卧式高温蓄热供热设备及使用方法技术

本发明专利技术公开了卧式高温蓄热供热设备及使用方法，包括：填充有蓄热介质的蓄热罐体；蓄热罐体底部设有加热蓄热介质的电加热装置，电加热装置与供电系统相连；蓄热罐体上部水平贯设有换热面积可调的换热装置，换热装置由串联的释热介质入口段、换热段和释热介质出口段组成，换热段由多个串联和/或并联的换热器组成，所有换热器自下而上布设且最底部的换热器与释热介质入口段相连，换热段上安装有控制单个换热器工作或多个换热器同时工作的阀门组。本发明专利技术提出一种利用夜间低谷电或弃风弃光“垃圾电”蓄热，白天产生蒸汽的卧式高温蓄热供热设备及使用方法，以减少熵增，提高能源利用效率，增强电网的输电能力，并大幅降低蒸汽生产的成本。

【技术实现步骤摘要】
卧式高温蓄热供热设备及使用方法
本专利技术涉及高温蓄热供热有效利用
，尤其涉及卧式高温蓄热供热设备及使用方法。
技术介绍
近年来，雾霾问题引起了人们的空前关注。解决雾霾问题的一个有效途径是推进能源结构调整。可再生能源利用被列为《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》重点发展方向。此时，研发一种以充分利用弃风弃光“垃圾电”和晚上的低谷电的小型蓄热式供热设备，采用蓄热介质将晚上的低谷电以热能形式储存起来，用于白天的冬季供暖和工业产生蒸汽，不但可以有效的解决当前全面取缔燃煤小锅炉用电锅炉替代带来的电网峰谷差加大的弊端，而且对于提高小企业经济效益具有十分重要的意义，在一定程度上还可以有效地缓解目前的雾霾天气，具有很好的应用前景。因此，卧式高温蓄热供热设备对于提高能源利用效率，改善环境具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了充分利用夜间低谷电或弃风弃光“垃圾电”，缓解雾霾天气，提出了一种利用夜间低谷电或弃风弃光“垃圾电”蓄热，白天产生蒸汽的卧式高温蓄热供热设备及使用方法，以减少熵增，提高能源利用效率，增强电网的输电能力，并大幅度降低蒸汽生产的成本。为实现上述目的，本专利技术提供一种卧式高温蓄热供热设备，包括：填充有蓄热介质的蓄热罐体；所述蓄热罐体底部设有用于加热蓄热介质的电加热装置，所述电加热装置与供电系统相连；所述蓄热罐体上部水平贯设有换热面积可调的换热装置，所述换热装置由相串联的释热介质入口段、换热段和释热介质出口段组成，所述换热段由多个串联和/或并联的换热器组成，所有所述换热器自下而上布设且最底部的换热器与所述释热介质入口段相连，所述换热段上安装有控制单个换热器工作或多个换热器同时工作的阀门组。作为本专利技术的进一步改进，所述蓄热罐体为卧式圆柱形罐体或卧式方形罐体，所述蓄热罐体的外表面套有保温层，所述保温层的导热系数小于0.5W/(m·K)。作为本专利技术的进一步改进，所述电加热装置为加热棒、加热环、加热板或加热带，所述加热棒、加热环或加热板设置在所述蓄热罐体内部，所述加热带缠绕在所述蓄热罐体外表面上。作为本专利技术的进一步改进，所述蓄热介质包括熔盐和导热油中的一种，释热介质为水。作为本专利技术的进一步改进，所述换热器的数量为5个，自下而上分为第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器；所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一换热器的入口与所述释热介质入口段相连通，所述第一换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第一换热器的出口处设有第一阀门；所述第二换热器的入口与所述第一换热器相连通，所述第二换热器的出口与所述第三换热器的入口相连通，所述第三换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第二换热器的入口处设有第二阀门，所述第三换热器的出口处设有第三阀门；所述第四换热器的入口与所述第三换热器相连通，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的入口相连通，所述第五换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第四换热器的入口处设有第四阀门，所述第五换热器的出口处设有第五阀门；当第一阀门打开、第二阀门关闭，所述第一换热器工作；当第一阀门、第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门打开，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器同时工作；当第一阀门、第三阀门关闭，第二阀门、第四阀门、第五阀门打开，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器同时工作。作为本专利技术的进一步改进，所述换热器的数量为8个，自下而上分为第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、第七换热器和第八换热器；所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一换热器、第二换热器并联后的入口与所述释热介质入口段相连通，所述第一换热器、第二换热器并联后的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第一换热器、第二换热器并联后的出口处设有第一阀门；所述第三换热器、第四换热器并联后的入口与所述第一换热器、第二换热器并联后的出口相连通，所述第三换热器的出口与所述第六换热器的入口相连通，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的入口相连通，所述第五换热器、第六换热器并联后的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第三换热器、第四换热器并联后的入口处设有第二阀门，所述第五换热器、第六换热器并联后的出口处设有第三阀门；所述第七换热器的入口与所述第五换热器、第六换热器并联后的出口相连通，所述第七换热器的出口与所述第八换热器的入口相连通，所述第八换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第七换热器的入口处设有第四阀门，所述第八换热器的出口处设有第五阀门；当第一阀门打开、第二阀门关闭，所述第一换热器、第二换热器工作；当第一阀门、第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门打开，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器同时工作；当第一阀门、第三阀门关闭，第二阀门、第四阀门、第五阀门打开，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、第七换热器和第八换热器同时工作。作为本专利技术的进一步改进，所述换热器为光滑管、螺旋管或强化管；所述强化管由光滑管及套设在光滑管外表面的金属管组成，所述金属管与光滑管之间留有空隙且所述金属管与光滑管同轴布置，所述金属管的顶壁上开有孔，所述金属管的底壁上开有孔。作为本专利技术的进一步改进，所述释热介质出口段与能量利用装置相连，所述释热介质出口段上设有温度传感器、压力传感器和稳压阀，所述稳压阀为手动稳压阀或电磁稳压阀，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门为手动阀或电磁阀；当所述稳压阀为电磁稳压阀，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门为电磁阀时；所述温度传感器和压力传感器与PLC控制器的输入端电连接，所述稳压阀、第一阀门、第三阀门关闭，第二阀门、第四阀门和第五阀门与PLC控制器的输出端电连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括汽包；所述释热介质出口段置于所述汽包内，所述汽包上设有压力控制阀和排气管，所述排气管与所述能量利用装置相连。本专利技术还提供一种卧式高温蓄热供热设备的使用方法，包括：蓄热阶段和放热阶段；蓄热阶段：利用夜间低谷电或弃风弃光“垃圾电”，通过电加热装置对蓄热罐体内的蓄热介质进行加热，将电能转换为蓄热介质的热能储存起来；放热阶段：通过阀门组控制换热器的工作过程；释热初期，打开第一阀门、关闭第二阀门，释热介质依次流经释热介质入口段、第一换热器、释热介质出口段，第一换热器内的释热介质与蓄热罐体内的高温蓄热介质进行换热，产生的高温蒸汽从释热介质出口段流出，供能量利用装置使用；当蓄热罐体底部蓄热介质的温度降低至不足以满足换热装置所提供的蒸汽参数时，关闭第一阀门、第四阀门，打开第二阀门、第三阀门，释热介质依次流经释热介质入口段、第一换热器、第二换热器、第三换热器、释热介质出口段，第一换热器、第二换热器、第三换热器内的释热介质与蓄热罐体内的高温蓄热介质进行换热，换热面积增大，蒸汽温度升高，产生的高温蒸汽从释热介质出口段流出，供能量利用装置使用；随着换热的进行，当蓄热罐体中部蓄热介质的温度降低至不足以满足换热装置所提供的蒸汽参数时，关闭第一阀门、第三阀门，打开第二阀门、第四阀门、第五阀门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，包括：填充有蓄热介质的蓄热罐体；所述蓄热罐体底部设有用于加热蓄热介质的电加热装置，所述电加热装置与供电系统相连；所述蓄热罐体上部水平贯设有换热面积可调的换热装置，所述换热装置由相串联的释热介质入口段、换热段和释热介质出口段组成，所述换热段由多个串联和/或并联的换热器组成，所有所述换热器自下而上布设且最底部的换热器与所述释热介质入口段相连，所述换热段上安装有控制单个换热器工作或多个换热器同时工作的阀门组。

【技术特征摘要】
1.一种卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，包括：填充有蓄热介质的蓄热罐体；所述蓄热罐体底部设有用于加热蓄热介质的电加热装置，所述电加热装置与供电系统相连；所述蓄热罐体上部水平贯设有换热面积可调的换热装置，所述换热装置由相串联的释热介质入口段、换热段和释热介质出口段组成，所述换热段由多个串联和/或并联的换热器组成，所有所述换热器自下而上布设且最底部的换热器与所述释热介质入口段相连，所述换热段上安装有控制单个换热器工作或多个换热器同时工作的阀门组。2.如权利要求1所述的卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，所述蓄热罐体为卧式圆柱形罐体或卧式方形罐体，所述蓄热罐体的外表面套有保温层，所述保温层的导热系数小于0.5W/(m·K)。3.如权利要求1所述的卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，所述电加热装置为加热棒、加热环、加热板或加热带，所述加热棒、加热环或加热板设置在所述蓄热罐体内部，所述加热带缠绕在所述蓄热罐体外表面上。4.如权利要求1所述的卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，所述蓄热介质包括熔盐和导热油中的一种，释热介质为水。5.如权利要求1所述的卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，所述换热器的数量为5个，自下而上分为第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器；所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一换热器的入口与所述释热介质入口段相连通，所述第一换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第一换热器的出口处设有第一阀门；所述第二换热器的入口与所述第一换热器相连通，所述第二换热器的出口与所述第三换热器的入口相连通，所述第三换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第二换热器的入口处设有第二阀门，所述第三换热器的出口处设有第三阀门；所述第四换热器的入口与所述第三换热器相连通，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的入口相连通，所述第五换热器的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第四换热器的入口处设有第四阀门，所述第五换热器的出口处设有第五阀门；当第一阀门打开、第二阀门关闭，所述第一换热器工作；当第一阀门、第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门打开，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器同时工作；当第一阀门、第三阀门关闭，第二阀门、第四阀门、第五阀门打开，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器同时工作。6.如权利要求1所述的卧式高温蓄热供热设备，其特征在于，所述换热器的数量为8个，自下而上分为第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器、第七换热器和第八换热器；所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一换热器、第二换热器并联后的入口与所述释热介质入口段相连通，所述第一换热器、第二换热器并联后的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第一换热器、第二换热器并联后的出口处设有第一阀门；所述第三换热器、第四换热器并联后的入口与所述第一换热器、第二换热器并联后的出口相连通，所述第三换热器的出口与所述第六换热器的入口相连通，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的入口相连通，所述第五换热器、第六换热器并联后的出口与所述释热介质出口段相连通，所述第三换热器、第四换热器并联后的入口处设有第二阀门，所述第五换热器、第六换热器并联后的出口处设有第三阀门；所述第七换热器的入口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿院卫，于强，施素丽，吴玉庭，马重芳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11