一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统，包括混凝土蓄热体、电加热组件、蒸汽加热供汽管、给水供水管路、对外工业蒸汽管线和高温蒸汽源；蒸汽加热供汽管从混凝土蓄热体的底部迂回向上设置于混凝土蓄热体之内，电加热组件穿插布置在相邻两条蒸汽加热供汽管之间；给水供水管路与高温蒸汽源共同连接蒸汽加热供汽管的底部进口，蒸汽加热供汽管的顶部出口连接对外工业蒸汽管线。本实用新型专利技术提供的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，将蒸汽热能存储在混凝土蓄热体中，并结合电加热储蓄热能，能够实现热量的动态存储。且混凝土蓄热装置具有蓄热成本低、装置物理性能稳定，现场安装浇筑容易的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统


[0001]本技术属于电蓄热领域，具体涉及一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统。

技术介绍

[0002]按照蓄热存储机理的不同，可以分为显热蓄热、相变蓄热和化学反应热蓄热三种方式。显热蓄热主要是通过蓄热材料温度的上升或下降而存储热能，这是三种热能存储方式中原理最简单、技术最成熟、材料来源最丰富、成本最低廉且具有商业可行性的一种，因此被广泛应用于太阳能热发电等高温蓄热场合。显热蓄热时，蓄热材料在储存和释放热能时，材料的温度会发生连续变化。一个完整的蓄能过程包括蓄热过程，保温过程和放热过程。
[0003]目前的固体蓄热材料主要有固体镁砖、固体耐火砖、高温固体蓄热材料、混凝土蓄热材料等，混凝土蓄热材料由于其具有现场浇筑施工简单、材料成本低、混凝土内铺设换热管换热效果好等优点，国内外已经出现了蒸汽在混凝土材料内蓄热的案例，但蒸汽蓄热存在系统结构复杂、应用场景有限等缺点。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统，利用电加热方式直接利用电加热将热量蓄热在混凝土材料内，结构简单，适用于多种环境，有广泛的应用场景。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统，包括混凝土蓄热体、电加热组件、蒸汽加热供汽管、给水供水管路、对外工业蒸汽管线和高温蒸汽源；
[0007]所述蒸汽加热供汽管从所述混凝土蓄热体的底部迂回向上设置于所述混凝土蓄热体之内，所述电加热组件穿插布置在相邻两条蒸汽加热供汽管之间；
[0008]所述给水供水管路与所述高温蒸汽源共同连接所述蒸汽加热供汽管的底部进口，所述蒸汽加热供汽管的顶部出口连接所述对外工业蒸汽管线。
[0009]作为本技术可选的一种方案，所述蒸汽加热供汽管的外表面设置有管外强化换热组件。
[0010]作为本技术可选的一种方案，所述管外强化换热组件的形状为：翅片、柔性强化换热螺旋绕片、圆板片及异形片中的任意一种。
[0011]作为本技术可选的一种方案，所述电加热组件为电加热丝、电加热板、电加热管中的任意一种。
[0012]作为本技术可选的一种方案，所述给水供水管路的出水口连接所述蒸汽加热供汽管，所述给水供水管路的进水口连接有给水处理单元。
[0013]作为本技术可选的一种方案，所述给水供水管路上设置有给水泵。
[0014]作为本技术可选的一种方案，所述给水供水管路与所述高温蒸汽源通过三通
阀共同连接所述蒸汽加热供汽管的底部进口。
[0015]作为本技术可选的一种方案，所述电加热组件的电能输入端连接有供电模块，所述供电模块连接风电、光伏发电、水电、核电、煤电中的任意一种发电装置的富余电力输出线。
[0016]作为本技术可选的一种方案，所述高温蒸汽源为燃煤或燃气蒸汽锅炉、电加热蒸汽锅炉、烟气余热锅炉、火电机组汽轮机主蒸汽输出部分、再热蒸汽输出部分或高温抽汽输出部分中的任意一种或组合。
[0017]作为本技术可选的一种方案，所述三通阀为电磁阀。
[0018]本技术的有益效果如下：
[0019]本技术提供的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，将蒸汽热能存储在混凝土蓄热体中，并结合电加热储蓄热能，能够实现热量的动态存储。且混凝土蓄热装置具有蓄热成本低、装置物理性能稳定，现场安装浇筑容易的优点。混凝土蓄热成本大大低于电化学储能，可以降低风电、光伏等清洁能源发电配套储能装置的初投资。
[0020]本技术提供的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，利用调峰调频富余电力直接加热混凝土固体蓄热材料，由于电加热组件与混凝土凝固紧密连接，导热加热效果比常规固体镁砖的电加热效果好。
[0021]本技术提供的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，利用电加热混凝土蓄热装置，实现风电、光电、水电、核电的随时的消纳和储能，响应电网对调峰调频辅助服务的要求。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1为本技术实施例混凝土蓄热供工业蒸汽系统的结构示意图。
[0024]图2为本技术实施例中给水、供蒸汽示意图。
[0025]图中，附图标记为：1
‑
混凝土蓄热体；2
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电加热组件；3
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换热盘管；4
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管外强化换热组件；5
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给水供水管路；6
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给水泵；7
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供电模块；8
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给水处理单元；9
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工业蒸汽用户；10
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高温蒸汽源。
具体实施方式
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
[0028]如图1和2所示，本技术实施例提供了一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统，包括混凝土蓄热体1、电加热组件2、蒸汽加热供汽管3、给水供水管路5、对外工业蒸汽管线9和高温蒸汽源10；蒸汽加热供汽管3从混凝土蓄热体1的底部迂回向上设置于混凝土蓄热体1之
内，电加热组件2穿插布置在相邻两条蒸汽加热供汽管3之间；给水供水管路5与高温蒸汽源10共同连接蒸汽加热供汽管3的底部进口，蒸汽加热供汽管3的顶部出口连接对外工业蒸汽管线9。
[0029]通过上述设置，将蒸汽热能存储在混凝土蓄热体中，并结合电加热储蓄热能，能够实现热量的动态存储。且混凝土蓄热成本低于电化学储能，具有蓄热成本低、装置物理性能稳定，现场安装浇筑容易的优点。
[0030]作为本技术的优选实施例，蒸汽加热供汽管3的外表面设置有管外强化换热组件4。管外强化换热组件4能够进一步的增加蒸汽加热供汽管3与混凝土蓄热体1的换热面积，提高换热效率。作为示例，管外强化换热组件4的形状为：翅片、柔性强化换热螺旋绕片、圆板片及异形片中的任意一种。
[0031]作为上述实施例的一种具体示例，本实施例中，电加热组件2为电加热丝、电加热板、电加热管中的任意一种，来加热混凝土蓄热材料进行蓄热。
[0032]在其他的一些实施例中，给水供水管路5的出水口连接蒸汽加热供汽管3，给水供水管路5的进水口连接有给水处理单元8。更进一步的，给水供水管路5上设置有给水泵6。
[0033]在其他的一些实施例中，给水供水管路5与高温蒸汽源10通过三通阀共同连接蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，包括混凝土蓄热体(1)、电加热组件(2)、蒸汽加热供汽管(3)、给水供水管路(5)、对外工业蒸汽管线(9)和高温蒸汽源(10)；所述蒸汽加热供汽管(3)从所述混凝土蓄热体(1)的底部迂回向上设置于所述混凝土蓄热体(1)之内，所述电加热组件(2)穿插布置在相邻两条蒸汽加热供汽管(3)之间；所述给水供水管路(5)与所述高温蒸汽源(10)共同连接所述蒸汽加热供汽管(3)的底部进口，所述蒸汽加热供汽管(3)的顶部出口连接所述对外工业蒸汽管线(9)。2.根据权利要求1所述的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽加热供汽管(3)的外表面设置有管外强化换热组件(4)。3.根据权利要求2所述的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述管外强化换热组件(4)的形状为：翅片、柔性强化换热螺旋绕片、圆板片及异形片中的任意一种。4.根据权利要求1所述的混凝土蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述电加热组件(2)为电加热丝、电加热板、电加热管中的任意一种。5.根据权利要求1所述的混凝土蓄热供工...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨豫森，张帅，杜藏宝，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：