独立熔盐蓄热电站制造技术

本发明专利技术提供一种独立熔盐蓄热电站，所述独立熔盐蓄热电站的热电转换装置包括至少一个热声转换模块和至少一个双向透平发电模块；所述热声转换模块通过声学谐振管首尾连接形成闭环；所述闭环内充满工质气体；所述双向透平发电模块设置于所述声学谐振管内或所述声学谐振管旁接的空腔管内；所述热声转换模块用于将热能转换为往复式的机械能；所述双向透平发电模块用于将所述往复式的机械能转换为电能。本发明专利技术采用的热声转换模块和双向透平发电模块不仅成本低，且由于结构简单、运行可靠，维护难度也较小。

Independent molten salt regenerative power plant

The present invention provides an independent regenerative power plant of molten salt, which includes at least one thermoacoustic conversion module and at least one bidirectional turbine generator module; the thermoacoustic conversion module forms a closed loop through the first and the end of the acoustic resonance tube; the closed loop is filled with working gas; the two way is two way. A turbine generator module is set in the cavity tube that is connected by the acoustic resonance tube or the acoustic resonant tube; the thermoacoustic conversion module is used to convert heat into a reciprocating mechanical energy; the bidirectional turbine generator module is used to convert the reciprocated mechanical energy into electrical energy. The thermoacoustic conversion module and the bidirectional turbine generating module adopted by the invention are not only low in cost, but also difficult to maintain because of simple structure and reliable operation.

【技术实现步骤摘要】
独立熔盐蓄热电站
本专利技术涉及储能
，更具体地，涉及一种独立熔盐蓄热电站。
技术介绍
为了充分利用光伏电、风电和低谷电等不稳定或多余的电能，一般采用熔盐作为蓄热介质，将这些电能转化为热能存储于熔盐中。待需要用电时，再利用蒸汽轮机将热能转化为电能。将热能转化为电能的过程中，蒸汽轮机需与蒸汽发生装置配套使用才可使用。但蒸汽轮机与蒸汽发生装置配套作为发电设备，存在制造成本高和维护难度大的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种独立熔盐蓄热电站，以克服现有技术中以蒸汽轮机与蒸汽发生装置配套作为发电设备存在制造成本高和维护难度大的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种独立熔盐蓄热电站，所述独立熔盐蓄热电站的热电转换装置包括至少一个热声转换模块和至少一个双向透平发电模块；所述热声转换模块通过声学谐振管首尾连接形成闭环；所述闭环内充满工质气体；所述双向透平发电模块设置于所述声学谐振管内或所述声学谐振管旁接的空腔管内；所述热声转换模块用于将热能转换为往复式的机械能；所述双向透平发电模块用于将所述往复式的机械能转换为电能。其中，所述双向透平发电模块包括一个双向透平发电单元。其中，所述双向透平发电单元包括双向透平、两个整流罩和至少一个旋转电机；所述双向透平、所述整流罩和所述旋转电机均设置于同一长轴上，所述长轴与所述双向透平发电单元所在的管道的中轴线平行；所述管道为声学谐振管或空腔管；所述双向透平包括动叶片和两个导流叶片；两个所述导流叶片分别设置于所述动叶片两侧；两个所述整流罩分别设置于所述双向透平两侧；所述旋转电机设置于任一所述整流罩内侧或外侧。其中，所述导流叶片为固定式导流叶片或可调节式导流叶片。其中，所述双向透平发电模块包括两个双向透平发电单元；所述两个双向透平发电单元相互隔离且沿所在声学谐振管或声学谐振管旁接的空腔管的中轴线方向并列设置。其中，所述双向透平发电单元包括单向透平、一个整流罩、至少一个旋转电机和一对整流阀；所述单向透平、所述整流罩和所述旋转电机均设置于同一长轴上，所述长轴与所述双向透平发电单元所在的管道的中轴线平行；所述管道为声学谐振管或空腔管；所述单向透平包括动叶片和一个固定式导流叶片；所述导流叶片设置于所述动叶片进风一侧；所述整流罩设置于所述单向透平进风一侧；所述旋转电机设置于所述整流罩外部两侧或内部；所述一对整流阀分别设置于所述长轴两端外侧且开口方向一致；同一声学谐振管或空腔管内的两个所述双向透平发电单元对应的整流阀的开口方向相反。其中，所述热声转换模块包括第一连接管、主冷却器、回热器、热端换热器、热缓冲管、次冷却器和第二连接管；所述第一连接管、主冷却器、回热器、热端换热器、热缓冲管、次冷却器和第二连接管依次直线连接；所述第一连接管和所述第二连接管均用于与所述声学谐振管连接；任一所述热声转换模块对应的第一连接管内设置有直流抑制器。其中，所述双向透平发电模块靠近次冷却器设置。本专利技术提出的独立熔盐蓄热电站，通过独立熔盐蓄热电站的热电转换装置包括至少一个热声转换模块和至少一个双向透平发电模块，热声转换模块通过声学谐振管首尾连接形成闭环，所述闭环内充满工质气体，双向透平发电模块设置于所述声学谐振管内或所述声学谐振管旁接的空腔管内，热声转换模块将热能转换为机械能，双向透平发电模块将机械能转换为电能，实现热电转换。本专利技术采用的热声转换模块和双向透平发电单元不仅成本低，且由于结构简单、运行可靠，维护难度也较小。附图说明图1为根据本专利技术实施例的一种热电转换装置结构示意图；图2为根据本专利技术实施例的另一种热电转换装置结构示意图；图3为根据本专利技术实施例的再一种热电转换装置结构示意图；图4为根据本专利技术实施例的一种独立熔盐蓄热电站结构示意图；图5为根据本专利技术实施例的另一种独立熔盐蓄热电站结构示意图；图6为根据本专利技术实施例的双向透平发电单元的结构示意图；图7为根据本专利技术实施例的管道内相互隔离并列设置的两个双向透平发电单元示意图；图8为根据本专利技术实施例的热声转换模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。根据本专利技术的一个方面，提供一种独立熔盐蓄热电站，所述独立熔盐蓄热电站的热电转换装置10包括至少一个热声转换模块11和至少一个双向透平发电模块12；所述热声转换模块11通过声学谐振管20首尾连接形成闭环；所述闭环内充满工质气体；所述双向透平发电模块12设置于所述声学谐振管21内或所述声学谐振管21旁接的空腔管22内；所述热声转换模块11用于将热能转换为往复式的机械能；所述双向透平发电模块12用于将所述往复式的机械能转换为电能。在本实施例中，热声转换模块11数目为一个时，声学谐振管20为一条。热声转换模块11的两端分别与声学谐振管20的两端连接。热声转换模块11数目为多个时，声学谐振管20也为多条，热声转换模块11与声学谐振管20数目相同，一一对应。每一热声转换模块11两端分别与两条声学谐振管20连接形成闭环。图1示出了包括三个热声转换模块且双向透平发电模块置于声学谐振管内的热电转换装置。图2示出了包括四个热声转换模块且双向透平发电模块置于声学谐振管内的热电转换装置。图3示出了包括三个热声转换模块且双向透平发电模块置于空腔管内的热电转换装置。热声转换模块11通过声学谐振管20连接形成的闭环具有良好的阻抗相位，可提高热电转换效率。独立熔盐蓄热电站的热电转换装置为图1所示的热电转换装置时，独立熔盐蓄热电站的结构示意图如图4所示，包括：热电转换装置10、熔盐加热器30、高温熔盐灌40、低温熔盐灌50、控制器60以及电源70，所述热电转换装置10包括热声转换模块11和双向透平发电模块12；所述控制器60分别与所述电源70、所述熔盐加热器30、所述高温熔盐灌40、所述低温熔盐灌50、所述高温熔盐泵和所述低温熔盐泵连接；所述电源70与所述熔盐加热器30电连接；所述熔盐加热器30的进口与所述低温熔盐灌50的出口通过第一管道连接；所述熔盐加热器30的出口与所述高温熔盐灌40的进口通过第二管道连接；所述高温熔盐灌40的出口与所述低温熔盐灌50的进口通过第三管道连接；所述第三管道流经所述热电转换装置10的所述热声转换模块11，用于为所述热声转换模块11提供热能；所述热声转换模块11用于将所述热能转换为机械能；所述双向透平发电单元12用于将所述机械能转换为电能。电源70可以为风力发电电站、光伏发电电站、智能电网储能电站或其他电力不稳定的发电站，也可以是城市低谷电。电源70用于为熔盐加热器30供电以加热熔盐加热器30中的熔盐。熔盐加热器30采用蛇形圆管作为加热元件，蛇形圆管的外面有壳层，壳层上分别设有出口和进口。熔盐加热器30的进口和出口可分别设置温度传感器以监测进口和出口的温度。高温熔盐灌40用于储存经熔盐加热器30加热升温后的高温熔盐。低温熔盐灌50用于存储电站启动初期或运行期间经过热电转换装置10放热后的低温熔盐。高温熔盐灌40和低温熔盐灌50上分别可安装温度传感器、液位监测口和排盐口以分别用于实时检测高温熔盐灌40内熔盐的温度、监测液化的熔盐的液位和事故或常规检修时排放熔盐。第一管道和第二管道上均可设置管路温度传感器、管路压力传感器和管路流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述独立熔盐蓄热电站的热电转换装置包括至少一个热声转换模块和至少一个双向透平发电模块；所述热声转换模块通过声学谐振管首尾连接形成闭环；所述闭环内充满工质气体；所述双向透平发电模块设置于所述声学谐振管内或所述声学谐振管旁接的空腔管内；所述热声转换模块用于将热能转换为往复式的机械能；所述双向透平发电模块用于将所述往复式的机械能转换为电能。

【技术特征摘要】
1.一种独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述独立熔盐蓄热电站的热电转换装置包括至少一个热声转换模块和至少一个双向透平发电模块；所述热声转换模块通过声学谐振管首尾连接形成闭环；所述闭环内充满工质气体；所述双向透平发电模块设置于所述声学谐振管内或所述声学谐振管旁接的空腔管内；所述热声转换模块用于将热能转换为往复式的机械能；所述双向透平发电模块用于将所述往复式的机械能转换为电能。2.根据权利要求1所述的独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述双向透平发电模块包括一个双向透平发电单元。3.根据权利要求2所述的独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述双向透平发电单元包括双向透平、两个整流罩和至少一个旋转电机；所述双向透平、所述整流罩和所述旋转电机均设置于同一长轴上，所述长轴与所述双向透平发电单元所在的管道的中轴线平行；所述管道为声学谐振管或空腔管；所述双向透平包括动叶片和两个导流叶片；两个所述导流叶片分别设置于所述动叶片两侧；两个所述整流罩分别设置于所述双向透平两侧；所述旋转电机设置于任一所述整流罩内侧或外侧。4.根据权利要求3所述的独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述导流叶片为固定式导流叶片或可调节式导流叶片。5.根据权利要求1所述的独立熔盐蓄热电站，其特征在于，所述双向透平发电模块包括两个双向透平发电单元；所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬冬，陈燕燕，戴巍，罗二仓，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11