CN102644961A

CN102644961A - 风电热能交换设备

Info

Publication number: CN102644961A
Application number: CN2012101385303A
Authority: CN
Inventors: 王永智; 曲洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-08-22

Abstract

风电热能交换设备有保温容器，保温容器带有电加热器和蒸汽排出口，保温容器还带有能充分形成弥散水雾的雾化器。这样风力发电设备发出的电能，就可以通过导线供给加热器加热，从雾化器喷出的水雾在热能交换器稳定的高温区内吸热瞬间汽化为蒸汽，形成高能量的热能形式来利用，提高风能的利用率。特别是当蒸汽排出口通过管路与供暖系统回水管路的负压汽水混合器联通，雾化器通过管路与供暖系统供水管路联通，形成风电热能交换供暖系统设备，热转换效率高，能量利用率高，并且随时可以开机关机，开机后五分钟就可以开始达到供热。

Description

风电热能交换设备

技术领域

本发明涉及一种利用风力发电的电能转换成热能进行供暖的设备，具体的是一种风电加热雾化的水形成高能量水蒸汽的高效风电热能交换设备，并根据需要与供暖的循环水混合提供负荷热量的循环供暖系统设备。

背景技术

已有的供暖系统中的供暖设备都是用锅炉产生热供暖。用煤锅炉进行供暖，占城市消耗煤炭总量的70%以上（或只能利用煤热量的30%~70%），还污染环境。如采取集中供热，可以集中进行排污处理，虽然减少了环境污染，但并不能节约能量，大量的管网不但投资大，而且外线的管网热损失也很大达到总热量的30%。现在风能发电，主要是将发出的电经过调制并入供电网，由于风能发出的电能波动比较大、调制并网的设备比较复杂、并网技术参数要求高等原因，造成风电并网难；另外由于风电调峰及消纳困难、风电未充分利用等原因，造成风电限电和弃风现象的发生。

发明内容

本发明的目的，是提供一种以风力发电为能源的风电热能交换设备，并进一步提供和风电热能交换供暖系统设备。

本发明的技术方案是：风电热能交换设备有保温容器，保温容器带有电加热器，保温容器带有蒸汽的排出口，保温容器还带有能充分形成弥散水雾的雾化器。这样风力发电设备发出的电能，就可以通过导线供给加热器加热，使热能交换设备内空间产生稳定的高温区，从雾化器喷出的水雾在热能交换器稳定的高温区内吸热瞬间汽化为蒸汽（完成相变过程），形成高能量的热能形式来利用，提高风能的利用率。特别是当蒸汽排出口通过管路与回水管路的负压汽水混合器联通，雾化器通过管路与供暖系统供水管路的联通，将风电热能交换设备作为供暖系统的热源，构成风电热能交换供暖设备，高效为供暖的负载提供热量，简称风电热能交换设备。回水管路的负压汽水混合器可以形成负压，不但有利于蒸汽的混合换热，还可以提高蒸汽的热值，提高热效率。供暖系统的供水管路会连续向雾化器提供正压的水，保证雾化器对水的有效雾化。风电热供暖系统的循环管路带有提供循环增压的循环泵，循环泵输入端到负载的管路为回水管路，循环泵输出端到负载的管路为供水管路，供水管路带有控制阀门，雾化器入口通过高压管路与循环泵到控制阀之间的供水管路联通，高压管路也带有控制阀；蒸汽排出口通过管路与供暖系统设备回水管路的负压汽水混合换热器联通。这样形成的风电供暖系统设备，热转换效率高，能量利用率高，并且随时可以开机关机，开机后五分钟就可以开始达到供热；操作灵活、供热快，利用控制单元就可以有效控制供热温度，系统调节的范围宽、调节灵活快捷，用简单的控制系统就可以在供暖系统形成自动控制，更有效的达到节能。

附图说明

图1表示了本发明一种风电热能交换设备的结构剖视图，图2表示了本发明一种风电热能交换供暖设备的系统示意图，图3表示了本发明一种带蓄能的风电热能交换供暖设备的系统示意图。

具体实施方式

实施例1、如附图1所示本发明的一种风电热能交换设备,有一个保温容器，保温容器由上封板16、无缝钢管17、保温层18、保温层防护外壳19、无缝钢管下法兰20、与下法兰螺栓连接的下端板21构成。保温容器内设置有电加热器2，电加热器的导线1伸出保温容器外，用于与风电网络连接。保温容器的下端板带有蒸汽排出口22，并带有用于联通有蒸汽排出管路的螺纹接口。保温容器上端还带有伸入保温容器内的雾化器4。这样风力发电发出的电能，就可以通过导线供给电加热器加热，使保温容器内空间形成稳定的高温区。从雾化器喷出的水雾在保温容器稳定的高温区内吸热瞬间汽化为蒸汽（完成相变过程），形成高能量的热能形式来利用，风力发出的电能就会被高效的利用，并能高效换热释放相变能量，传递能量迅速高效。

实施例2、如附图2所示本发明的一种风电热热能交换供暖设备（参考图1），有产生蒸汽的风电热能交换设备，风电热能交换设备有保温容器3，保温容器内带有电加热器2和蒸汽排出口，保温容器上端还带有伸入保温容器内的雾化器4。加热器的输入端通过导线1与风力发电设备的输出端连接。风力发电设备发出的电能，就可以通过导线供给加热器加热，从雾化器喷出的水雾在保温容器稳定的高温区内吸热瞬间汽化为蒸汽（完成相变过程），形成高能量的热能形式来利用，提高风能的利用率。供暖系统的循环管路带有提供循环增压的循环泵10，循环泵输出端与供暖负载8之间的管路为供水管路，并带有调节阀6，循环泵输入端与供暖负载8之间的管路为回水管路并带有负压汽水混合器11。蒸汽排出口通过管路（低压管路）与供暖系统设备回水管路的负压汽水混合换热器11联通，雾化器入口通过管路（高压管路）与供暖系统设备循环管路的供水管路联通。这样构成的风电供暖系统设备，不但高效为供暖的负载提供热量；低压管路为负压，汽水混合换热器形成的负压可以根据需要自动吸入蒸汽，还有利于蒸汽根据需要换热，大大提高了蒸汽供热换热的热值，提高了热效率。高压管路会连续向雾化器提供正压的水，保证雾化器对水的有效雾化，在管路设置的阀门可以调整供水量以调整供热。这样形成的风电供暖系统设备，随时可以开机关机，开机后五分钟负载就可以开始达到供热效果；操作只要控制阀门就可以控制供热平衡，操作非常灵活、供热方便快捷。利用阀门就可以有效控制负载供热温度，系统调节的范围宽、调节灵活快捷，用简单的控制系统就可以在供暖系统形成自动控制，更有效的达到节能。

实施例3、如附图3所示本发明的一种带蓄能的风电热能交换供暖设备，有产生蒸汽的风电热能交换设备，电热能交换设备有保温容器3，保温容器带有电加热器2和蒸汽排出口22，保温容器上端还带有伸入保温容器内的雾化器4。电加热器的输入端通过导线1与风力发电设备的输出端连接。风力发电设备发出的电能，就可以通过导线供给加热器加热，从雾化器喷出的水雾在保温容器稳定的高温区内吸热瞬间汽化为蒸汽（完成相变过程），形成高能量的热能形式来利用，提高风能的利用率。风电热供暖系统的循环管路带有提供循环增压的循环泵10。循环泵输入端到供暖负载8的管路为回水管路，回水管路带有控制阀14；循环泵输出端到供暖负载的管路为供水管路，并带有调节阀6和控制阀7。蒸汽排出口通过管路（低压管路）与供暖系统设备回水管路的负压汽水混合换热器11联通，雾化器入口通过管路（高压管路）及控制阀5与供暖系统设备循环管路的供水管路联通。回水管路与供水管路之间还并联着蓄热水箱12，用于在供暖低峰期储存热量，供暖高峰期由蓄热水箱向负载供热。蓄热水箱12进水管路分别通过管路及控制阀9、13与供暖负载两端联通。这样构成的风电供暖系统设备，不但高效为供暖的负载提供热量；低压管路为负压，汽水混合换热器形成的负压可以根据需要自动吸入蒸汽，还有利于蒸汽根据需要混合换热，大大提高了蒸汽供热换热的热值，提高了热效率。高压管路会连续向雾化器提供正压的水，保证雾化器对水的有效雾化，在管路设置的阀门可以调整供水量以调整供热。这样形成的风电供暖系统设备，随时可以开机关机，开机后五分钟负载就可以开始达到供热效果；操作只要控制阀门就可以控制供热平衡，操作非常灵活、供热方便快捷。

Claims

1.一种风电热能交换设备，有保温容器，其特征在于：保温容器带有电加热器和蒸汽排出口，保温容器还带有能充分形成弥散水雾的的雾化器。

2.如权利要求1所说的风电热能交换设备，其特征在于：蒸汽排出口通过管路与供暖系统回水管路联通，雾化器通过管路与供暖系统供水管路联通。

3.如权利要求2所说的风电热能交换设备，其特征在于：蒸汽排出口通过管路与供暖系统回水管路的负压汽水混合换热器联通，雾化器入口通过管路及控制阀门与供暖系统供水管路联通。

4.如权利要求1或2所说的风电热能交换设备，其特征在于：风电热供暖系统的循环管路带有提供循环增压的循环泵，循环泵输入端到负载的管路为回水管路，循环泵输出端到负载的管路为供水管路，供水管路带有控制阀门，雾化器入口通过高压管路与循环泵到控制阀之间的供水管路联通，高压管路也带有控制阀；蒸汽排出口通过管路与供暖系统设备回水管路的负压汽水混合换热器联通。

5.如权利要求1或2或3所说的风电热能交换设备，其特征在于：回水管路与供水管路之间还并联着蓄热水箱。

6.如权利要求4所说的风电热能交换设备，其特征在于：回水管路与供水管路之间还并联着蓄热水箱。