蒸汽蓄热、放热系统技术方案

一种蒸汽蓄热、放热系统，它主要包括蒸汽热源、蓄热体、蒸汽换热装置、冷凝水压力调节阀，其要点是：所述的蒸汽热源通过管道连接到过热蒸汽热能蓄热体，将高温蒸汽能量存储在过热蒸汽热能蓄热体中，余后的高温蒸汽通过蒸汽换热装置将热能存储在饱和蒸汽热能蓄热体中，换热后的高温冷凝水经过冷凝水压力调节阀输入冷凝水热能蓄热体蓄热后形成常压水，实现蓄热过程；常压水通过供水泵驱动进入冷凝水热能蓄热体加热后，经由连通管道进入蒸汽换热装置，换热吸收饱和蒸汽热能蓄热体提供的热能，形成满足压力要求的饱和蒸汽，最后经连通管道进入过热蒸汽热能蓄热体再加温后生成满足温度要求的过热蒸汽，通过连通管道提供给热用户使用，完成放热过程。完成放热过程。完成放热过程。

【技术实现步骤摘要】
蒸汽蓄热、放热系统


[0001]本技术涉及蓄热
，具体地说就是一种蒸汽蓄热、放热系统。

技术介绍

[0002]目前，在蓄热
中，主要有两种应用模式：一种是优化利用弃风电、弃水电或电网低谷电制取热能，存储在蓄热材料中，需要时通过换热器将热能释放给热用户使用的装置；另一种是将热源厂或工业生产过程中富余的高温高压蒸汽直接存储在蓄热材料中，需要时通过热能输出系统释放给热用户的装置。本申请人早期申报的《一种具有高稳定性储热及高效率放热的固体储热装置》（申请专利号202110724709.6）和《一种蒸汽冷凝温度可控的固体蓄热系统》（申请专利号202111127573.7）两项专利均是解决热蓄热模式的技术，但是上述两项技术的系统中需要设计大量的蒸汽罐体等附属设施，系统结构较复杂。为弥补该技术的缺陷，在上述技术基础之上提出一种新结构的蒸汽蓄热、放热系统来优化蒸汽热源加热蓄热体进行蓄热的系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了提供一种蒸汽蓄热、放热系统，以此来优化既有的蒸汽热源加热蓄热体进行蓄热及热能输出利用的蒸汽节能系统。
[0004]本技术的目的是通过如下技术方案来实现的：一种蒸汽蓄热、放热系统包括，蒸汽热源、蓄热部分、蒸汽换热装置、驱动部件、控制部件、换热介质补给源、冷凝水压力调节阀、常压水箱、热用户、连通管道构成。其特征在于：蓄热部分由过热蒸汽热能蓄热体、饱和蒸汽热能蓄热体和冷凝水热能蓄热体构成，各蓄热体在蓄热材料内部设置具有蓄热、放热能力的传输金属管道；过热蒸汽热能蓄热体、冷凝水热能蓄热体由固体蓄热材料砌筑而成。蓄热时，蒸汽热源通过管道连接过热蒸汽热能蓄热体上端口，过热蒸汽热能蓄热体下端口经管道连接蒸汽换热装置的蒸汽接口，连接蒸汽换热装置水接口的冷凝水压力调节阀经管道连接冷凝水热能蓄热体上端口，冷凝水热能蓄热体下端口经管道与常压水箱连接；饱和蒸汽热能蓄热体上端口经管道与蒸汽换热装置的换热首端连接，饱和蒸汽热能蓄热体下端口与蒸汽换热装置的换热尾端之间串接有换热介质循环泵A和换热介质控制阀A。放热时，用管道依次连接常压水箱、供水泵、冷凝水热能蓄热体下端口，冷凝水热能蓄热体上端口经管道与蒸汽换热装置水接口连接，蒸汽换热装置蒸汽接口经管道与过热蒸汽热能蓄热体下端口连接，过热蒸汽热能蓄热体上端口经管道与热用户连接；饱和蒸汽热能蓄热体上端口经管道与蒸汽换热装置的换热首端连接，连接饱和蒸汽热能蓄热体下端口与蒸汽换热装置的换热尾端中间串接有换热介质循环泵B和换热介质控制阀B。
[0005]本技术包括：所述的饱和蒸汽热能蓄热体可以配置不同类型的蓄热材料，蓄热材料的类型为固体材料，也可以是熔盐或其他相变蓄热材料。
[0006]本技术包括：所述的过热蒸汽热能蓄热体、饱和蒸汽热能蓄热体、冷凝水热能蓄热体蓄热材料内的传输金属管道伸出蓄热体的两端口，构成各蓄热体的上端口和下端
口。
[0007]本技术包括：所述的换热介质，为蒸汽换热系统的热能传输载体，可以是水、导热油、熔盐等在管道内可以流动的导热物质。
[0008]本技术包括：所述的过热蒸汽热能蓄热体、饱和蒸汽热能蓄热体、冷凝水热能蓄热体内的传输金属管道伸出蓄热体的两端口，构成各蓄热体的上端口和下端口。
[0009]本技术包括：所述的存储过热蒸汽热能、饱和蒸汽热能、冷凝水热能的各蓄热体可以多组设置，多组设置的各蓄热体在蓄热工作状态转换成放热工作状态时，可以变换上端口和下端口管道内换热介质的工作循环模式。
[0010]本技术包括：所述的存储过热蒸汽热能、饱和蒸汽热能、饱和水热能各蓄热体，根据蓄热蒸汽工作参数和放热蒸汽工作参数关系，可以采用减少一种或减少二种蓄热体的系统工作结构。
[0011]本技术包括：所述的热用户可以是过热蒸汽用户、饱和蒸汽用户、热水用户。
[0012]本技术的优点是：根据高温蒸汽的焓值分析，过热阶段的能量一般不超过15%，饱和阶段的能量一般可占70%，预热阶段的能量一般不超过15%。本技术将蓄热体分为高、中、低不同工作温度数值的蓄热体结构配置，在蓄热过程中充分利用蒸汽的过热段、饱和段和冷凝段的温度特性，分段存储热能以提高能量利用的最大化。在放热过程中首先利用冷凝水热能蓄热体储存的15%低温热能，将低温水加热到高温水；然后利用饱和蒸汽热能蓄热体中储存的70%中温热能，将高温水加热到饱和蒸汽，调节换热介质循环泵B的流量可以改变饱和蒸汽的输出功率；再利用过热蒸汽热能蓄热体中储存的15%高温热能，将饱和蒸汽加热到过热蒸汽，放热过程中合理利用各蓄热体中的热能减少能量浪费。若蒸汽热源是饱和蒸汽或系统放热输出不需要过热蒸汽，本系统就可以不设置过热蒸汽热能蓄热体；若蒸汽热源的蒸汽温度高于热用户的输出蒸汽温度而蒸汽热源的蒸汽压力低于热用户的输出蒸汽压力时，本系统就可以不设置饱和蒸汽热能蓄热体和冷凝水热能蓄热体，简化结构降低设备造价。
附图说明
[0013]图1所示为三种蓄热体设置模式，各蓄热体单组结构的蓄热和放热过程；
[0014]图2所示为一种蓄热体设置模式，蓄热体分二组结构的蓄热和放热过程。
[0015]附图1、图2中主要部件说明如下：1、蒸汽热源，2、过热蒸汽热能蓄热体，2
‑
1、过热蒸汽热能蓄热体一分组，2
‑
2、过热蒸汽热能蓄热体二分组，3、饱和蒸汽热能蓄热体，4、冷凝水热能蓄热体，5、蒸汽换热装置，6、换热介质补给源,7、常压水箱，8、热用户，9、管道，10、换热介质补给泵，11、换热介质循环泵A，12、换热介质循环泵B，13、供水泵，14、冷凝水压力调节阀，15、蓄热控制阀，16、放热控制阀，17、换热介质控制阀A，18、换热介质控制阀B，19、蒸汽接口，20、水接口，21、换热首端，22、换热尾端，23、减温减压用户。
[0016]附图仅仅是本技术的一个实施案例的示意图，附图中未标注标号的部件与同类部件同号。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可根据这一附图获得其他的附图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术具体实施方式作详细说明，以下说明仅作为示范和解释，并不对本技术作任何形式上的限制。
[0018]图1为三种蓄热体设置，各蓄热体单组结构的蓄热和放热过程；
[0019]实施案例1：如图1所示，叙述系统内设置过热蒸汽热能、饱和蒸汽热能、冷凝水热能三种蓄热体的工作过程。
[0020]蓄热过程：所涉及图1中的部件包括蒸汽热源1、过热蒸汽热能蓄热体2、饱和蒸汽热能蓄热体3、冷凝水热能蓄热体4、蒸汽换热装置5、换热介质补给源6、常压水箱7、管道9、换热介质补给泵10、换热介质循环水泵A 11、冷凝水压力调节阀14、蓄热控制阀15、换热介质控制阀门A 17、蒸汽接口19、水接口20、换热首端21、换热尾端22。所述的过热蒸汽热能蓄热体2、饱和蒸汽热能蓄热体3和冷凝水热能蓄热体4内的蓄热材料中设置具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽蓄热、放热系统，本系统包括蓄热过程和放热过程两种连接结构，它主要包括蒸汽热源、过热蒸汽热能蓄热体、饱和蒸汽热能蓄热体、冷凝水热能蓄热体、蒸汽换热装置、换热介质循环泵、控制阀门、换热介质补给泵、换热介质补给源、冷凝水压力调节阀、常压水箱、供水泵、热用户、管道，其特征在于：所述的过热蒸汽热能蓄热体、饱和蒸汽热能蓄热体和冷凝水热能蓄热体内的蓄热材料中设置具有蓄热、放热能力的传输金属管道；过热蒸汽热能蓄热体、冷凝水热能蓄热体内的蓄热材料由固体蓄热材料砌筑而成；所述的蓄热过程连接结构，蒸汽热源通过管道连接过热蒸汽热能蓄热体上端口，过热蒸汽热能蓄热体下端口经管道连接蒸汽换热装置的蒸汽接口，连接蒸汽换热装置水接口的压力调节阀经管道连接冷凝水热能蓄热体上端口，冷凝水热能蓄热体下端口经管道与常压水箱连接；饱和蒸汽热能蓄热体上端口经管道与蒸汽换热装置的换热首端连接，饱和蒸汽热能蓄热体下端口与蒸汽换热装置尾端之间的连接管道中串接有换热介质循环泵A和换热介质控制阀A；所述的放热过程连接结构，用管道依次连接常压水箱、供水泵、冷凝水热能蓄热体下端口，冷凝水热能蓄热体上端口经管道与蒸汽换热装置水接口连接，蒸汽换热装置蒸汽接口经管道与过热蒸汽热能蓄热体下端口连接，过...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建新，朱宇辉，赵士尧，
申请(专利权)人：沈阳世杰电器有限公司，
类型：新型
国别省市：