【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热力储热系统，特别涉及换热系统及方法。
技术介绍
1、火力发电系统作为我国主力电源在能源结构改革的浪潮中，承担着调节电网的重要作用，火电机组运行灵活性也直接关系到区域电网对新能源消纳量。提升火电机组调峰、调频能力将对电网的安全、稳定运行带来积极的效果。火电机组耦合储能系统是提升机组运行灵活性的重要手段，相关技术处于快速发展期。其中，储热技术作为相关储能技术方案之一，对典型的火力发电热力系统有较强的适应性。
2、水储热是目前储能领域中应用较广的储热技术之一，通过液态水的吸热升温和放热降温，达到热量存储的目的。常见的水储热技术有冷热双罐、斜温层单罐技术等，通过提升水罐承压能力，也可以增加水的储热温度。
3、当水储热技术与火电机组热力系统耦合应用时，由于热力系统中对汽水介质品质有较高要求，需要在水储热系统中配套较复杂的净水设备。另外，当系统蓄、释热过程中，大质量汽水介质或大热量的进出，都会影响原有热力系统的平衡，造成机组运行波动，甚至危害系统中重要设备的安全运行。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术的目的是提供换热系统及方法，建立了水储热与机组热力系统之间的热量耦合，无需配套净水设备，并且消除了储热系统对原有热力系统中工质的不利影响，实现了耦合系统安全、连续、稳定的运行。
2、本专利技术的技术方案是：换热系统，用于火电机组热力系统，所述火电机组热力系统包括回热换热器和冷凝器，所述回热换热器与冷凝器分别通过自流管路组和回热管路
3、所述隔离换热器具有两个第一介质接口、两个第二介质接口；所述回热管路组串联在两个所述第一介质接口上；
4、所述储热介质储存系统包括斜温层储热水罐和换热管路系统；所述斜温层储热水罐用于存储第二介质，所述斜温层储热水罐通过所述换热管路系统串联在两个所述第二介质接口上；所述换热管路系统用于将斜温层储热水罐内的第二介质循环至隔离换热器内，与所述第一介质进行换热。
5、进一步地，所述换热管路系统包括热接管路、冷接管路、换热管路、第一分支管路和第二分支管路；所述热接管路的一端与斜温层储热水罐的热水接口连接、另一端与所述第一分支管路的一端连接；所述冷接管路的一端与斜温层储热水罐的冷水接口连接、另一端与所述第二分支管路的一端连接；所述换热管路的两端分别与所述第一分支管路的另一端、第二分支管路的另一端连接；第一分支管路、第二分支管路均包含两条不同的分支管路。
6、更进一步地，所述第一分支管路包括两端分别通过三通连接的第一管路、第二管路，所述第一管路上设置有第一泵体、第一控制阀，所述第二管路上设置有第一关断阀；第一管路的一端、第二管路的一端通过三通与热接管路连接，第一管路的领一端、第二管路的领一端通过三通与换热管路连接。
7、更进一步地，所述第二管路上设置有第一温度测量组件。
8、更进一步地，所述第二分支管路包括两端分别通过三通连接的第三管路、第四管路，所述第三管路上设置有第二泵体、第二控制阀，所述第四管路上设置有第二关断阀；第三管路的一端、第四管路的一端通过三通与冷接管路连接，第三管路的另一端、第四管路的另一端通过三通与换热管路连接。
9、更进一步地，所述第四管路上设置有第二温度测量组件。
10、更进一步地，所述回热换热器有多个，多个回热换热器通过自流管路组依次串联在冷凝器上，且冷凝器中流出后依次经过多个回热换热器吸热升温升压；所述回热管路组用于多个回热换热器之间的疏水，且回热管路组将回热换热器的疏水和热量引至冷凝器回收；自流管路组和回热管路组构成多级回热循环疏水逐级自流管道；
11、所述隔离换热器有多个，多个隔离换热器与多个回热换热器一一对应，多个隔离换热器依次串联，且通过回热管路组连接第一介质接口、通过换热管路系统连接第二介质接口。
12、储热方法，基于所述的储热系统进行蓄热或释热。
13、储热方法，包括：
14、冷水经斜温层储热水罐蓄热时，冷水经斜温层储热水罐的冷水接口流出，依次通过冷接管路、第二分支管路的一条分支管路、换热管路作为第二介质流入隔离换热器中，与经过回热管路组流入隔离换热器中的第一介质进行换热，然后依次经过换热管路、第一分支管路的一条分支管路、热接管路，再由斜温层储热水罐的热水接口流入；
15、热水经斜温层储热水罐释热时，热水经斜温层储热水罐的热水接口流出，依次通过热接管路、第一分支管路的另一条分支管路、换热管路作为第二介质流入隔离换热器中，与经过回热管路组流入隔离换热器中的第一介质进行换热，然后依次经过换热管路、第二分支管路的另一条分支管路、冷接管路，再由斜温层储热水罐的冷水接口流入。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用自流管路组和回热管路组连接构成回热循环疏水自流管道，通过设置隔离换热器，建立储热水介质与热力系统中汽水介质的热量耦合，彻底消除现有技术中需要配套净水设备、易造成机组运行波动等不利因素，提升耦合系统运行安全性。其中，通过在蓄、释热阶段通过隔离换热器建立不同的换热回流管路，避免了换热端差的储热系统运行稳定性的影响；并且，通过管路切换及合理的控制，简化了管系设计，降低了系统投资。该系统在实际应用中，设计简便、可行性高，具有大规模推广的前景。
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1.换热系统，用于火电机组热力系统(101)，所述火电机组热力系统(101)包括回热换热器(2)和冷凝器(3)，所述回热换热器(2)与冷凝器(3)分别通过自流管路组(41)和回热管路组(42)连接，自流管路组(41)和回热管路组(42)用于流通第一介质；其特征在于，换热系统包括隔离换热器(100)和储热介质储存系统(102)；
2.如权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热管路系统(6)包括热接管路(61)、冷接管路(62)、换热管路(63)、第一分支管路(64)和第二分支管路(65)；所述热接管路(61)的一端与斜温层储热水罐(5)的热水接口连接、另一端与所述第一分支管路(64)的一端连接；所述冷接管路(62)的一端与斜温层储热水罐(5)的冷水接口连接、另一端与所述第二分支管路(65)的一端连接；所述换热管路(63)的两端分别与所述第一分支管路(64)的另一端、第二分支管路(65)的另一端连接；第一分支管路(64)、第二分支管路(65)均包含两条不同的分支管路。
3.如权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述第一分支管路(64)包括两端分别通过三
4.如权利要求3所述的换热系统，其特征在于，所述第二管路(642)上设置有第一温度测量组件(646)。
5.如权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述第二分支管路(65)包括两端分别通过三通连接的第三管路(651)、第四管路(652)，所述第三管路(651)上设置有第二泵体(653)、第二控制阀(654)，所述第四管路(652)上设置有第二关断阀(655)；第三管路(651)的一端、第四管路(652)的一端通过三通与冷接管路(62)连接，第三管路(651)的另一端、第四管路(652)的另一端通过三通与换热管路(63)连接。
6.如权利要求5所述的换热系统，其特征在于，所述第四管路(652)上设置有第二温度测量组件(656)。
7.如权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述回热换热器(2)有多个，多个回热换热器(2)通过自流管路组(41)依次串联在冷凝器(3)上，且冷凝器(3)中流出后依次经过多个回热换热器(1)吸热升温升压；所述回热管路组(42)用于多个回热换热器(1)之间的疏水，且回热管路组(42)将回热换热器(2)的疏水和热量引至冷凝器(3)回收；自流管路组(41)和回热管路组(42)构成多级回热循环疏水逐级自流管道；
8.储热方法，其特征在于，基于权利要求书1-7任一所述的储热系统进行蓄热或释热。
9.如权利要求书8所述的储热方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.换热系统，用于火电机组热力系统(101)，所述火电机组热力系统(101)包括回热换热器(2)和冷凝器(3)，所述回热换热器(2)与冷凝器(3)分别通过自流管路组(41)和回热管路组(42)连接，自流管路组(41)和回热管路组(42)用于流通第一介质；其特征在于，换热系统包括隔离换热器(100)和储热介质储存系统(102)；
2.如权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热管路系统(6)包括热接管路(61)、冷接管路(62)、换热管路(63)、第一分支管路(64)和第二分支管路(65)；所述热接管路(61)的一端与斜温层储热水罐(5)的热水接口连接、另一端与所述第一分支管路(64)的一端连接；所述冷接管路(62)的一端与斜温层储热水罐(5)的冷水接口连接、另一端与所述第二分支管路(65)的一端连接；所述换热管路(63)的两端分别与所述第一分支管路(64)的另一端、第二分支管路(65)的另一端连接；第一分支管路(64)、第二分支管路(65)均包含两条不同的分支管路。
3.如权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述第一分支管路(64)包括两端分别通过三通连接的第一管路(641)、第二管路(642)，所述第一管路(641)上设置有第一泵体(643)、第一控制阀(644)，所述第二管路(642)上设置有第一关断阀(645)；第一管路(641)的一端、第二管路(642)的一端通过三通与热接管路(61)连接，第一管路(641)的领一端、第二管路(642)...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕少华，郝芸，苏亚丽，吴松，孙东祥，唐凌虹，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：
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