一种蒸汽加热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及加热装置技术领域，具体为一种蒸汽加热系统，其结构简单，降低使用和维护成本，其包括储热模块，其特征在于，所述储热模块包括带保温层的储热支架，所述储热支架内填充有储热沙堆，所述储热沙堆内埋设有电加热器和蒸汽传热管，所述电加热管连接弃电/谷电输入模块，所述蒸汽传热管两端分别连接出汽集箱和进水集箱，所述进水集箱和所述出汽集箱连接汽包。接汽包。接汽包。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽加热系统


[0001]本技术涉及加热装置
，具体为一种蒸汽加热系统。

技术介绍

[0002]新能源技术大发展是一项基本国策，在此背景下，多种储能技术，对应于各自的场景用户。对于大型用汽的工业企业用户，采用弃风/弃光的电能，辅助电网的谷电（深谷更佳）加热并将高温热量存储在储热模块中，满足用户的用汽要求。
[0003]目前国内常见的技术方案以熔盐为主，熔盐低温熔盐罐通过熔盐泵驱动通过熔盐电加热器加热至高温状态，储存在高温罐内，高温罐再通过蒸汽发生器产生蒸汽供给用户，重新流回低温熔盐罐。熔盐的工作温度区间通常500
‑
200℃，兼顾熔盐的低温防凝固和高温防分解；其中熔盐电加热器的局部超温问题需要特别重视。另外，非正常运行状态下熔盐的防凝固，带来较高的运行维护困难与费用。

技术实现思路

[0004]为了解决现有加热系统结构复杂，使用和维护成本高的问题，本技术提供了一种蒸汽加热系统，其结构简单，降低使用和维护成本。
[0005]其技术方案是这样的：一种蒸汽加热系统，其包括储热模块，其特征在于，所述储热模块包括带保温层的储热支架，所述储热支架内填充有储热沙堆，所述储热沙堆内埋设有电加热器和蒸汽传热管，所述电加热管连接弃电/谷电输入模块，所述蒸汽传热管两端分别连接出汽集箱和进水集箱，所述进水集箱和所述出汽集箱连接汽包。
[0006]其进一步特征在于，所述电加热器为成排布置的电加热管，所述蒸汽传热管包括至少两排，相邻的两排所述蒸汽传热管之间设置有至少一排所述电加热管；
[0007]所述储热模块上安装有温度传感器，所述蒸汽传热管一端与所述进水集箱之间设置有控制阀，所述蒸汽传热管与所述出汽集箱之间设置有单向阀。
[0008]采用本技术后，利用谷电或者弃电时期对电加热管供电，电加热管工作对储热沙堆进行加热，储热沙堆内部布置的蒸汽传热管内通入汽包送出的饱和水，储热沙堆的热量将饱和水加热并变为蒸汽送回汽包，汽包内的蒸汽从顶部送出向汽用户供汽，本系统的结构简单，沙价格低，有效的降低了使用和维护成本。
附图说明
[0009]图1为本技术系统原理图；
[0010]图2为储热模块两端连接示意图；
[0011]图3为储热模块内部示意图。
具体实施方式
[0012]见图1，图2，图3所示，一种蒸汽加热系统，其包括并排设置的多个储热模块1，每个
储热模块1包括带保温层的储热支架2，储热支架2内填充有储热沙堆3，储热沙堆3内埋设有电加热管4和蒸汽传热管5，电加热管4连接弃电/谷电输入模块，利用弃电/谷电来提供电能，蒸汽传热管5两端分别连接出汽集箱6和进水集箱7，进水集箱7和出汽集箱6连接汽包8。本实施例中，蒸汽传热管5包括三排，相邻的两排蒸汽传热管之间设置有一排电加热管4。
[0013]储热模块1上安装有温度传感器9，蒸汽传热管5一端与进水集箱7之间设置有控制阀10，蒸汽传热管5另一端与出汽集箱6之间设置有单向阀11。
[0014]采用传统电加热管加热储热沙堆3，将沙子的整体温度加热至550℃，一般不超过600℃，储热沙堆3内部布置的蒸汽传热管5通入饱和水（例如2MPa 210℃），吸收储热沙堆3内的热量，将整个沙堆的温度降低至250℃左右，饱和水变为欠饱和蒸汽（蒸汽和水两相流混合状态）并送入汽包。汽包底部出水，上部进汽，汽包内的蒸汽经过除雾后向外供给汽用户。
[0015]储热模块包括并排的多个相互独立的储热沙堆3，利用温度传感器9以评估每个沙堆的能量状态。当温度降低至设定的250℃后，该模块的饱和水进口阀门会关闭，进入待充能状态。
[0016]电加热器依据汽用户的总量和时间功率需求制定；蒸汽发生器依据汽用户的总量和时间功率需求制定，配合控制策略，通常增加数倍容量；储热沙堆成分以SiO2为主，绝对干燥，可以内部添加一定比例的金属成分层（例如铝/碳钢）以提升导热能力。
[0017]本申请的经济性调整数据如下。
[0018]一、充放电次数：
[0019]1、弃电以光伏为主，充放按1天1次考虑为佳；
[0020]2、弃电以风电为主，充放次数可以依据风电场的年发电数据，适当增加，例如1天1
‑
2次
[0021]二、蒸汽参数范围：
[0022]蒸汽输出参数按用户需求：
[0023]常见的工艺蒸汽例如1MPa 180℃等级；
[0024]也可配合蒸汽轮机发电，提供更高参数的主蒸汽 或再热蒸汽 例如压力≤22MPa ≤560℃类的亚临界蒸汽发电参数
[0025]三、沙/蒸汽 比例
[0026]通常，沙的温度区间250
‑
550℃，比热0.92，8
‑
10吨砂生产1吨饱和蒸汽
[0027]四、储热沙的单位重量成本
[0028]依据不同的蒸汽需求，沙的成分会有一定调整普通场景，价格大致2000
‑
3000元/吨；特殊场景，例如24MPa 540℃等，3000
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5000元/吨。
[0029]相较于现有的熔盐方案，成本大大降低。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽加热系统，其包括储热模块，其特征在于，所述储热模块包括带保温层的储热支架，所述储热支架内填充有储热沙堆，所述储热沙堆内埋设有电加热器和蒸汽传热管，所述电加热器连接弃电/谷电输入模块，所述蒸汽传热管两端分别连接出汽集箱和进水集箱，所述进水集箱和所述出汽集箱连接汽包。2.根据权利要求1所述的一种蒸汽加热系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建伟，
申请(专利权)人：无锡市星光锅炉设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：