一种10KV固体谷电能蓄能设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种10KV固体谷电能蓄能设备，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其中蓄热单元包括蓄热体(1)、加热单元组(2)以及绝缘绝热层(3)，加热单元组布设于蓄热体(1)中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体(1)中，绝缘绝热层(3)布设于蓄热体的外围，所述蓄热体(1)、风机(4)和换热器(5)均在一层支撑平台(8)上。本实用新型专利技术中采用的电源接入为10KV直入，减少了电力增容的投入，降低了设备的总体造价成本，结构更加简单，减少了以往上下两层结构给施工安装增加的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种10KV固体谷电能蓄能设备
本技术属于电能蓄能
，涉及一种10KV固体谷电蓄能设备。
技术介绍
为控制和整治大气污染，国内在煤炭洁净加工开发技术、煤炭洁净高效燃烧技术、煤炭洁净转化技术、污染排放控制技术等方面取得了许多新成果，并全面推行燃煤锅炉改造工作。所采取的主要技术包括：煤改气，煤改电，生物质，空气源热泵，水源热泵，电热膜等。然而煤炭资源作为不可再生资源，最终会面临资源枯竭问题。同样，煤改气和煤改生物质会遇到燃料供应受限制比较多等问题。并且以上技术并不能很好的解决目前PM2.5超标严重和温室效应问题。中科院的研究表明盲目的推行煤改气反而会加重雾霾现象。国外在应对这方面的做法是大力推行电能替代。随着我国民用核电技术的应用和推广，以及风力发电和太阳能发电这两项基础设施的投入和建设，用电紧张已经得到了初步解决，并且部分地区已经出现谷电不能完全消纳的问题。充分利用谷电，将对我国电能替代工作产生巨大的推动作用。通常固体蓄能装置的工作电压都为380V，保温性能较差，蓄热材料的最高使用温度为800℃左右，砖型为板砖，不带孔，采用普通加热丝、加热丝在反复加热工作后，因加热丝材质和结构选择、设计不合理，以及氧化镁砖和用其垒砌的砖垛的通风效果不好，导致蓄热体内温度不均匀，加热丝局部温度过高，容易熔断。如本申请人申请的申请号为201710144051.5公开了一种固体谷电能蓄能设备，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其中蓄热单元包括蓄热体、加热单元组以及绝缘绝热层，加热单元组布设于蓄热体中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体中，绝缘绝热层布设于蓄热体的外围；热交换单元包括风机、换热器、风道和风室，其将蓄热体中的热能通过热交换方式输出至用户端；控制单元包括动力柜、控制柜、PLC控制器及触摸屏。该技术支撑结构由底部风机、换热器、二层平台以及上部蓄热池支撑平台组成，装置为上下结构，造成施工难度较大，装置只能采用380V或是690V供电，增加用户电力增容投入成本。装置保温性能差，散失热量多，热效率较低。该装置不适用于10KV及以上的高压，现需要一种能够适用于10KV高压的谷电储能设备。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种输入电压为10KV的固体谷电蓄能设备，能够适用于10KV供电，并且使蓄热体内各区间温度更加均衡，蓄热材料使用寿命更长，加热丝使用寿命更长，结构更加简单，热效率更高的，有利于施工的清洁、高效无污染的固体谷电蓄能装置。为了实现上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的：一种10KV固体谷电蓄能设备，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其中蓄热单元包括蓄热体、加热单元组以及绝缘绝热层，加热单元组布设于蓄热体中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体中，绝缘绝热层布设于蓄热体的外围；热交换单元包括风机和换热器，热交换单元将蓄热体中的热能通过热交换方式输出至用户端；控制单元包括高压电源柜和动力控制柜，在所述动力控制柜上设有PLC控制器及触摸屏，动力控制柜和高压电源柜之间通过导线连接，高压电源柜将电传入到动力控制柜中，通过动力控制柜发出的信号，对蓄热单元和热交换单元中的电控设备进行智能控制，所述蓄热体、风机和换热器均在一层支撑平台上。进一步地，所述蓄热体由Ⅰ类固体氧化镁砖、Ⅱ类固体氧化镁砖和Ⅲ类固体氧化镁砖砌筑成，所述Ⅰ类固体氧化镁砖、Ⅱ类固体氧化镁砖和Ⅲ类固体氧化镁砖均为长方体结构，其中由若干Ⅰ类固体氧化镁砖和若干Ⅲ类固体氧化镁砖构成第一蓄热体单元，由若干Ⅱ类固体氧化镁砖砌构成第二蓄热体单元，第一蓄热体单元和第二蓄热体单元上、下交替排布构成长方体或立方体；所述Ⅰ类固体氧化镁砖的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅰ即是通风孔，下底面在与所述凹槽Ⅰ垂直的方向设有一个凹槽Ⅱ，凹槽Ⅱ的两侧形成支脚；所述Ⅱ类固体氧化镁砖的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅲ四个侧面的竖向分别设有凹槽Ⅳ，下底面在与所述凹槽Ⅲ垂直的方向设有一个凹槽Ⅴ，凹槽Ⅳ和凹槽Ⅴ为通风孔，凹槽Ⅲ为电阻带穿过方向；所述Ⅲ类固体氧化镁砖的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅵ及四个侧面的竖向分别设有凹槽Ⅶ，凹槽Ⅵ和凹槽Ⅶ即是通风孔，在与上表面平行的下底面上在垂直于上表面凹槽Ⅵ的方向上，开设有一个凹槽Ⅷ。进一步地，所述绝缘绝热层包括上部四周保温结构和底部保温结构，所述上部四周保温结构为陶瓷纤维模块外加陶瓷纤维毯结构，上部四周保温结构外部由钢结构支撑，所述上部四周保温结构内部四周与蓄热体之间留有检修通道，所述底部保温结构包括陶瓷纤维毯、硅酸钙板和挡火板，自下至上依次为陶瓷纤维毯、硅酸钙板、挡火板。进一步地，所述上部四周保温结构的厚度为350-360mm，其中陶瓷纤维模块的厚度为300mm，陶瓷纤维毯的厚度为50-60mm。进一步地，所述上部四周保温结构上设有检修门。进一步地，所述底部保温结构的厚度为340mm，其中陶瓷纤维毯厚度为60mm，硅酸钙板厚度为180mm，挡火板厚度为100mm。进一步地，所述热交换单元中的风机通过蓄热池顶部风道与换热器连通，所述风机通过风机出风风道与绝缘绝热层相连接，风机出风风道插入绝缘绝热层内部，换热器通过换热器进风风道与绝缘绝热层相连接，换热器进风风道插入绝缘绝热层内部，风机将蓄热池中热风通过换热器进风风道吹入换热器，经过换热器换热降温后，通过蓄热池顶部风道进入风机入口，风机加压后，通过风机出风风道再次进入蓄热池，所述蓄热池为蓄热体和绝缘绝热层共同组成的结构。进一步地，所述控制单元还包括多个温度传感器，分别设于换热器入口、蓄热池顶部风道、风机出风风道、换热器进风风道及蓄热体中。进一步地，所述加热单元组采用多支电阻带，多支电阻带连接采用串联加星型接法，并与蓄热池吹风方向形成垂直交叉结构即星型交叉加热结构，10KV的高压电直接引入所述高压电源柜，通过高压电源柜上的真空隔离开关与加热单元组相连。进一步地，所述电阻带的左、右两端为平直段的冷端，电阻带的中间部分为弯折多次呈波纹状的热端，热端的波距L大于21mm，波高H小于92mm，弯曲半径R大于4.5mm。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果及优点：1.本技术中采用的电源接入为10KV直入，有别于以往的只能是380V或是690V供电的方式。减少了电力增容的投入，降低了设备的总体造价成本。2.本技术中蓄热体、换热器、风机在同一支撑平台上，结构更加简单，减少了以往上下两层结构给施工安装增加的难度。3.本技术中的加热单元组采用星型交叉加热结构。加热元件内置，保温结构上因为没有加热元件穿出，所以不需要开孔，提高了整体保温效果。热效率高达95％。4.本技术中加热元件材质采用独有的0Cr21Al6NbCo配方，结构也经过专门设计，热端的波距L为大于21mm，波高H为小于92mm，弯曲半径R为大于4.5mm，令加热元件的使用寿命大大延长，同行业的使用寿命在2000小时，本技术中加热元件的使用寿命可达5000小时以上。5.本技术是一种高效的清洁节能热工产品，利用低谷电在夜间21点到凌晨7点这段低价电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种10KV固体谷电能蓄能设备，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其特征在于：其中蓄热单元包括蓄热体(1)、加热单元组(2)以及绝缘绝热层(3)，加热单元组布设于蓄热体(1)中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体(1)中，绝缘绝热层(3)布设于蓄热体的外围；热交换单元包括风机(4)和换热器(5)，热交换单元将蓄热体(1)中的热能通过热交换方式输出至用户端；控制单元包括高压电源柜(6)和动力控制柜(7)，在所述动力控制柜(7)上设有PLC控制器及触摸屏，高压电源柜(6)与动力控制柜(7)之间通过导线连接，高压电源柜(6)将电传入到动力控制柜(7)中，通过动力控制柜(7)发出的信号，对蓄热单元和热交换单元中的电控设备进行智能控制，所述蓄热体(1)、风机(4)和换热器(5)均在一层支撑平台(8)上。

【技术特征摘要】
1.一种10KV固体谷电能蓄能设备，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其特征在于：其中蓄热单元包括蓄热体(1)、加热单元组(2)以及绝缘绝热层(3)，加热单元组布设于蓄热体(1)中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体(1)中，绝缘绝热层(3)布设于蓄热体的外围；热交换单元包括风机(4)和换热器(5)，热交换单元将蓄热体(1)中的热能通过热交换方式输出至用户端；控制单元包括高压电源柜(6)和动力控制柜(7)，在所述动力控制柜(7)上设有PLC控制器及触摸屏，高压电源柜(6)与动力控制柜(7)之间通过导线连接，高压电源柜(6)将电传入到动力控制柜(7)中，通过动力控制柜(7)发出的信号，对蓄热单元和热交换单元中的电控设备进行智能控制，所述蓄热体(1)、风机(4)和换热器(5)均在一层支撑平台(8)上。2.如权利要求1所述的固体谷电蓄能装置，其特征在于：所述蓄热体(1)由Ⅰ类固体氧化镁砖(1-1)、Ⅱ类固体氧化镁砖(1-2)和Ⅲ类固体氧化镁砖砌(1-3)筑成，所述Ⅰ类固体氧化镁砖(1-1)、Ⅱ类固体氧化镁砖(1-2)和Ⅲ类固体氧化镁砖(1-3)均为长方体结构，其中由若干Ⅰ类固体氧化镁砖(1-1)和若干Ⅲ类固体氧化镁砖(1-3)构成第一蓄热体单元，由若干Ⅱ类固体氧化镁砖(1-2)砌构成第二蓄热体单元，第一蓄热体单元和第二蓄热体单元上、下交替排布构成长方体或立方体；所述Ⅰ类固体氧化镁砖(1-1)的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅰ(1-1-1)即是通风孔，下底面在与所述凹槽Ⅰ(1-1-1)垂直的方向设有一个凹槽Ⅱ(1-1-2)，凹槽Ⅱ(1-1-2)的两侧形成支脚；所述Ⅱ类固体氧化镁砖(1-2)的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅲ(1-2-1)四个侧面的竖向分别设有凹槽Ⅳ(1-2-2)，下底面在与所述凹槽Ⅲ(1-2-1)垂直的方向设有一个凹槽Ⅴ(1-2-3)，凹槽Ⅳ(1-2-2)和凹槽Ⅴ(1-2-3)为通风孔，凹槽Ⅲ(1-2-1)为电阻带穿过方向；所述Ⅲ类固体氧化镁砖(1-3)的上表面沿一轴向设有一个长条形状的凹槽Ⅵ(1-3-1)及四个侧面的竖向分别设有凹槽Ⅶ(1-3-2)，凹槽Ⅵ(1-3-1)和凹槽Ⅶ(1-3-2)即是通风孔，在与上表面平行的下底面上在垂直于上表面凹槽Ⅵ(1-3-1)的方向上，开设有一个凹槽Ⅷ(1-3-3)。3.如权利要求1所述的固体谷电蓄能装置，其特征在于：所述绝缘绝热层(3)包括上部四周保温结构(3-1)和底部保温结构(3-2)，所述上部四周保温结构(3-1)为陶瓷纤维模块外加陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宏大，张宇航，钟卫华，
申请(专利权)人：中国石油天然气第八建设有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21