一种高温高压固态储热系统技术方案

一种高温高压固态储热系统，该系统包括蓄热炉结构、换热结构和监测控制系统，蓄热炉结构、换热结构和监测控制系统三部分共同安装于锅炉房内；1.避免固体蓄热体局部加热丝温度过高熔断或降低加热丝使用寿命等问题的发生；2.既能够满足风道隔板的可靠固定，又能较强的补偿蓄热体高低温交变引起热形变，大幅度提高了风道隔板材料的使用寿命及可靠性；3.确保电阻在合理温度下可靠运行；4.蓄热砖跺设计成绝缘基础和固体蓄热体上下两部分，下部分结构仅用于通风，上部分为储热和释热结构，该设计方法可以实现离心风机、换热器、低温风道、高温风道以及其他连通管道等结构的紧凑性；5.实现人性化设计方案，便于机组的运行维护。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压固态储热系统
本专利技术涉及各类电网调峰、供暖、供热、烘干等电能综合利用领域，具体地说是一种高温高压固态储热系统。
技术介绍
目前，随着风力发电在新能源利用领域的快速发展，随着社会对环境污染的更高要求，社会对电网调峰、电能替代燃煤等多种供热技术的发展需求越发期望，并且固体蓄热炉换热装置也趋于向大型化、高电压电网的方向发展。本专利技术就是围绕着社会上的这种清洁能源的合理利用而开发设计的。
技术实现思路
专利技术目的：为了适应固体蓄热装置向大型化、高电压电网的方向发展，以解决固体蓄热炉的均质换热，提高固体储热系统的效率，适应储热结构对高电压绝缘的要求，本专利技术目的在于提供一种高温高压固态储热系统，目的是解决以往所存在的问题。技术方案：该系统包括蓄热炉结构、换热结构和监测控制系统，蓄热炉结构、换热结构和监测控制系统三部分共同安装于锅炉房内；蓄热炉结构A包括3跺绝缘基础、内风道隔板、蓄热炉保温模块、3跺固体蓄热体、蓄热炉外框架和内风道固定架；绝缘基础、内风道隔板、蓄热炉保温模块、3跺固体蓄热体和内风道固定架均设置在蓄热炉外框架内；3跺固体蓄热体设置在蓄热炉保温模块内；绝缘基础放置在储热系统基础平台上，固体蓄热体放置在绝缘基础上，蓄热炉外框架固定在基础平台预埋金属件上，内风道固定架与蓄热炉外框架和储热系统基础平台预埋不锈钢金属件连接，内风道隔板连接固定内风道固定架和固体蓄热体；在蓄热炉保温模块的上部和下部分别设置有与蓄热炉保温模块内部连通的高温风接口和低温风接口，高温风接口经过固体蓄热体内部后与低温风接口连通，形成内风道；换热结构包括低温风道、高温风道、离心风机和管壳式换热器；离心风机的进气口连接管壳式换热器,管壳式换热器连接高温风道，高温风道连接高温风接口,离心风机的出风口连接低温风道，低温风道连接低温风接口；监测控制系统包括多个固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元以及电控系统，在蓄热炉外框架正面中间接口和接口之间的位置安装多组固体蓄热体测温单元；在管壳式换热器进出水管处安装换热器进出水测温单元，以及管壳式换热器进出气管处安装换热器进出气测温单元，固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元均连接至电控系统内的PLC，所有这些控制参数的分析与处理，都是通过PLC来控制的，最终实现储热系统的正常运行及优化控制。蓄热炉外框架包括外框架组装件、多个高温风道支架、多个炉体加热丝出线安装架、辅助梯、多个低温风道支架和多个低温风道操作平台，外框架组装件为承担了蓄热炉外框架中其他几个组件的结构支撑的构件；外框架组装件包括若干根H型钢的横梁、若干根H型钢的立柱、若干根C型钢和外框架金属板，所述H型钢的横梁与立柱采用紧固件进行首尾连接形成门形结构，每两根立柱与一根横梁为一组门形结构，每组门形结构中两根立柱的顶端与横梁的两端垂直连接；门形结构为多组，多组门形结构阵列排列；C型钢与横梁和立柱连接，且C型钢的长度方向与门形结构阵列方向相同，C型钢与横梁和立柱的连接方向为：C型钢设置在相邻的门形结构之间且与相邻的两个门形结构的横梁和立柱连接；H型钢的立柱与储热系统基础平台的地基预埋板连接；上述横梁、立柱和C型钢交错连接形成箱型笼状结构；外框架金属板设置在箱型笼状结构内；内风道隔板、蓄热炉保温模块、3跺固体蓄热体和内风道固定架设置在外框架金属板内；高温风道支架设置在外框架组装件的正面的上部且位于高温风接口下方的位置，炉体加热丝出线安装架设置在外框架组装件的顶部，辅助梯设置在外框架组装件前侧面立柱下部且位于低温风道支架和低温风道操作平台之间，低温风道支架设置在外框架组装件的正面的下部且位于低温风接口下方的位置，低温风道操作平台设置在外框架组装件的正面的下部且位于低温风接口上方的位置。低温风道支架，包括支撑长梁、支撑臂和加强板；支撑长梁通过支撑臂和加强板连接在H型钢的立柱上，支撑长梁与C型钢的上表面处于同一表面；高温风道支架包括支撑长梁、支撑臂和加强板；支撑长梁通过支撑臂和加强板连接在H型钢的立柱上，支撑长梁与C型钢的上表面处于同一表面；低温风道操作平台包括支撑长梁、支撑臂和踏板；支撑长梁通过支撑臂设置在H型钢的立柱上，支撑长梁和支撑臂围拢成用于支撑的踏板的结构，踏板与支撑长梁和支撑臂固定连接；辅助梯包括固定杆、横杆和立杆，固定杆连接在H型钢的立柱上，立杆与固定杆平行设置，立杆与固定杆之间连接横杆。炉体加热丝出线安装架(9)包括支撑长梁(31)、支腿(32)和绝缘套筒安装板(33)，支撑长梁(31)通过支腿(32)连接在H型钢的横梁(13)上，绝缘套筒安装板(33)安装在支撑长梁(31)上且绝缘套筒安装板(33)对应相邻的两根C型钢(15)之间的间隙。外框架金属板(16)包括金属板(34)、绝缘套筒金属板(35)、高温风接口金属板(36)、测温传感器金属板(37)和低温风接口金属板(38)，金属板(34)、绝缘套筒金属板(35)、高温风接口金属板(36)、测温传感器金属板(37)和低温风接口金属板(38)形成箱式结构的外框架金属板(16)，金属板(34)为尺寸各异的矩形板，适当尺寸的金属板(34)和绝缘套筒金属板(35)安装在整个箱式结构的顶部，绝缘套筒金属板(35)安装在对应绝缘套筒安装板(33)的位置，绝缘套筒金属板(35)上加工用于绝缘套管的安装的圆孔，高温风接口金属板(36)安装在对应高温风接口(2-1)的位置，高温风接口金属板(36)上加工对应高温风接口(2-1)的矩形孔用于高温风道的安装，测温传感器金属板(37)安装于箱式结构的立面，且测温传感器金属板(37)上加工用于测温传感器位置的调整的长方形半圆孔，低温风接口金属板(38)安装在对应低温风接口(2-2)的位置，低温风接口金属板(38)上加工与低温风接口(2-2)对应的矩形孔用于低温风道的安装。内风道固定架(6)包括风道垂向隔板侧固定架(42)、下风道横向隔板固定架(43)、上风道横向隔板固定架(44)和风道垂向隔板上固定架(45)；下风道横向隔板固定架(43)和上风道横向隔板固定架(44)设置在两个风道垂向隔板侧固定架(42)之间，下风道横向隔板固定架(43)和上风道横向隔板固定架(44)平行且均与风道垂向隔板侧固定架(42)垂直，下风道横向隔板固定架(43)、上风道横向隔板固定架(44)和两个风道垂向隔板侧固定架(42)围拢成了2个独立的空间，一是低温风接口(2-2)，一是高温风接口(2-1))，风道横向隔板固定架(43)设置在下部，上风道横向隔板固定架(44)设置在上部，风道垂向隔板侧固定架(42)的顶端设置有风道垂向隔板上固定架(45)。风道垂向隔板侧固定架(42)由方钢(46)、固定板(47)和连接板(48-0)组成，在方钢(46)的一端焊接1个带圆孔的固定板(47)，固定板(47)采用螺栓(101)和螺母(102)与外框架金属板(16)进行连接，方钢(46)的另一端直接与地基预埋板(105)进行焊接，用于连接储热系统基础平台的地基，从而实现风道垂向隔板侧固定架(42)的固定，在方钢(46)的上焊接有若干个带有圆孔的用于固定风道隔板的连接板(48-0)；下风道横向隔板固定架(43)由连接板(48)、横向方钢(49)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压固态储热系统，其特征在于：该系统包括蓄热炉结构(A)、换热结构(B)和监测控制系统(C)，蓄热炉结构(A)、换热结构(B)和监测控制系统(C)三部分共同安装于锅炉房内；蓄热炉结构(A)包括3跺绝缘基础(1)、内风道隔板(2)、蓄热炉保温模块(3)、3跺固体蓄热体(4)、蓄热炉外框架(5)和内风道固定架(6)；绝缘基础(1)、内风道隔板(2)、蓄热炉保温模块(3)、3跺固体蓄热体(4)和内风道固定架(6)均设置在蓄热炉外框架(5)内；3跺固体蓄热体(4)设置在蓄热炉保温模块(3)内；绝缘基础(1)放置在储热系统基础平台上，固体蓄热体(4)放置在绝缘基础(1)上，蓄热炉外框架(5)固定在基础平台预埋金属件上，内风道固定架(6)与蓄热炉外框架(5)和储热系统基础平台预埋不锈钢金属件连接，内风道隔板(2)连接固定内风道固定架(6)和固体蓄热体(4)；在蓄热炉保温模块(3)的上部和下部分别设置有与蓄热炉保温模块(3)内部连通的高温风接口(2‑1)和低温风接口(2‑2)，高温风接口(2‑1)经过固体蓄热体(4)内部后与低温风接口(2‑2)连通，形成内风道；换热结构(B)包括低温风道(59)、高温风道(60)、离心风机(62)和管壳式换热器(63)；离心风机(62)的进气口连接管壳式换热器(63),管壳式换热器(63)连接高温风道(60)，高温风道(60)连接高温风接口(2‑1),离心风机(62)的出风口连接低温风道(59)，低温风道(59)连接低温风接口(2‑2)；监测控制系统(C)包括多个固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元以及电控系统，在蓄热炉外框架(5)正面中间接口(2‑1)和接口(2‑2)之间的位置安装多组固体蓄热体测温单元；在管壳式换热器(63)进出水管处安装换热器进出水测温单元，以及管壳式换热器(63)进出气管处安装换热器进出气测温单元，固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元均连接至电控系统内的PLC，所有这些控制参数的分析与处理，都是通过PLC来控制的，最终实现储热系统的正常运行及优化控制。...

【技术特征摘要】
2018.08.24 CN 20181097138351.一种高温高压固态储热系统，其特征在于：该系统包括蓄热炉结构(A)、换热结构(B)和监测控制系统(C)，蓄热炉结构(A)、换热结构(B)和监测控制系统(C)三部分共同安装于锅炉房内；蓄热炉结构(A)包括3跺绝缘基础(1)、内风道隔板(2)、蓄热炉保温模块(3)、3跺固体蓄热体(4)、蓄热炉外框架(5)和内风道固定架(6)；绝缘基础(1)、内风道隔板(2)、蓄热炉保温模块(3)、3跺固体蓄热体(4)和内风道固定架(6)均设置在蓄热炉外框架(5)内；3跺固体蓄热体(4)设置在蓄热炉保温模块(3)内；绝缘基础(1)放置在储热系统基础平台上，固体蓄热体(4)放置在绝缘基础(1)上，蓄热炉外框架(5)固定在基础平台预埋金属件上，内风道固定架(6)与蓄热炉外框架(5)和储热系统基础平台预埋不锈钢金属件连接，内风道隔板(2)连接固定内风道固定架(6)和固体蓄热体(4)；在蓄热炉保温模块(3)的上部和下部分别设置有与蓄热炉保温模块(3)内部连通的高温风接口(2-1)和低温风接口(2-2)，高温风接口(2-1)经过固体蓄热体(4)内部后与低温风接口(2-2)连通，形成内风道；换热结构(B)包括低温风道(59)、高温风道(60)、离心风机(62)和管壳式换热器(63)；离心风机(62)的进气口连接管壳式换热器(63),管壳式换热器(63)连接高温风道(60)，高温风道(60)连接高温风接口(2-1),离心风机(62)的出风口连接低温风道(59)，低温风道(59)连接低温风接口(2-2)；监测控制系统(C)包括多个固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元以及电控系统，在蓄热炉外框架(5)正面中间接口(2-1)和接口(2-2)之间的位置安装多组固体蓄热体测温单元；在管壳式换热器(63)进出水管处安装换热器进出水测温单元，以及管壳式换热器(63)进出气管处安装换热器进出气测温单元，固体蓄热体测温单元、换热器进出水测温单元、换热器进出气测温单元均连接至电控系统内的PLC，所有这些控制参数的分析与处理，都是通过PLC来控制的，最终实现储热系统的正常运行及优化控制。2.根据权利要求1所述的高温高压固态储热系统，其特征在于：蓄热炉外框架(5)包括外框架组装件(7)、多个高温风道支架(8)、多个炉体加热丝出线安装架(9)、辅助梯(10)、多个低温风道支架(11)和多个低温风道操作平台(12)，外框架组装件(7)为承担了蓄热炉外框架(5)中其他几个组件的结构支撑的构件；外框架组装件(7)包括若干根H型钢的横梁(13)、若干根H型钢的立柱(14)、若干根C型钢(15)和外框架金属板(16)，所述H型钢的横梁(13)与立柱(14)采用紧固件进行首尾连接形成门形结构，每两根立柱(14)与一根横梁(13)为一组门形结构，每组门形结构中两根立柱(14)的顶端与横梁(13)的两端垂直连接；门形结构为多组，多组门形结构阵列排列；C型钢(15)与横梁(13)和立柱(14)连接，且C型钢(15)的长度方向与门形结构阵列方向相同，C型钢(15)与横梁(13)和立柱(14)的连接方向为：C型钢(15)设置在相邻的门形结构之间且与相邻的两个门形结构的横梁(13)和立柱(14)连接；H型钢的立柱(14)与储热系统基础平台的地基预埋板连接；上述横梁(13)、立柱(14)和C型钢(15)交错连接形成箱型笼状结构；外框架金属板(16)设置在箱型笼状结构内；内风道隔板(2)、蓄热炉保温模块(3)、3跺固体蓄热体(4)和内风道固定架(6)设置在外框架金属板(16)内；高温风道支架(8)设置在外框架组装件(7)的正面的上部且位于高温风接口(2-1)下方的位置，炉体加热丝出线安装架(9)设置在外框架组装件(7)的顶部，辅助梯(10)设置在外框架组装件(7)前侧面立柱(14)下部且位于低温风道支架(11)和低温风道操作平台(12)之间，低温风道支架(11)设置在外框架组装件(7)的正面的下部且位于低温风接口(2-2)下方的位置，低温风道操作平台(12)设置在外框架组装件(7)的正面的下部且位于低温风接口(2-2)上方的位置。3.根据权利要求2所述的高温高压固态储热系统，其特征在于：低温风道支架(11)，包括支撑长梁(17)、支撑臂(18)和加强板(19)；支撑长梁(17)通过支撑臂(18)和加强板(19)连接在H型钢的立柱(14)上，支撑长梁(17)与C型钢(15)的上表面处于同一表面；高温风道支架(8)包括支撑长梁(20)、支撑臂(21)和加强板(22)；支撑长梁(20)通过支撑臂(21)和加强板(22)连接在H型钢的立柱(14)上，支撑长梁(20)与C型钢(15)的上表面处于同一表面；低温风道操作平台(12)包括支撑长梁(23)、支撑臂(24)和踏板(25)；支撑长梁(23)通过支撑臂(24)设置在H型钢的立柱(14)上，支撑长梁(23)和支撑臂(24)围拢成用于支撑的踏板(25)的结构，踏板(25)与支撑长梁(23)和支撑臂(24)固定连接；辅助梯(10)包括固定杆(28)、横杆(29)和立杆(30)，固定杆(28)连接在H型钢的立柱(14)上，立杆(30)与固定杆(28)平行设置，立杆(30)与固定杆(28)之间连接横杆(29)。4.根据权利要求2或3所述的高温高压固态储热系统，其特征在于：炉体加热丝出线安装架(9)包括支撑长梁(31)、支腿(32)和绝缘套筒安装板(33)，支撑长梁(31)通过支腿(32)连接在H型钢的横梁(13)上，绝缘套筒安装板(33)安装在支撑长梁(31)上且绝缘套筒安装板(33)对应相邻的两根C型钢(15)之间的间隙。5.根据权利要求4所述的高温高压固态储热系统，其特征在于：外框架金属板(16)包括金属板(34)、绝缘套筒金属板(35)、高温风接口金属板(36)、测温传感器金属板(37)和低温风接口金属板(38)，金属板(34)、绝缘套筒金属板(35)、高温风接口金属板(36)、测温传感器金属板(37)和低温风接口金属板(38)形成箱式结构的外框架金属板(16)，金属板(34)为尺寸各异的矩形板，适当尺寸的金属板(34)和绝缘套筒金属板(35)安装在整个箱式结构的顶部，绝缘套筒金属板(35)安装在对应绝缘套筒安装板(33)的位置，绝缘套筒金属板(35)上加工用于绝缘套管的安装的圆孔，高温风接口金属板(36)安装在对应高温风接口(2-1)的位置，高温风接口金属板(36)上加工对应高温风接口(2-1)的矩形孔用于高温风道的安装，测温传感器金属板(37)安装于箱式结构的立面，且测温传感器金属板(37)上加工用于测温传感器位置的调整的长方形半圆孔，低温风接口金属板(38)安装在对应低温风接口(2-2)的位置，低温风接口金属板(38)上加工与低温风接口(2-2)对应的矩形孔用于低温风道的安装。6.根据权利要求2所述的高温高压固态储热系统，其特征在于：内风道固定架(6)包括风道垂向隔板侧固定架(42)、下风道横向隔板固定架(43)、上风道横向隔板固定架(44)和风道垂向隔板上固定架(45)；下风道横向隔板固定架(43)和上风道横向隔板固定架(44)设置在两个风道垂向隔板侧固定架(42)之间，下风道横向隔板固定架(43)和上风道横向隔板固定架(44)平行且均与风道垂向隔板侧固定架(42)垂直，下风道横向隔板固定架(43)、上风道横向隔板固定架(44)和两个风道垂向隔板侧固定架(42)围拢成了2个独立的空间，一是低温风接口(2-2)，一是高温风接口(2-1))，风道横向隔板固定架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许增金，陈雷，姜立兵，邢作霞，张铁岩，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21