專利名稱：超大容量電蓄熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由60KV-110KV供電的電蓄熱系統(tǒng)，將電能轉(zhuǎn)換成熱能蓄存在蓄熱體中，本系統(tǒng)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組蓄熱儲(chǔ)能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)蓄熱儲(chǔ)能、低谷電蓄熱儲(chǔ)能。本系統(tǒng)的最大蓄熱功率為30萬千瓦可做為大功率工業(yè)熱源，也可以做為蓄能電站的熱源。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，在國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)了越來越多的核電站系統(tǒng)，要求均衡發(fā)電，用電低峰期負(fù)荷減少，造成大量低谷電的剩余，電力產(chǎn)品的特性是產(chǎn)、供、銷同時(shí)完成的，因此電能無法有效儲(chǔ)存的矛盾就越來越明顯，一般情況下，電力系統(tǒng)中電能的平衡主要是靠發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)峰來完成。調(diào)峰機(jī)組付出的代價(jià)是降低機(jī)組利用率，增加助燃用油和費(fèi)用，還會(huì)增加檢修工作和費(fèi)用，降低機(jī)組使用壽命等。另外，對(duì)于提水電站常規(guī)的做法是在建提水電站時(shí)，在谷期用抽水系統(tǒng)把地低勢(shì)能水抽到高處，增加勢(shì)能儲(chǔ)備，在用電高峰期，再通過水輪發(fā)電機(jī)組，把水的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行發(fā)電，這樣必須要有足夠高的發(fā)電用勢(shì)能差，通過勢(shì)能差來積蓄能量，在北方高寒區(qū)域，受寒冷氣候影響致使水結(jié)成冰，無法正常完成提水發(fā)電，由于這種提水電站受環(huán)境影響的限制，對(duì)環(huán)境要求較高，電站的利用率不高，因此非常需要從利用低谷電蓄能和發(fā)電兩方面雙管齊下縮小電網(wǎng)的峰谷差值，采用有效的技術(shù)手段填谷削峰，解決高峰電力緊缺，低谷降負(fù)荷的問題。專利申請(qǐng)技術(shù)“低谷電蓄熱發(fā)電系統(tǒng)”，雖然采用低谷電進(jìn)行蓄熱，并通過利用低谷電蓄能和并網(wǎng)發(fā)電兩條路并舉的方式，解決了用電高峰電力緊缺，低谷降負(fù)荷的問題，但是不適合大容量的谷電發(fā)電，單臺(tái)機(jī)組1萬千瓦時(shí)可以采用IOKV電壓等級(jí)加熱體和蓄熱體組合在一起的蓄熱裝置，若單臺(tái)機(jī)組達(dá)到10萬千瓦大功率時(shí)，就要采用60KV以上的電壓等級(jí)供電了，加熱體和蓄熱體就不能組合在一起了，使加熱體和蓄熱體分離，是解決大功率電蓄熱絕緣問題的途徑。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種大容量電蓄熱系統(tǒng)，采用電加熱和蓄熱分離式結(jié)構(gòu)，能夠適合60KV-110KV高電壓等級(jí)，可以充分利用低谷電進(jìn)行大規(guī)模蓄熱，解決用電高峰電力緊缺，低谷降負(fù)荷的問題，從而可以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)電效率、降低用電成本的目的。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種超大容量電蓄熱系統(tǒng)，包括由電加熱部分、蓄熱部分和控制系統(tǒng)組成，其特征在于所述的電加熱部分的結(jié)構(gòu)是由安裝在保溫殼體內(nèi)的由上至下垂直排列的吸熱區(qū)、對(duì)流區(qū)、加熱區(qū)、壓力調(diào)節(jié)區(qū)構(gòu)成，加熱區(qū)由架設(shè)在耐1000度高溫絕緣電壓在110KV以上的陶瓷絕緣支架上的多條電加熱帶組成，電加熱帶可接入60KV-110KV的工作電壓，安裝在保溫殼體內(nèi)上部的吸熱區(qū)由金屬吸熱器及集熱體構(gòu)成，安裝在加熱區(qū)與吸熱區(qū)之間的為對(duì)流區(qū)、保溫殼體內(nèi)的下部為壓力調(diào)節(jié)區(qū)，蓄熱部分是由單臺(tái)蓄熱體構(gòu)成，或由若干蓄熱體并聯(lián)構(gòu)成，加熱部分通過管道與蓄熱部分連通。[0007]所述的吸熱區(qū)為管式或箱式集熱器，集熱器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱工質(zhì)為高溫高壓水或?qū)嵊突驘峥諝饣虿捎谜婵諢峁芙Y(jié)構(gòu)。所述的對(duì)流區(qū)設(shè)有加熱空氣上升通道及吸熱降溫空氣回流通道。所述的加熱區(qū)采用電加熱帶加熱空氣，多條電加熱帶之間保持絕緣間隔，形成矩陣結(jié)構(gòu)，熱空氣通過對(duì)流將熱能傳遞給吸熱區(qū)設(shè)置的集熱器。所述的壓力調(diào)節(jié)區(qū)根據(jù)保溫殼體內(nèi)壓力設(shè)定值，改變壓力調(diào)節(jié)區(qū)的容積，實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型有益效果是本實(shí)用新型超大容量電蓄熱系統(tǒng)，可以充分利用低谷電蓄熱，建造符合大容量要求的加熱部分和蓄熱部分，建成大規(guī)模大容量的蓄熱電站系統(tǒng)，使電能轉(zhuǎn)化熱能時(shí)效率可達(dá)95%，在高峰期將低谷期的蓄熱能，轉(zhuǎn)換成電能，通過大規(guī)模的利用低谷電蓄能和并網(wǎng)發(fā)電的方式，有效的解決了用電高峰電力緊缺，低谷降負(fù)荷的問題，改善電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性， 有效地減少電網(wǎng)備用容量，進(jìn)一步優(yōu)化電力資源配置，提高了用電效率、降低用電成本。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、吸熱區(qū)，2、對(duì)流區(qū)，3、加熱區(qū)，4、壓力調(diào)節(jié)區(qū)，5、保溫殼體，6、管道，7、蓄熱體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型。實(shí)施例1本實(shí)用新型超大容量電蓄熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是由電加熱部分和蓄熱部分構(gòu)成，其中電加熱部分包括吸熱區(qū)1、對(duì)流區(qū)2、加熱區(qū)3、4壓力調(diào)節(jié)區(qū)，電加熱部分設(shè)置在密閉的隔熱保溫殼體5內(nèi)，保溫殼體5內(nèi)的空間架設(shè)在耐1000度高溫絕緣電壓在110KV以上的陶瓷絕緣支架上的多條電加熱帶組成，殼體5的頂部為吸熱區(qū)1，殼體的中上部為對(duì)流區(qū)2、殼體的中下部為加熱區(qū)3、殼體的下部為壓力調(diào)節(jié)區(qū)4，蓄熱部分可以由單臺(tái)蓄熱體構(gòu)成，也可以是若干組蓄熱體7構(gòu)成，加熱部分通過管道6與蓄熱部分連通。吸熱區(qū)1采用集熱器吸收向上對(duì)流的熱空氣，集熱器內(nèi)可以是高溫高壓水也可以是導(dǎo)熱油或熱空氣或采用真空熱管結(jié)構(gòu)。對(duì)流區(qū)2設(shè)有熱空氣通道及回流通道，通道垂直擺放設(shè)置，便于熱空氣上升，靠空氣體密度的變化形成自然的對(duì)流，設(shè)置有效的對(duì)流通道使內(nèi)部保持穩(wěn)定的熱交換狀態(tài)。加熱區(qū)3利用60KV-110KV供電使電加熱裝置產(chǎn)生熱量，空氣被加熱，向上對(duì)流熱空氣通過集熱器把熱量傳送給蓄熱體。壓力調(diào)節(jié)區(qū)4采用壓力調(diào)節(jié)裝置，可以根據(jù)保溫殼體內(nèi)壓力設(shè)定值，改變壓力調(diào)節(jié)區(qū)的容積，實(shí)現(xiàn)保溫殼體內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)，內(nèi)部壓力發(fā)生變化通過壓力調(diào)節(jié)裝置達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部壓力平衡。本裝置可安裝在城市變電站附近做為大功率工業(yè)熱源，也可以做為蓄能電站的熱源。也可安裝在發(fā)電廠，做為電廠谷電蓄熱體，峰電期將蓄熱體內(nèi)部熱量通過管道可以直接送入電廠燃煤鍋爐的燃燒室，增加爐內(nèi)燃燒溫度的基值，可以降低用煤消耗。蓄熱部分輸出的熱空氣還可以使蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，并入在線運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)蒸汽補(bǔ)給系統(tǒng)，達(dá)到減少煤耗增加發(fā)電能力的目的。
權(quán)利要求1.一種超大容量電蓄熱系統(tǒng)，包括電加熱部分、蓄熱部分和控制系統(tǒng)組成，其特征在于所述的電加熱部分是由安裝在外保溫殼體內(nèi)由上至下垂直排列的吸熱區(qū)、對(duì)流區(qū)、加熱區(qū)、壓力調(diào)節(jié)區(qū)構(gòu)成，加熱區(qū)由架設(shè)在耐高溫陶瓷絕緣支架上的多條電加熱帶組成，電加熱帶的工作電壓為60KV-110KV，安裝在保溫殼體內(nèi)頂部的吸熱區(qū)由金屬吸熱器及集熱體構(gòu)成，安裝在加熱區(qū)與吸熱區(qū)之間的為對(duì)流區(qū)、保溫殼體的下部為壓力調(diào)節(jié)區(qū)，蓄熱部分是由單臺(tái)蓄熱體構(gòu)成，或由若干蓄熱體并聯(lián)構(gòu)成，加熱部分通過管道與蓄熱部分連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大容量電蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述的吸熱區(qū)為管式或箱式集熱器，集熱器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱工質(zhì)為高溫高壓水或?qū)嵊突驘峥諝饣虿捎谜婵諢峁芙Y(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大容量電蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述的對(duì)流區(qū)設(shè)有加熱空氣上升通道及吸熱降溫空氣回流通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大容量電蓄熱系統(tǒng)，其特征在于所述的加熱區(qū)采用電加熱帶加熱空氣，多條電加熱帶之間保持絕緣間隔，形成矩陣結(jié)構(gòu)，熱空氣通過對(duì)流將熱能傳遞給吸熱區(qū)設(shè)置的集熱器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超大容量電蓄熱系統(tǒng)，由電加熱部分、蓄熱部分和控制系統(tǒng)組成。電加熱部分由保溫殼體內(nèi)由上至下的吸熱區(qū)、對(duì)流區(qū)、加熱區(qū)、壓力調(diào)節(jié)區(qū)構(gòu)成。電加熱區(qū)由架設(shè)在耐高溫陶瓷絕緣支架上的多條電加熱帶組成，電加熱帶之間保持絕緣間隔，形成矩陣結(jié)構(gòu)。安裝在外保溫殼體內(nèi)頂部的吸熱區(qū)由金屬吸熱器及集熱體構(gòu)成，安裝在加熱區(qū)與吸熱區(qū)之間的為對(duì)流區(qū)、殼體的下部為壓力調(diào)節(jié)區(qū)，蓄熱部分由單臺(tái)蓄熱體或若干蓄熱體并聯(lián)構(gòu)成，加熱部分通過管道與蓄熱部分連通。本實(shí)用新型能直接用60千伏-110千伏等級(jí)高壓供電蓄熱，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模蓄熱，作為風(fēng)力電能、太陽能電能、火電電能的蓄熱，為蓄熱式發(fā)電系統(tǒng)提供熱能，提高供電質(zhì)量和效率，降低用電成本。
文檔編號(hào)F28D20/00GK201954996SQ201020685890
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者朱建新 申請(qǐng)人:朱建新