传蓄热装置、传蓄热发电系统及储能电站制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种传蓄热装置、传蓄热发电系统及储能电站，所述传蓄热装置包括蓄热器和加热单元，所述蓄热器为管状结构，所述蓄热器的两端分别具有低温口和高温口；所述加热单元连接于所述蓄热器，并用于加热所述蓄热器内的工质。传蓄热发电系统包括传蓄热装置、换热器和发电单元。储能电站包括如上所述的传蓄热发电系统。本发明专利技术的蓄热器采用管道式结构，相比于储热罐，管道式结构的高度明显降低，使得位于蓄热器底部的工质的压力减小，从而大幅度减小蓄热器的板材厚度，显著降低制作成本。另外，相比于现有的储热罐，大大降低了大直径高温平底容器因为地基沉降等因素引起的熔盐泄露风险，提高了工程可靠性。

【技术实现步骤摘要】
传蓄热装置、传蓄热发电系统及储能电站
本专利技术涉及储能
，特别涉及一种传蓄热装置、传蓄热发电系统及储能电站。
技术介绍
我国可再生能源正处于快速大规模发展的新时期。到2019年底，我国可再生能源发电装机达到7.94亿千瓦，同比增长9％，占全部电力装机的39.5％；其中，风电、光伏发电首次“双双”突破2亿千瓦。风电不同于常规电源，其发电出力由来风情况决定，即风电具有间歇性、波动性、随机性等特点。另外，风电与用电负荷的特性往往相反，具有反调峰的特点。光照是不可控和不可预测的，有时候变化较快，特别是当受到云层的影响，光照强度会发生剧烈的变化，进而导致光伏阵列输出功率强烈波动。由于风电和光伏具有间歇性和不稳定性问题，因此导致风电和光伏并网与消纳难，弃风、弃光严重。2019年全国弃风电量169亿千瓦时，全国平均弃风率4％；弃光电量46亿千瓦时，全国平均弃光率2％。另一方面，随着我国电力设施的不断发展建设，“谷电”无法消纳问题严重，夜间“赋闲”的机组多达4亿千瓦，占总装机容量的近38％。那么，从技术上解决以风电和光伏为代表的可再生能源并网和电网峰谷差问题的有效途径是采用储能技术。目前，大规模商业化应用且成本比较低廉的储能技术有抽水储能和压缩空气储能，但这两种技术对选址的要求都过高，因此不具有普遍性。近几年兴起采用双罐熔盐蓄热技术的蓄热电站，不受地利条件限制，不仅能够有效地减小风电和光伏电站的“弃风”和“弃光”损失，同时也能够为电网提供“削峰填谷”和“紧急功率支援”等功能。但是，对于现有的双罐熔盐蓄热电站，由于熔盐储罐的高度较高，使得熔盐储罐的底部压力较大，从而使得熔盐储罐的壁厚较厚、制造成本较高；并且由于熔盐储罐的高度较高，需要使用成本较高的长轴熔盐泵；另外，大直径的高温平底容器因为地基沉降等因素容易引起的熔盐泄露风险，从而影响双罐熔盐蓄热电站的大规模应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有双熔盐储罐的壁厚较厚、制作成本高，且容易引起熔盐泄露等缺陷，提供一种传蓄热装置、传蓄热发电系统及储能电站。一种传蓄热装置，所述传蓄热装置包括：蓄热器，所述蓄热器为管状结构，所述蓄热器的两端分别具有低温口和高温口；加热单元，所述加热单元连接于所述蓄热器，并用于加热所述蓄热器内的工质。优选地，所述蓄热器还包括阻隔部，多个所述阻隔部间隔设置于所述蓄热器的内部，所述阻隔部用于限制工质在所述蓄热器的底部流动。优选地，所述阻隔部包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板连接于所述蓄热器的侧壁面，所述第一挡板的顶部与所述蓄热器之间形成第一空隙，所述第二挡板的底部与所述蓄热器之间形成第二空隙，所述工质依次流经所述第一空隙和所述第二空隙。优选地，所述阻隔部包括挡板和导管，所述挡板连接于所述蓄热器的侧壁面，所述导管位于所述挡板的一侧，所述导管上下延伸且两端具有上开口和下开口，所述上开口穿过所述挡板，所述工质依次流经所述上开口和所述下开口。优选地，所述蓄热器呈非闭合的圆环形或U形。优选地，所述蓄热器包括多个依次连接的所述管状结构，所述多个管状结构的直径不相同。优选地，所述工质为熔盐。优选地，所述加热单元包括电加热器，所述电加热器间隔设置于所述蓄热器的内部，所述电加热器的内部具有加热件，所述加热件电连接于外部的电源。优选地，所述加热单元包括电加热器，所述电加热器设置于所述蓄热器的外部，所述电加热器的外壁面设有介质进口和介质出口，所述介质进口连接于所述低温口，所述介质出口连接于所述高温口，所述电加热器的内部具有加热件，所述加热件电连接于外部的电源。优选地，所述加热单元包括蓄热换热器和热源，所述蓄热换热器的外壁面设有低温进口、高温出口、高温进口、低温出口，所述低温进口连接于所述蓄热器的低温口并与所述蓄热器相连通，所述高温出口连接于所述蓄热器的高温口并与所述蓄热器相连通，所述低温出口连接于所述热源。一种传蓄热发电系统，包括如上所述的传蓄热装置、换热器和发电单元，所述换热器的外壁面设有热侧进口、热侧出口、冷侧进口、冷侧出口，所述热侧进口连接于所述蓄热器的高温口并与所述蓄热器相连通，所述热侧出口连接于所述蓄热器的低温口并与所述蓄热器相连通，所述冷侧出口连接于所述发电单元并与所述发电单元相连通。优选地，所述传蓄热装置包括熔盐泵，所述熔盐泵的两端分别连接于所述高温口和所述热侧进口并与所述蓄热器和所述换热器连通。优选地，所述发电单元包括发电机、汽轮机、冷凝器和水泵，所述发电机连接于所述汽轮机，所述汽轮机的进口和出口分别连接于所述冷侧出口和所述冷凝器的进口，所述水泵的两端分别连接于所述冷凝器的出口和所述冷侧进口，所述汽轮机、所述发电机、所述冷凝器和所述水泵之间相连通并形成有发电回路。优选地，所述发电单元包括有透平、发电机、压缩机和预冷器，所述发电机连接于所述透平，所述透平与所述压缩机共传动轴，且所述透平的进口和出口分别连接于所述冷侧出口和所述预冷器，所述压缩机的进口和出口分别连接于所述预冷器和所述冷侧进口，所述透平、所述预冷器、所述压缩机和所述换热器之间相连通并形成有发电回路。优选地，所述发电单元还包括有回热器，所述回热器的外壁面设有高温侧进口、高温侧出口、低温侧进口、低温侧出口，所述高温侧进口连接于所述透平并与所述透平相连通，所述高温侧出口连接于所述预冷器并与所述预冷器相连通，所述低温侧进口连接于所述压缩机并与所述压缩机相连通，所述低温侧出口连接于所述冷侧进口并与所述换热器相连通。一种储能电站，其包括如上所述的传蓄热发电系统。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的蓄热器采用管道式结构，相比于储热罐，管道式结构的高度明显降低，使得位于蓄热器底部的工质的压力减小，从而大幅度减小蓄热器的板材厚度，显著降低制作成本；该蓄热器可以在工厂车间进行分段预制，在现场进行对焊，节省了现场安装时间，提高工作效率，降低了蓄热器成本。另外，相比于现有的储热罐，大大降低了大直径高温平底容器因为地基沉降等因素引起的熔盐泄露风险，提高了工程可靠性。同时，由于高度较低，可采用目前市场上成熟的熔盐泵，相比储热罐所采用的长轴熔盐泵，降低了熔盐泵的成本。对于本专利技术的传蓄热发电系统，由于蓄热器可同时储存高温工质和低温工质，相比于双罐传蓄热发电系统，省去了蓄热管路，降低了总成本。附图说明图1为根据本专利技术优选实施例的储能电站的结构示意图。图2为根据本专利技术优选实施例的蓄热器的结构示意图。图3为根据本专利技术优选实施例的蓄热器内部的结构示意图。图4为根据本专利技术优选实施例的又一储能电站的结构示意图。图5为根据本专利技术优选实施例的又一储能电站的结构示意图。图6为根据本专利技术优选实施例的又一储能电站的结构示意图。附图标记说明：电源1电加热器2蓄热器3低温口32高温口33<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传蓄热装置，其特征在于，所述传蓄热装置包括：/n蓄热器，所述蓄热器为管状结构，所述蓄热器的两端分别具有低温口和高温口；/n加热单元，所述加热单元连接于所述蓄热器，并用于加热所述蓄热器内的工质。/n

【技术特征摘要】
1.一种传蓄热装置，其特征在于，所述传蓄热装置包括：
蓄热器，所述蓄热器为管状结构，所述蓄热器的两端分别具有低温口和高温口；
加热单元，所述加热单元连接于所述蓄热器，并用于加热所述蓄热器内的工质。


2.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述蓄热器还包括阻隔部，多个所述阻隔部间隔设置于所述蓄热器的内部，所述阻隔部用于限制工质在所述蓄热器的底部流动。


3.如权利要求2所述的传蓄热装置，其特征在于，所述阻隔部包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板连接于所述蓄热器的侧壁面，所述第一挡板的顶部与所述蓄热器之间形成第一空隙，所述第二挡板的底部与所述蓄热器之间形成第二空隙，所述工质依次流经所述第一空隙和所述第二空隙。


4.如权利要求2所述的蓄热器，其特征在于，所述阻隔部包括挡板和导管，所述挡板连接于所述蓄热器的侧壁面，所述导管位于所述挡板的一侧，所述导管上下延伸且两端具有上开口和下开口，所述上开口穿过所述挡板，所述工质依次流经所述上开口和所述下开口。


5.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述蓄热器呈非闭合的圆环形或U形。


6.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述蓄热器包括多个依次连接的所述管状结构，所述多个管状结构的直径不相同。


7.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述工质为熔盐。


8.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述加热单元包括电加热器，所述电加热器间隔设置于所述蓄热器的内部，所述电加热器的内部具有加热件，所述加热件电连接于外部的电源。


9.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述加热单元包括电加热器，所述电加热器设置于所述蓄热器的外部，所述电加热器的外壁面设有介质进口和介质出口，所述介质进口连接于所述低温口，所述介质出口连接于所述高温口，所述电加热器的内部具有加热件，所述加热件电连接于外部的电源。


10.如权利要求1所述的传蓄热装置，其特征在于，所述加热单元包括蓄热换热器和热源，所述蓄热换热器的外壁面设有低温进口、高温出口、高温进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓凤，曹云，姜凯华，贾国斌，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31