本实用新型专利技术提供了一种砂粒加热装置及砂粒加热系统，涉及加热蓄热系统技术领域。它包括壳体、介质通道板、零电极、相电极组件和功率调节组件，介质通道板连接在壳体内部的上部，零电极连接在介质通道板的底部，相电极组件的一端位于壳体与零电极之间的环形空间内并且其另一端穿出壳体后位于壳体外部，功率调节组件包括功率调节管，功率调节管的顶端位于零电极形成的环形空间内，功率调节管能够在竖直方向上相对移动，高于功率调节管顶端的砂粒介质能够从功率调节管的顶端经功率调节管流入壳体内部的下部，电极加热的方式，更容易实现高电压加热工作，在实现大功率加热的同时节约配电系统的投资，减少变配电过程中的损失，从而提升能源效率。提升能源效率。提升能源效率。
【技术实现步骤摘要】
砂粒加热装置及砂粒加热系统
[0001]本技术涉及加热蓄热系统
，尤其是涉及一种砂粒加热装置及砂粒加热系统。
技术介绍
[0002]根据碳中和的需要，未来风光水等可再生能源的占比将持续提升，然而这类可再生能源发电的基本特征是发电量不稳定且波动幅度非常大。未来电网的这种变化，需要有良好的储能技术。目前已经有多种类型的储能技术，但都存在某些问题，从而限制了其应有范围。
[0003]例如水蓄热目前广泛应用于低温供热场景，其基本工作逻辑是在用电低谷期间，利用水蓄热设备将电能转化为热能并储存起来，然后在用电负荷高峰期间，将储存的热量释放出来供热用户使用，采用这种方式就实现了用电量的移峰填谷。然而，这是一种效率较低的储能应用方式，因为在这个过程中，将高品位的电能转换成了低品位的热量，从能源效率角度讲，这不是一种好的储能应用，另外一个较大的问题是水蓄热的蓄热密度偏低，即单位质量或体积蓄热介质的蓄热量偏低。
[0004]后来，市场上还出现了砂粒蓄热技术，即利用某种价格低廉的、具备一定导电能力的、砂粒形状的、方便循环流动的微细砂粒来储存热量的储热技术，这种储热技术的主要特点是：储热温度高，在高储热温度下，其热物理性能、机械性能等性能均良好，满足高温蓄热的要求，与常规储热技术相比，蓄热密度大幅度提高；由于其材料获取容易，所以，介质材料的成本较低。
[0005]本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：现有砂粒蓄热技术中，只能采用电阻丝元件加热的方法来使其升温储热，而目前的电阻元件加热的最大功率在2800MW左右，基本都是采用380V的电源，导致配电系统投资较高，并且，电阻加热元件的故障率较高；
[0006]此外，现有加热装置的功率需要外部功率调节装置相互配合，调节过程较为繁琐，对外部系统的要求较高，增加了成本。
技术实现思路
[0007]本技术的目的在于提供一种砂粒加热装置及砂粒加热系统，以解决现有技术中存在的采用电阻丝元件进行加热成本较高，并且电阻加热元件的故障率较高的技术问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
[0009]一种砂粒加热装置，包括壳体、介质通道板、零电极、相电极组件和功率调节组件，所述介质通道板连接在所述壳体内部的上部，所述零电极连接在所述介质通道板的底部，所述相电极组件的一端位于所述壳体与所述零电极之间的环形空间内并且其另一端穿出所述壳体后位于所述壳体外部，所述功率调节组件包括功率调节管，所述功率调节管的顶
端位于所述零电极形成的环形空间内，所述功率调节管能够在竖直方向上相对移动，高于所述功率调节管顶端的砂粒介质能够从所述功率调节管的顶端经所述功率调节管流入所述壳体内部的下部。
[0010]优选地，所述壳体包括上外壳、下外壳、分隔法兰和套管，所述上外壳和所述下外壳均与所述分隔法兰相连接，所述套管的顶部与所述分隔法兰的下部相连接，所述功率调节管从所述套管中穿过并且能够相对所述套管上下移动。
[0011]优选地，所述上外壳的上部为伞形结构，所述介质通道板的上部为伞形结构并且与对应的所述上外壳相互平行，所述介质通道板的下部均匀分布有若干个介质分布孔。
[0012]优选地，所述相电极组件的数量为3的整数倍，所有的所述相电极组件沿周向方向均匀分布，每个所述相电极组件均包括由下至上依次连接的电极本体、绝缘管和接线端子，所述电极本体能够与所述砂粒介质相接触，所述绝缘管穿设在所述上外壳上。
[0013]优选地，所述功率调节组件还包括驱动结构、传动轴和连接结构，所述驱动结构与所述传动轴传动连接，所述传动轴与所述连接结构传动连接，所述连接结构与所述功率调节管传动连接。
[0014]优选地，还包括通风组件，所述通风组件包括第一通风管，所述第一通风管的底端与所述壳体的上部相连通。
[0015]优选地，所述通风组件还包括第二通风管、进风机和气体传感器，所述第二通风管底端与所述壳体的上部相连通，所述进风机与所述第二通风管的顶端相连接，所述气体传感器设置在所述第一通风管的顶端。
[0016]优选地，还包括接线箱，所有的所述接线端子均设置在所述接线箱内部，所述接线箱上设置有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口均与外部冷却设备相连通。
[0017]一种砂粒加热系统，包括循环管路、调节阀及上述砂粒加热装置，所述砂粒加热装置通过所述循环管路与蓄热装置或热用户相连通，所述调节阀设置在所述循环管路上。
[0018]优选地，还包括砂粒循环装置，所述砂粒循环装置设置在所述循环管路上。
[0019]本技术的有益效果为：通过设置有伞形介质通道，伞形结构能够使砂粒介质从最外侧流入砂粒加热装置的上部空间内，并且使流入更加均匀，通过砂粒介质的均匀流入，最终可使各个相电极组件埋入在砂粒介质中的深度或表面积尽量接近，从而使相电极组件在工作时的三相电流平衡；
[0020]通过调节功率调节管的高低位置，调节砂粒加热装置的加热功率，功率调节组件使得功率调节能够在砂粒加热装置内部完成，不需要外部的功率调节装置，且调节装置简单、成本低，调节过程也简单方便，也降低了对外部系统的要求；
[0021]通过采用电极加热的方式，与常规的电阻元件加热方式相比，更容易实现高电压加热工作，一方面容易实现大功率的加热，另一方面还可以节约配电系统的投资，因为电压越高则电流越小，也可以减少变配电过程中的损失，从而提升能源效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是该技术实施例一的结构图；
[0024]图2是该技术实施例三的结构图，图中的砂粒加热装置为了便于展示，进行了简化展示，砂粒加热装置的实际结构形式采用图1中的结构形式；
[0025]图3是该技术实施例四的结构图，图中的砂粒加热装置为了便于展示，进行了简化展示，砂粒加热装置的实际结构形式采用图1中的结构形式；
[0026]图中1、壳体；11、上外壳；111、介质进口；12、下外壳；121、介质出口；13、分隔法兰；14、套管；
[0027]2、介质通道板；21、介质分布孔；
[0028]3、零电极；
[0029]4、相电极组件；41、电极本体；42、绝缘管；43、接线端子；44、接线箱；45、进风口；46、出风口；
[0030]5、功率调节组件；51、功率调节管；52、驱动结构；53、传动轴；54、连接结构；
[0031]6、通风组件；61、第一通风管；62、第二通风管；63、进风机；64、气体传感器
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种砂粒加热装置，其特征在于，包括壳体(1)、介质通道板(2)、零电极(3)、相电极组件(4)和功率调节组件(5)，其中：所述介质通道板(2)连接在所述壳体(1)内部的上部，所述零电极(3)连接在所述介质通道板(2)的底部，所述相电极组件(4)的一端位于所述壳体(1)与所述零电极(3)之间的环形空间内并且其另一端穿出所述壳体(1)后位于所述壳体(1)外部，所述功率调节组件(5)包括功率调节管(51)，所述功率调节管(51)的顶端位于所述零电极(3)形成的环形空间内，所述功率调节管(51)能够在竖直方向上相对移动，高于所述功率调节管(51)顶端的砂粒介质能够从所述功率调节管(51)的顶端经所述功率调节管(51)流入所述壳体(1)内部的下部。2.根据权利要求1所述的砂粒加热装置，其特征在于：所述壳体(1)包括上外壳(11)、下外壳(12)、分隔法兰(13)和套管(14)，所述上外壳(11)和所述下外壳(12)均与所述分隔法兰(13)相连接，所述套管(14)的顶部与所述分隔法兰(13)的下部相连接，所述功率调节管(51)从所述套管(14)中穿过并且能够相对所述套管(14)上下移动。3.根据权利要求2所述的砂粒加热装置，其特征在于：所述上外壳(11)的上部为伞形结构，所述介质通道板(2)的上部为伞形结构并且与对应的所述上外壳(11)相互平行，所述介质通道板(2)的下部均匀分布有若干个介质分布孔(21)。4.根据权利要求2所述的砂粒加热装置，其特征在于：所述相电极组件(4)的数量为3的整数倍，所有的所述相电极组件(4)沿周向方向均匀分布，每个所述相电极组件(4)均包括由下至上依次连接的电极本体(41)、绝缘管(42)和接线端子(43)，所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝军，朱延辉，孙嘉辰，孙飞，刘安全，
申请(专利权)人：北京瑞特爱能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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