【技术实现步骤摘要】
一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法
:本
技术实现思路
涉及一种用于固态储热系统的设计计算方法,可实现固态储热系统的初步设计计算,可用于新能源(风电、光伏系统)消纳、分布式点储热机组、电网调峰储热设备等固态储热系统的热力平衡计算。
技术介绍
:电网中存在较大的日负荷变化,对电网会产生较大的负荷变化冲击,影响电网运行的稳定运行;其次随着新能源发电系统的快速发展及装机容量的不断增长,出现了一系列能源消纳不足的问题。固态储热作为一种新的能量存储方式,将新能源(风能、光伏系统)产生过剩的电能或者电网谷时段的电能转化成热能存储起来进行近一步的利用,不但实现了对资源的充分利用,而且还能对电网起到的“削峰填谷”的作用,实现电网的稳定运行。固态储热系统是电能消纳以及热量存储的主体,需对储热系统进行设计计算。
技术实现思路
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技术实现思路
:本专利技术提供一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法,其主要针对于高温固态储热系统的设计,提出一种固态储热系统的设计计算方法,用来解决储热系统的设计问题。技术方案:一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法,其特征在于:该方法包括加热系统、蓄热系统、换热系统以及风循环系统四个子系统的设计计算,四个子系统之间相互联系,共同组成整个固体储热系统;在加热系统中通过从三相→单相→单根的设计计算思路,提出了求取加热丝长度以及表面负荷的计算流程及计算方法;蓄热系统中在满足蓄热功率要求的基础上,以求取蓄热砖的数量为目的,从总蓄热量和单块砖体蓄热量出发,提出了求取蓄热砖数量的计算流程及计算方法;换热系统中主要以换热器的设计计算为主,从换热器的换热功率,换热 ...
【技术保护点】
1.一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法,其特征在于:该方法包括加热系统、蓄热系统、换热系统以及风循环系统四个子系统的设计计算,四个子系统之间相互联系,共同组成整个固体储热系统;在加热系统中通过从三相→单相→单根的设计计算思路,提出了求取加热丝长度以及表面负荷的计算流程及计算方法;蓄热系统中在满足蓄热功率要求的基础上,从总蓄热量和单块砖体蓄热量出发,提出了求取蓄热砖数量的计算流程及计算方法;换热系统中主要以换热器的设计计算为主,从换热器的换热功率,换热器进、出口空气温度,换热器供、回水温度等条件为出发点,提出了换热器设计计算流程及计算方法;风循环系统中,从变频通风机需要提供的风压和流量出发,提出了风循环系统的计算流程及计算方法;同时在明确各个固态储热系统子系统之间关系的前提下,提出了固态储热系统的热力平衡计算流程及计算方法。
【技术特征摘要】
2018.10.15 CN 20181119699431.一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法,其特征在于:该方法包括加热系统、蓄热系统、换热系统以及风循环系统四个子系统的设计计算,四个子系统之间相互联系,共同组成整个固体储热系统;在加热系统中通过从三相→单相→单根的设计计算思路,提出了求取加热丝长度以及表面负荷的计算流程及计算方法;蓄热系统中在满足蓄热功率要求的基础上,从总蓄热量和单块砖体蓄热量出发,提出了求取蓄热砖数量的计算流程及计算方法;换热系统中主要以换热器的设计计算为主,从换热器的换热功率,换热器进、出口空气温度,换热器供、回水温度等条件为出发点,提出了换热器设计计算流程及计算方法;风循环系统中,从变频通风机需要提供的风压和流量出发,提出了风循环系统的计算流程及计算方法;同时在明确各个固态储热系统子系统之间关系的前提下,提出了固态储热系统的热力平衡计算流程及计算方法。2.根据权利要求1所述的一种固态储热系统的热力平衡计算与设计方法,其特征在于:此方法依据固态储热系统四个子系统之间的热力平衡关系,设计出一套关于固态储热系统的初步设计计算流程:1)加热系统设计计算方法:本方法中加热系统的设计计算主要是加热丝设计计算,在加热系统中,利用10kV-66kV高电压对储能体中的电阻丝直接进行加热,需要对加热丝参数进行计算,加热丝的主要参数有加热丝长度和加热丝表面负荷。对于加热丝长度和加热丝表面负荷求取,遵循从三相到单相再到单根的计算原则,首先设定加热丝所需的功率和电压,然后根据电功率公式P=UI以及欧姆定律U=IR求出单相电阻丝上的电压、电流及功率,再根据单相上电阻丝根数求出单根电阻丝的电流、电压、电阻及功率,最后电阻率表达式求出电阻丝的长度。2)蓄热体设计计算方法:蓄热系统中蓄热体作为储存热量的主体,蓄热体的结构决定了蓄热体的蓄热量、取热方式、加热均匀性。蓄热系统的设计首先要确定所设计蓄热体的蓄热功率P、蓄热时间t以及蓄热裕度k,在明确上述值之后,根据热量计算公式Q=kPt算出蓄热体的总蓄热量Q,当蓄热体初始T1、最终温度T2以及蓄热砖基本参数确定之后,根据Q1=CρV(T2-T1)计算出单个蓄热砖的蓄热量Q1,根据总蓄热量Q以及单块砖体的蓄热量Q1即计算出蓄热砖的块数,最后利用计算出的蓄热砖块数对...
【专利技术属性】
技术研发人员:邢作霞,赵海川,赵庆杞,纪勇,王烈,赵小婷,刘春亮,李媛,陈雷,姜立兵,
申请(专利权)人:国网辽宁省电力有限公司,国网辽宁综合能源服务有限公司,沈阳工业大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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