【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，尤其涉及一种以水为换热介质的储热组件及其控制方法。
技术介绍
1、气液两相二氧化碳储能系统主要以二氧化碳为循环工质。二氧化碳储能系统的具体结构可以参照中国专利技术专利公告号cn112985143b、cn112985144b、cn112985145b和cn114109549b公开的二氧化碳储能装置/系统进行理解。在储能阶段，通过压缩机完成对二氧化碳工质升温升压，压缩后的高温高压二氧化碳由储热介质换热后完成液态二氧化碳和高温储热介质存储；在释能阶段，液态二氧化碳通过高温储热介质加热成高温高压的气态工质后推动透平做功发电，完成压力能和热能转换。
2、常用的储热介质有熔盐、导热油和水，用于实现储、释能阶段中的二氧化碳热能转换。熔盐在使用中因受储能系统运行间歇性影响，导致发生熔盐凝固，堵塞管道，引起生产事故。导热油作为大宗产品，受国际原油价格影响明显，且随储能系统容量和时长的变化而明显变化，尤其在长时储能系统投资成本中占比明显，同时导热油属可燃液体，一旦泄漏与空气接触易着火，在使用过程中存在巨大的安全隐患。以高压水取代熔盐、导热油可解决使用过程中的众多问题，但常规存储高压水的容器采用压缩空气、氮气进行保压，使用过程中造成大量高压空气和氮气浪费，极其不经济。
技术实现思路
1、因此，为解决现有技术中储热单元内高压水储热过程中采用压缩空气、氮气进行保压浪费的问题，本专利技术实施例提供一种以水为介质的储热组件及其控制方法，能保证储热过程中储热单元内高压水的压力稳定，
2、本专利技术的一个实施例提供一种以水为换热介质的储热组件，包括：蒸汽供热组件，所述蒸汽供热组件用于接收水蒸汽和输出水蒸汽以提供给蒸汽用户使用；储热单元，用于存储高温水和水蒸汽；储热保压流路，所述储热保压流路的输入端连接所述储热单元，所述储热保压流路的输出端连接所述蒸汽供热组件；在储热阶段，所述储热单元输入所述高温水，所述储热单元内存储的水蒸汽能够通过所述储热保压流路排出至所述蒸汽供热组件，输入所述储热单元的所述高温水的体积等于或者大于排出所述储热单元的所述水蒸汽的体积，以保持所述储热单元的压力在所述储热阶段稳定在预设压力范围内。
3、在一个实施例中，所述蒸汽供热组件包括蒸汽发生器和与所述蒸汽发生器连接的蒸汽分配器，所述蒸汽发生器用于产生水蒸汽；所述储热保压流路的所述输出端连接所述蒸汽分配器，所述蒸汽分配器用于接收所述蒸汽发生器产生的水蒸汽和所述储热单元通过所述储热保压流路排出的水蒸汽并分配后输出给蒸汽用户使用。
4、在一个实施例中，所述储热保压流路上设置有逆止阀，所述逆止阀的进口端连接所述储热单元。
5、在一个实施例中，还包括释热保压流路，所述释热保压流路的输入端连接所述蒸汽分配器，所述释热保压流路的输出端连接所述储热单元；在释热阶段所述蒸汽分配器输出的水蒸汽能通过所述释热保压流入输入所述储热单元，所述储热单元输出所述高温水进行释热，输入所述储热单元的所述水蒸汽的体积等于或大于输出所述储热单元的所述高温水的体积，以保持所述储热单元的压力在所述释热阶段稳定在所述预设压力范围内。
6、在一个实施例中，所述释热保压流路上设置有蒸汽减压装置，所述蒸汽减压装置用于将从所述蒸汽分配器输入的所述水蒸汽减压至所述预设压力范围后输出到所述储热单元。
7、在一个实施例中所述以水为换热介质的储热组件还包括供水单元和储能换热器，所述蒸汽供热组件还包括储水容器，所述储水容器用于存储给水；所述供水单元连接于所述储水容器和所述储能换热器之间，所述供水单元用于在所述储热阶段将所述储水容器内存储的给水输送至所述储能换热器；所述储能换热器连接所述储热单元，所述储能换热器用于在储热阶段将输入的给水换热升温成高温水后输出至所述储热单元存储。
8、在一些实施例中，所述蒸汽供热组件还包括增压泵；所述增压泵的进口端连接所述储水容器，所述增压泵的出口端连接所述蒸汽发生器；所述供水单元包括连接于所述增压泵的出口端和所述储能换热器之间的第一管路，所述第一管路用于将所述增压泵升压后的所述给水输送至所述储能换热器。
9、在一些实施例中，所述供水单元包括连接于所述储水容器和所述储能换热器之间的第二管路，所述第二管路上设置有给水泵，所述给水泵的进口端连接所述储水容器，所述给水泵的出口端连接所述储能换热器；所述给水泵用于将所述储水容器输出的所述给水升压后输送至所述储能换热器。
10、在一些实施例中，所述以水为换热介质的储热组件还包括释能换热器，所述释能换热器连接于所述储热单元和所述储水容器之间，所述释能换热器用于在释热阶段将从所述储热单元输入的所述高温水换热降温后输出至所述储水容器存储。
11、本专利技术实施例还提供一种以水为换热介质的储热组件的控制方法，基于前述任意一项所述的以水为换热介质的储热组件，所述控制方法包括：在储热阶段，所述储热单元输入所述高温水，所述储热单元内的水蒸汽通过所述储热保压流路排出至所述蒸汽供热组件，输入所述储热单元的所述高温水的体积等于或大于所述储热单元的所述水蒸汽的体积，以保持所述储热单元的压力在所述储热阶段稳定在预设压力范围内。
12、由上可知，本专利技术上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：
13、通过设置储热保压流路，储热保压流路与蒸汽供热组件连接，在储热阶段，高温水输入储热单元，将导致储热单元内水位上升，压力上升，通过储热保压流路可将储热单元内水蒸汽排出以保持储热单元的压力稳定在预设压力范围内，利用水蒸汽对储热单元内高压水储热过程稳压，流出储热单元的水蒸汽进入蒸汽供热组件，进行蒸汽供热组件原有的工作系统，比如给蒸汽用户使用，避免了水蒸汽浪费。
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1.一种以水为换热介质的储热组件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述蒸汽供热组件包括蒸汽发生器和与所述蒸汽发生器连接的蒸汽分配器，所述蒸汽发生器用于产生水蒸汽；所述储热保压流路的所述输出端连接所述蒸汽分配器，所述蒸汽分配器用于接收所述蒸汽发生器产生的水蒸汽和所述储热单元通过所述储热保压流路排出的水蒸汽并分配后输出给蒸汽用户使用。
3.如权利要求1所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述储热保压流路上设置有逆止阀，所述逆止阀的进口端连接所述储热单元。
4.如权利要求2所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，还包括释热保压流路，所述释热保压流路的输入端连接所述蒸汽分配器，所述释热保压流路的输出端连接所述储热单元；
5.如权利要求4所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述释热保压流路上设置有蒸汽减压装置，所述蒸汽减压装置用于将从所述蒸汽分配器输入的所述水蒸汽减压至所述预设压力范围后输出到所述储热单元。
6.如权利要求2所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在
7.如权利要求6所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述蒸汽供热组件还包括增压泵；所述增压泵的进口端连接所述储水容器，所述增压泵的出口端连接所述蒸汽发生器；所述供水单元包括连接于所述增压泵的出口端和所述储能换热器之间的第一管路，所述第一管路用于将所述增压泵升压后的所述给水输送至所述储能换热器。
8.如权利要求6所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述供水单元包括连接于所述储水容器和所述储能换热器之间的第二管路，所述第二管路上设置有给水泵，所述给水泵的进口端连接所述储水容器，所述给水泵的出口端连接所述储能换热器；所述给水泵用于将所述储水容器输出的所述给水升压后输送至所述储能换热器。
9.如权利要求6所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，还包括释能换热器，所述释能换热器连接于所述储热单元和所述储水容器之间，所述释能换热器用于在释热阶段将从所述储热单元输入的所述高温水换热降温后输出至所述储水容器存储。
10.一种以水为换热介质的储热组件的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1～9中任意一项所述的以水为换热介质的储热组件，所述控制方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种以水为换热介质的储热组件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述蒸汽供热组件包括蒸汽发生器和与所述蒸汽发生器连接的蒸汽分配器，所述蒸汽发生器用于产生水蒸汽；所述储热保压流路的所述输出端连接所述蒸汽分配器，所述蒸汽分配器用于接收所述蒸汽发生器产生的水蒸汽和所述储热单元通过所述储热保压流路排出的水蒸汽并分配后输出给蒸汽用户使用。
3.如权利要求1所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述储热保压流路上设置有逆止阀，所述逆止阀的进口端连接所述储热单元。
4.如权利要求2所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，还包括释热保压流路，所述释热保压流路的输入端连接所述蒸汽分配器，所述释热保压流路的输出端连接所述储热单元；
5.如权利要求4所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，所述释热保压流路上设置有蒸汽减压装置，所述蒸汽减压装置用于将从所述蒸汽分配器输入的所述水蒸汽减压至所述预设压力范围后输出到所述储热单元。
6.如权利要求2所述的以水为换热介质的储热组件，其特征在于，还包括：供水单元和储能换热器；所述蒸汽供热组件还包括储水容器，所述储水...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓勇，王秦，杨彪，范培源，陈强，惠大好，
申请(专利权)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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