[發(fā)明專利]一種高壓電制熱相變儲熱裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111264837.3
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN114152130A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫峰;趙清松;王順江;郝建成;李勝輝;邱實;戈陽陽;張冠鋒;謝賜戩;程緒可;張瀟桐;謝冰
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F28D20/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍;侯景明

本發(fā)明公開了一種高壓電制熱相變儲熱裝置，包括：電制熱儲熱裝置保溫層和連接在電制熱儲熱裝置保溫層后側(cè)的換熱器，所述電制熱儲熱裝置保溫層內(nèi)腔設(shè)置有儲熱機(jī)構(gòu)；所述儲熱機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在電制熱儲熱裝置保溫層內(nèi)腔的框架形的固體儲熱材料和間隔插接在固體儲熱材料內(nèi)側(cè)的多個相變儲熱材料，所述相變儲熱材料和固體儲熱材料均勻開設(shè)有多個通風(fēng)孔，同排多個位于所述固體存儲材料的通風(fēng)孔之間插接有電加熱絲，所述電制熱儲熱裝置保溫層的前側(cè)并排安裝有多個高壓引線。該高壓電制熱相變儲熱裝置，可有效提高儲熱裝置運行水平和供熱性能，能夠?qū)㈦娭茻醿嵫b置設(shè)計為小體積的情況下，滿足大容量、高品質(zhì)供熱的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高壓電制熱相變儲熱裝置。

背景技術(shù)

我國北方地區(qū)火電機(jī)組特別是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組多，且風(fēng)能資源豐富，在冬季居民、工業(yè)采暖需求下，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組一般以“以熱定電”模式運行，電源調(diào)峰能力顯著降低，為了保證供熱和電網(wǎng)的功率平衡，不得不大量棄風(fēng)。針對北方地區(qū)冬季供暖期熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運行，電網(wǎng)調(diào)峰能力下降，新能源發(fā)電大量棄風(fēng)問題，以及燃煤鍋爐運行造成嚴(yán)重的空氣污染問題，利用棄風(fēng)電制熱儲熱供暖是促進(jìn)風(fēng)電消納和清潔供熱的有效途徑。棄風(fēng)功率的間歇性、居民供熱面積以及供熱裝置安裝場地，尤其是城市供熱場地緊張，決定了必須采用高電壓、大功率的電加熱裝置以及大容量、小體積的儲熱裝置。常規(guī)儲熱裝置無法在大功率、小體積、高儲熱密度方面滿足應(yīng)用需求，必須從儲熱材料、儲熱裝裝置結(jié)構(gòu)和儲釋熱性能上進(jìn)行突破，解決儲熱體均勻傳熱問題，實現(xiàn)了裝置高效穩(wěn)定、協(xié)調(diào)運行。

例如中國發(fā)明申請?zhí)枮镃N201921958593.7的一種基于相變儲熱的電力儲能裝置，包括一用于通過超臨界二氧化碳循環(huán)將熱能轉(zhuǎn)換為電能的超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電裝置；該基于相變儲熱的電力儲能裝置還包括一用于將電能轉(zhuǎn)換成熱能并將其熱能儲存于相變儲熱材料內(nèi)的高溫蓄熱器，高溫蓄熱器設(shè)置在熱力循環(huán)發(fā)電裝置上，在放熱過程中，相變儲熱材料將熱量傳遞給超臨界二氧化碳工質(zhì)。本發(fā)明高溫蓄熱器中的相變儲熱體的熱量被超臨界二氧化碳工質(zhì)吸收，可使其達(dá)到1000℃以上的高溫，超臨界二氧化碳循環(huán)的熱效率可達(dá)63％以上，高溫蓄熱器的熱能在夜間電費較低時通過電加熱方式蓄積，白天在電費較高時，通過超臨界二氧化碳循環(huán)將熱能轉(zhuǎn)換為電能，所構(gòu)成的儲能裝置的能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)60％以上。

但現(xiàn)有裝置往往因結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致儲/釋熱能力不能發(fā)揮至最佳狀態(tài)，不能在電制熱儲熱裝置設(shè)計為小體積的情況下，滿足大容量、高品質(zhì)供熱的要求，在城市擁擠環(huán)境下電制熱儲熱裝置占地面積較大，運行的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電制熱相變儲熱裝置，以解決背景技術(shù)中提出的問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種高壓電制熱相變儲熱裝置，包括：電制熱儲熱裝置保溫層和連接在電制熱儲熱裝置保溫層后側(cè)的換熱器，所述電制熱儲熱裝置保溫層內(nèi)腔設(shè)置有儲熱機(jī)構(gòu)；

所述儲熱機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在電制熱儲熱裝置保溫層內(nèi)腔的框架形的固體儲熱材料和間隔插接在固體儲熱材料內(nèi)側(cè)的多個相變儲熱材料，所述相變儲熱材料和固體儲熱材料均勻開設(shè)有多個通風(fēng)孔和縱向通風(fēng)孔，同排多個位于所述固體存儲材料的通風(fēng)孔之間插接有電加熱絲，所述電制熱儲熱裝置保溫層的前側(cè)并排安裝有多個高壓引線，且高壓引線的一端貫穿電制熱儲熱裝置保溫層并和對應(yīng)的電加熱絲連接。

在進(jìn)一步的實施例中，所述電制熱儲熱裝置保溫層靠近換熱器一側(cè)的上部和下部分別開設(shè)有出風(fēng)孔和進(jìn)風(fēng)孔，且出風(fēng)孔和進(jìn)風(fēng)孔均和換熱器的內(nèi)腔連通，所述換熱器的對應(yīng)側(cè)壁下部安裝有和進(jìn)風(fēng)孔對應(yīng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述換熱器的中部插接有換熱盤管。

在進(jìn)一步的實施例中，所述換熱盤管的下部進(jìn)水口插接有進(jìn)水管，所述換熱盤管的上部出水口插接有出水管。

在進(jìn)一步的實施例中，所述固體儲熱材料位于相變儲熱材料兩側(cè)的通風(fēng)孔周圍均開設(shè)有多個輔助散熱孔洞，且多個輔助散熱孔洞為以對應(yīng)的通風(fēng)孔為圓心成圓形陣列設(shè)置。