基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统的制作方法

    技术2025-08-01  10


    本技术属于储能设备,具体涉及一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统。


    背景技术:

    1、相较于煤炭和天然气等传统的不可再生能源,在可再生能源电力占比越来越高的趋势下,电力价格反而呈下降趋势。同时,在电力市场改革的背景下,峰谷电价差将持续增大,因此利用低谷电热储能可实现稳定低成本的高质量工业蒸汽供应。热储能可在夜间低谷电时段消纳富余电能,对蓄热介质进行加热,并将热能存储在蓄热罐中,在用电的尖、高峰时段根据用热侧需求,蓄热罐释放热能,向用热侧供热、供蒸汽。

    2、现有的蓄热设备存在一些明显的技术缺陷或难题,主要表现在几个方面:1)蓄热罐的蓄热能力较差,储存能量较小;2)蓄热罐输出端的蒸汽压力如何根据用热侧需求实时供给无极调节;3)用热侧需求突然下降或者没有需求,调节阀反应需要时间,会使管道内压力急剧增加,导致安全阀频繁起跳,对系统安全稳定性造成影响。鉴于这些因素,本申请提出一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本实用新型拟解决的技术问题是,提供一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统。

    2、本实用新型解决所述技术问题采用如下的技术方案:

    3、一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,包括除氧水储存装置、电加热器、蓄热罐、分汽缸、压力调节组件和压力放散组件;所述蓄热罐内填充有水介质,蓄热罐内设有集汽管、环形管和蛇形管,集汽管分层盘绕在蓄热罐内,集汽管下侧均匀分布有若干喷嘴;环形管均匀缠绕在集汽管上,环形管和蛇形管内均填充相变盐;除氧水储存装置通过给水管道与电加热器连接,电加热器通过第一蒸汽管道与集汽管连接;蓄热罐通过第二蒸汽管道与分汽缸连接,第二蒸汽管道上设有压力调节组件和安全阀,安全阀位于压力调节组件的下游,压力放散组件分别与除氧水储存装置和压力调节组件与安全阀之间的第二蒸汽管道连接。

    4、进一步的,所述压力调节组件包括压力传感器、plc控制器以及多个调节分支;多个调节分支与第二蒸汽管道并联设置,每个调节分支包括依次串联的截止阀、比例调节阀以及截止阀;压力传感器位于压力调节组件下游的第二蒸汽管道上,压力传感器与plc控制器相连。

    5、进一步的,所述压力放散组件包括电磁阀和第三蒸汽管道;第三蒸汽管道的一端与第二蒸汽管道连接,另一端与除氧水储存装置连接,电磁阀位于第三蒸汽管道上。

    6、进一步的,所述蓄热罐的上部设有汽水分离器,外表面包覆有隔热层。

    7、进一步的,该系统还包括过滤器,过滤器位于压力调节组件上游的第二蒸汽管道上。

    8、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

    9、1.本实用新型的蓄热罐利用夜间低谷电对水介质进行加热,降低了用电费用,具有环保、节能、经济、高效等特点。其内部的蛇形管及环形管内均填充有相变盐,利用相变盐的相变蓄热,使蓄热罐具有更大的储热能力。蓄热罐中同时存在两种蓄热模式,一种是蛇形管内的相变盐利用水介质加热,另一种是环形管内的相变盐利用集汽管内的蒸汽加热,环形管内的相变盐不断向水介质中输送热量,一方面降低了蛇形管吸热引起的区域温差,提高了安全性能;同时,也会加速蓄热罐内的水介质升温,从而缩短蓄热罐内各部分的水温达到同一值的时间。此种结构的蓄热罐蓄热能力好,储存量大,有更好的蓄热效果,可以释放更多热量。

    10、2.本实用新型的压力调节组件的plc控制器利用压力传感器来获得蒸气输出端口的蒸汽压力,从而对压力调节组件的比例调节阀的阀门开度进行控制,从而降低压力调节组件输入端口蒸汽压力的波动,对输出蒸汽端口的蒸汽压力进行稳定控制,从而达到对蒸汽压力的平稳控制,从而降低由于压力波动所造成的产量波动,从而达到按照用户需要进行无极调节的目的。压力调节组件能自动调节压力、流量,在确保蒸汽供应稳定的前提下,确保了系统的精确运行,多个调节分支并联设置可以有效应对高压差小流量应用工况(蓄热罐的蒸汽压力与用热侧所需蒸汽压力相差较大,用热侧所需流量负荷较小)。

    11、3.当用热侧需求降低或停止时,压力调节组件在减小比例调节阀阀门开度所需的反应时间内,第二蒸汽管道内压力会急剧增加,当达到电磁阀压力设定值,电磁阀开启,将第二蒸汽管道内积压的蒸汽通向除氧水储存装置,既可以防止弹簧安全阀频繁起跳,造成系统安全不稳定,又可以对管道内残存蒸汽加以利用,对除氧水储存装置内的除氧水进行加热,提高除氧水温度,减少热量损失。



    技术特征:

    1.一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,包括除氧水储存装置、电加热器、蓄热罐和分汽缸;其特征在于,该系统还包括压力调节组件和压力放散组件;

    2.根据权利要求1所述的基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,其特征在于,所述压力调节组件包括压力传感器、plc控制器以及多个调节分支;多个调节分支与第二蒸汽管道并联设置,每个调节分支包括依次串联的截止阀、比例调节阀以及截止阀;压力传感器位于压力调节组件下游的第二蒸汽管道上,压力传感器与plc控制器相连。

    3.根据权利要求1或2所述的基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,其特征在于,所述压力放散组件包括电磁阀和第三蒸汽管道;第三蒸汽管道的一端与第二蒸汽管道连接,另一端与除氧水储存装置连接,电磁阀位于第三蒸汽管道上。

    4.根据权利要求1所述的基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,其特征在于,所述蓄热罐的上部设有汽水分离器,外表面包覆有隔热层。

    5.根据权利要求1或4所述的基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,其特征在于,该系统还包括过滤器,过滤器位于压力调节组件上游的第二蒸汽管道上。


    技术总结
    本技术公开了一种基于高压差小流量应用工况的盐水双介质蓄热系统,包括除氧水储存装置、电加热器、蓄热罐、分汽缸、压力调节组件和压力放散组件;所述蓄热罐内填充有水介质,蓄热罐内设有集汽管、环形管和蛇形管,集汽管分层盘绕在蓄热罐内,集汽管下侧均匀分布有若干喷嘴;环形管均匀缠绕在集汽管上,环形管和蛇形管内均填充相变盐;除氧水储存装置通过给水管道与电加热器连接,电加热器通过第一蒸汽管道与集汽管连接;蓄热罐通过第二蒸汽管道与分汽缸连接,第二蒸汽管道上设有压力调节组件和安全阀,安全阀位于压力调节组件的下游,压力放散组件分别与除氧水储存装置和压力调节组件与安全阀之间的第二蒸汽管道连接。该系统能够对输出端的蒸汽压力进行稳定控制,及时释放管道内急剧增加的压力,确保稳定安全运行。

    技术研发人员:穆世慧,赵曙光,何乐为,王建新,于思源,陈兴业,尼宾杰
    受保护的技术使用者:北京民利储能技术有限公司
    技术研发日:20240307
    技术公布日:2024/10/24
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