?yàn)榻o風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)讓路，造成熱電廠出現(xiàn)上網(wǎng)的電量受限，熱網(wǎng)的供熱能力不足的現(xiàn)象。解決的辦法是將多余的電能用電極爐、電阻爐轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崮軄硌a(bǔ)充熱網(wǎng)的供熱能力或采用中壓缸抽汽的方法減少發(fā)電機(jī)出力，將多余的蒸汽能經(jīng)過減溫減壓處理后作為熱網(wǎng)換熱器循環(huán)水加熱的熱源，還有太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)集熱器輸出的高溫蒸汽，一般也要經(jīng)過減溫減壓處理才可以作為驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的熱源。如果能將上述系統(tǒng)中產(chǎn)生的不同溫度的熱能，存儲(chǔ)在同一個(gè)固體熱能存儲(chǔ)裝置中，可以減少熱能存儲(chǔ)裝置的投資，還可以提高不同溫度、壓力熱能的利用率；在固體儲(chǔ)能體的不同溫度區(qū)間設(shè)置多個(gè)放熱接口，各放熱接口根據(jù)各自的溫度參數(shù)需求分別選擇不同的輸出接口位置。達(dá)到同一個(gè)固體儲(chǔ)能體滿足不同的輸出溫度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)處于工作狀態(tài)的固體儲(chǔ)能體，頂部溫度較高底部溫度較低的特點(diǎn)，以固體儲(chǔ)能體內(nèi)部存在的溫度梯度，是沿著高度方向由低向高呈正向分布的結(jié)論為依據(jù)，在固體儲(chǔ)能體垂直方向上依次設(shè)計(jì)多個(gè)輸入、輸出接口位置，滿足固體儲(chǔ)能體在不同的儲(chǔ)能狀態(tài)和不同的輸入、輸出熱能參數(shù)變化時(shí)選擇適合的接口位置。實(shí)現(xiàn)一個(gè)或二個(gè)以上不同參數(shù)的熱源共用同一固體儲(chǔ)能體存儲(chǔ)熱能并能同時(shí)完成一個(gè)或二個(gè)以上不同參數(shù)的熱能輸出，提高固體儲(chǔ)能體的存儲(chǔ)能力和放熱適配性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種帶有多回路接口的固體熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)，它包括有：多熱源系統(tǒng)，管道，多換熱系統(tǒng)，固體儲(chǔ)能體，閥門組，變頻驅(qū)動(dòng)器，控制裝置，熱用戶，疏導(dǎo)腔，其特征在于：固體儲(chǔ)能體為外側(cè)帶保溫層的耐高溫建筑砌塊體或耐高溫建筑材料澆筑體，在耐高溫建筑砌塊體或耐高溫建筑材料澆筑體內(nèi)部有耐熱金屬制成的儲(chǔ)熱、放熱熱載體管道，采用二組及以上平行或交叉陣列分布安裝的多組結(jié)構(gòu)或者多組儲(chǔ)熱、放熱回路共用一組熱載體管道的單組結(jié)構(gòu)；熱載體管道均采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式且沿垂直方向上為兩層或以上設(shè)置；在每層熱載體管道端口通過帶有閥門的管道分別與多換熱系統(tǒng)換熱輸入端相連接，單組結(jié)構(gòu)的換熱回流端連接放熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與多熱源系統(tǒng)放熱回流端管道相連接，多組結(jié)構(gòu)的換熱回流端連接放熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與本組的底層放熱熱載體管道相連接，在該放熱變頻驅(qū)動(dòng)器兩端的管道上連接放熱旁通閥而多換熱系統(tǒng)直接與熱用戶相連；多熱源系統(tǒng)的放熱輸出端通過帶有閥門的管道分別與固體儲(chǔ)能體內(nèi)的每層熱載體管道相連接，多熱源系統(tǒng)放熱回流端管道連接儲(chǔ)熱變頻驅(qū)動(dòng)器后與疏導(dǎo)腔底端管道相連接，在該儲(chǔ)熱變頻驅(qū)動(dòng)器兩端的管道上連接儲(chǔ)熱旁通閥；閥門組設(shè)置在保溫層外側(cè)；所述控制裝置可根據(jù)采集的固體儲(chǔ)能體各層熱載體管道溫度、壓力參數(shù)，完成控制各輸入、輸出回路與固體儲(chǔ)能體之間的閥門組轉(zhuǎn)換工作。

本發(fā)明所述的多熱源系統(tǒng)包括太陽光熱集熱器、汽輪機(jī)組中、低壓缸的排汽熱源或經(jīng)接在發(fā)電廠上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量表內(nèi)側(cè)降壓變壓器次級(jí)電源端的電阻爐、電極爐生產(chǎn)的高溫?zé)嵩醇澳苡霉艿垒斔偷臒嵩础?/p>

本發(fā)明所述的多換熱系統(tǒng)是采用金屬構(gòu)件制成的能輸出蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油、熱風(fēng)或熔鹽的換熱器組合。

本發(fā)明所述的閥門組是通過管道與固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱載體管道、疏導(dǎo)腔相連接的手動(dòng)閥門，氣動(dòng)閥門和電動(dòng)閥門。