一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，包括导热油加热及蓄热系统、供热系统、中央处理器和多个熔盐储热呼吸包装置；中央处理器分别与供热系统和导热油加热及蓄热系统连接用于实现自动控制，多个熔盐储热呼吸包装置设置在导热油加热及蓄热系统的储热罐内，供热系统用于对储热罐中的储热介质进行换热实现出口工况的稳定控制和输出。本发明专利技术通过有效结合我国现有的能源配置问题，开发了利用低谷电、熔盐进行制热并蓄热、峰值释热的蓄热式系统的技术，完成电力上的移峰填谷。

【技术实现步骤摘要】
一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统
本专利技术属于供热系统
，具体涉及一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统。
技术介绍
随着国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，我国能量需求结构发生了较大变化。一方面存在着高峰电力不足，另一方面更存在着峰谷差过大等问题，这些矛盾的出现又制约了国民经济的发展。同时高温储热技术通过储热材料实现热能的存储、释放，也可以有效的解决能量需求与供应不匹配的现象。但是该技术仍然存在一些技术难题，制约了其发展，归结起来主要有以下几点：(1)导热油加热系统的复杂性，在满足设计要求下，设备使用量多。导热油系统流程为，先将导热油存储在高位槽中，然后用循环泵将导热油送至电加热器(或者热油炉)中加热至所需温度后，将其供给各用热设备，然后经油气分离器，排除导热油中的气体后，最后再返回电加热器中加热，循环利用下去。其设备繁多，主要有注油泵、低温槽、高位槽(膨胀槽)、油气分离器、循环泵、电加热器(热油炉)、热用户设备等。(2)导热油加热系统的复杂性，在满足设计要求下，难以实现自动控制。由于导热油加热系统的设备繁多，以及在运行过程中出现的不可预见性的故障，因此设备的自动控制方面，存在很大困难。(3)传统熔盐加热系统的繁琐性，在满足设计要求下，设备使用量多。熔盐加热系统是对熔盐在高温加热后作为热载体在熔盐炉和用热设备之间进行加热循环的热传递体系，主要由熔盐炉、熔盐循环泵、熔盐罐以及一些管路配件等组成。(4)传统熔盐加热系统启动过程复杂。(5)传统的熔盐加热系统中，熔盐经过首次融化之后，不能再次凝固，否则将会消耗大量热量，对熔盐进行再次融化，造成热量浪费。(6)传统熔盐加热系统的自动化控制程度低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，通过有效的结合我国现有的能源配置问题，开发了利用低谷电、熔盐进行制热并蓄热、峰值释热的蓄热式系统的技术，完成电力上的移峰填谷。本专利技术采用以下技术方案：一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，包括导热油加热及蓄热系统、供热系统、中央处理器和多个熔盐储热呼吸包装置；中央处理器分别与供热系统和导热油加热及蓄热系统连接用于实现自动控制，多个熔盐储热呼吸包装置设置在导热油加热及蓄热系统的储热罐内，供热系统用于对储热罐中的储热介质进行换热实现出口工况的稳定控制和输出。具体的，熔盐储热呼吸包装置7为正方形结构，由四个呼吸包组成，每个呼吸包由有机熔盐包裹无机储热熔盐，在吸热放热过程中有机熔盐的膨胀率大于无机熔盐的膨胀率。具体的，导热油加热及蓄热系统包括注油泵、缓冲罐和氮气，注油泵与储热罐连接，储热罐顶部的排气管线分两路，一路接氮气，另一路经缓冲罐与注油泵连接。进一步的，缓冲罐内设置有液位自动检测装置，液位自动检测装置与中央处理器连接，当缓冲罐中的导热油达到设定值时，液位自动检测装置传输信号反馈给中央处理器，控制注油泵将缓冲罐中的导热油注入储热罐中。具体的，储热罐内沿储热罐的中轴安装有搅拌器，搅拌器与中央处理器连接。具体的，储热罐的底部设置有电加热器，电加热器通过第一温度检测装置与中央处理器连接。具体的，供热系统包括给水泵和换热器，给水泵与换热器的进口端连接，换热器设置在储热罐内，位于熔盐储热呼吸包装置的上方。进一步的，换热器的出口处设置第二温度检测装置，第二温度检测装置用于将换热器出口水温度反馈给中央处理器实现出口工况的控制和输出。进一步的，换热器设置在储热罐的中上部，熔盐储热呼吸包装置设置在储热罐的中下部，且设置在导热油中。更进一步的，供热系统还包括给水旁路，给水旁路用于补充冷水与换热器的出口热水进行混合。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术中一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热的供热系统该装置包括该装置系统包括导热油加热及蓄热系统、熔盐储热呼吸包装置蓄热系统、供热系统。其中导热油加热及蓄热系统避免了传统导热油加热系统的复杂性，在满足设计要求下减少设备使用量。熔盐储热呼吸包装置蓄热系统充分考虑了熔盐加热系统的弊端，采用一种新型熔盐储热方式，可以有效的发挥熔盐潜热。供热系统中通过自动调节控制搅拌器，达到稳定对外输出热量，系统设备量大大减少，运行更佳稳定，可实现自动化控制。进一步的，熔盐储热呼吸包装置是由无机熔盐包裹有机熔盐。在熔盐储热过程中，由于熔盐温度升高，体积膨胀，由于有机熔盐的膨胀率大于有机熔盐的膨胀率，因此有机熔盐膨胀不会涨裂无机熔盐壳，而且膨胀之后不会影响导热油在熔盐储热呼吸包装置之间流动，传热效率不会降低。。因此无论熔盐是放热还是储热，有机熔盐都包裹在无机熔盐壳中，并且不会对无机熔盐壳造成损坏，形成两种熔盐共同呼吸的熔盐呼吸包装置。进一步的，导热油加热及蓄热系统中储热罐顶部的设有两路气管线路。一路接氮气，另一路经缓冲罐与注油泵连接。开始工作前或者停机检修时储热罐中充满氮气，避免容器内部被空气直接接触氧化。注油时排出储热罐原有的氮气，氮气经缓冲罐排入大气中。在导热油启动升温过程中，特别是初次投入启动时，由于导热油自身残留水分等原因，会产生大量水蒸汽及其它低沸点挥发物，这些气体通过排气管排入缓冲罐再由缓冲罐上的排空管将气体排到系统外，以确保系统正常可靠运行。在升温过程中会产生少量的油蒸气，因此必须排放油蒸汽，才能保证有机热载体在系统中的正常循环。油蒸气通过排气管进入缓冲罐，由于缓冲罐中有一定量的低温导热油，所以油蒸气排放到低温导热油中，并且冷凝下来。进一步的，缓冲罐内设置有液位自动检测装置。油蒸气通过排气管进入缓冲罐，并且冷凝下来，当缓冲罐中的导热油累计到一定量的之后，缓冲罐上液位自动检测装置传输信号，液位监测器将液位数值反馈给中央处理器，注油泵开始工作，将缓冲罐中导热油注入储热罐中。进一步的，储热罐内安装有搅拌器。当电加热器工作时，其自带的温度检测装置自动检测加热器周围导热油的温度，当导热油温度升温速率变大时，温度监测器将数值反馈给中央处理器，搅拌器开始工作，使电加热器周围的高温导热油与低温导热油充分混合，使整个储热罐中导热油热量分布均匀，并且控制电加热器升温速率稳定在需要范围内。当储油罐放热的的中后期中，由于导热油温度降低，换热效果较差，温度监测器将换热器出口水温度反馈给中央处理器，再自动控制电动机转速以调节搅拌器的转速，改变导热油与对流管束的对流换热系数，强化对流传热，同时强化熔盐与导热油之间换热，使得导热油长时间达到一定温度，最终实现出口水温度稳定在用户要求的范围内。进一步的，供热系统设置旁路补水系统。储热罐放热过程中，由于初始换热阶段出口水温度肯定会高于设计温度，所以设置旁路补水系统。温度监测器将出口水温度反馈给中央处理器，在自动控制系统主路与旁路的调节阀，通过经过旁路补充冷水，与换热器出口热水进行混合，控制其混合后的温度达到要求用户要求。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术供热系统示意图；图2为本专利技术熔盐储热呼吸包装置示意图，其中，(a)为俯视图，(b)为侧视图。其中：1.注油泵；2.缓冲罐；3.储热罐；4.电加热器；5.搅拌器；6.氮气；7.熔盐储热呼吸包装置；8.给水泵；9.换热器。具体实施方式在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，其特征在于，包括导热油加热及蓄热系统、供热系统、中央处理器和多个熔盐储热呼吸包装置(7)；中央处理器分别与供热系统和导热油加热及蓄热系统连接用于实现自动控制，多个熔盐储热呼吸包装置(7)设置在导热油加热及蓄热系统的储热罐(3)内，供热系统用于对储热罐(3)中的储热介质进行换热实现出口工况的稳定控制和输出。

【技术特征摘要】
1.一种低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，其特征在于，包括导热油加热及蓄热系统、供热系统、中央处理器和多个熔盐储热呼吸包装置(7)；中央处理器分别与供热系统和导热油加热及蓄热系统连接用于实现自动控制，多个熔盐储热呼吸包装置(7)设置在导热油加热及蓄热系统的储热罐(3)内，供热系统用于对储热罐(3)中的储热介质进行换热实现出口工况的稳定控制和输出。2.根据权利要求1所述的低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，其特征在于，熔盐储热呼吸包装置7为正方形结构，由四个呼吸包组成，每个呼吸包由有机熔盐包裹无机储热熔盐，在吸热放热过程中有机熔盐的膨胀率大于无机熔盐的膨胀率。3.根据权利要求1所述的低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，其特征在于，导热油加热及蓄热系统包括注油泵(1)、缓冲罐(2)和氮气(6)，注油泵(1)与储热罐(3)连接，储热罐(3)顶部的排气管线分两路，一路接氮气(6)，另一路经缓冲罐(2)与注油泵(1)连接。4.根据权利要求3所述的低谷电加热导热油与熔盐共同蓄热供热系统，其特征在于，缓冲罐(2)内设置有液位自动检测装置，液位自动检测装置与中央处理器连接，当缓冲罐(2)中的导热油达到设定值时，液位自动检测装置传输信号反馈给中央处理器，控制注油泵(1)将缓冲罐(2)中的导热油注入储...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，王涛，赵军，雷杰，王栋，杨健乔，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61