CN104879820B - 高压电蓄能供蒸汽系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电蓄能供蒸汽系统，带有保温层的蓄热体外壳内安装至少一层蓄热体，相邻蓄热体之间形成内通风道，内通风道内设置有与蓄热体相接触的加热体，蓄热体外壳与保温层与蓄热体之间形成与热风循环管道连通的空腔，热风循环管道内安装风机、热管换热器，热管换热器上安装带有进水口和蒸汽出口的汽包。本发明的特点是：结构巧妙、合理，成本低廉，无污染，可在用电低谷时利用加热体将相对廉价的电能转化为热能，并将这部分热能储存到蓄热材料中，等到用电高峰时再将这部分热量利用热交换器输出到需要使用蒸汽的终端，同时它还可以根据供热终端的需要进行热空气温度的调节，可以起到削平电网峰谷、充分利用低谷电能的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种供热系统，具体涉及一种高压电蓄能供蒸汽系统。
背景技术
在集中供热系统中，供热设备是必不可少的，现在普遍使用供热设备一般有锅炉、电加热装置等；锅炉一般采用燃烧煤炭对介质进行加热，以达到集中供热的目的，但是这种方式不仅不环保，需要排放大量的废气，同时也存在着一定的安全隐患；而利用电能来对介质直接加热的电加热装置，同样存在着一些问题：如耗电量大，成本高，尤其是在一些电力资源不足的地区，或者是在用电的高峰期，甚至会出现电力无法供应的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足问题，提供一种高压电蓄能供蒸汽系统。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：高压电蓄能供蒸汽系统，带有保温层的蓄热体外壳内安装至少一层蓄热体，相邻蓄热体之间形成内通风道，内通风道内设置有与蓄热体内相接触的加热体，保温层与蓄热体之间形成与热风循环管道连通的空腔，热风循环管道内安装风机、热管换热器，热管换热器上安装带有进水口和蒸汽出口的汽包。
所述热风循环管道包括内热风循环管道、外热风循环管道，二者连通处与空腔连通。
所述风机、热管换热器安装在外热风循环管道上。
所述内热风循环管道设置在底座内，所述外热风循环管道设置在底座外。
所述保温层与蓄热体之间形成与内热风循环管道连通的空腔A、空腔B，所述空腔A与内热风循环管道风入口以及外热风循环管道风出口连通，所述空腔B与内热风循环管道风出口以及外热风循环管道风入口连通。
所述内热风循环管道上安装调节风门。
所述风机安装在蜗壳内。
所述热风循环管道上安装温度传感器。
所述加热体与高压电电缆接口相连。
所述加热体之间通过连接片相连，并通过连接片与高压电电缆接口相连。
所述连接片与高压电电缆接口之间安装瓷套。
所述蓄热体外部设置有绝缘层。
所述绝缘层为绝缘隔热材料或高压绝缘瓷瓶。
所述进水口和/或蒸汽出口安装温度传感器。
所述保温层安装在蓄热体外壳与机组外壳之间。
所述机组外壳上安装超温限温器。
所述蓄热体顶部安装温度传感器。
本发明的特点是：结构巧妙、合理，成本低廉，无污染，可在用电低谷时利用加热体将相对廉价的电能转化为热能，并将这部分热能储存到蓄热材料中，等到用电高峰时再将这部分热量利用热交换器输出到需要使用蒸汽的终端，同时它还可以根据供热终端的需要进行热空气温度的调节，可以起到削平电网峰谷、充分利用低谷电能的作用。
附图说明
图1是本发明采用绝缘隔热材料的结构示意图。
图2是图1的右侧剖视图。
图3是图1的左侧剖视图。
图4是本发明采用高压绝缘瓷瓶的结构示意图。
其中：1、外热风循环管道 2、控制柜 3、底座 4、内热风循环管 5、调节风门A6、蜗壳 7、风机 8、风机电机 9、调节风门B 10、热管换热器 11、风道内温度传感器12、绝缘隔热材料 13、高压绝缘瓷瓶 14、蓄热体 15、蓄热体外壳 16、内通风道 17、加热体 18、连接片 19、瓷套 20、电缆接口 21、保温层 22、机组外壳 23、空腔A24、检修门 25、蓄热体内核温度传感器 26、蓄热体内核超温限温器 27、空腔B 28、热管 29、热风温度传感器 30、汽包 31、进水口 32、蒸汽出口 33、进口温度传感器34、出口温度传感器。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明为高压电蓄能供蒸汽系统，其由控制柜2内的控制系统控制，在蓄热体外壳15内安装至少一层蓄热体14，而且根据电压等级可将蓄热体14分三摞，蓄热体14采用保温、绝缘、耐火的热容材料，相邻两层蓄热体14之间形成内通风道16，内通风道16内设置有与蓄热体14相接触的加热体17，内通风道16可由相邻两层蓄热体14上开设的凹槽对应放置形成，但内通风道16的形成方式不局限于此，加热体17可采用加热管、加热丝、加热带等，加热体17与高压电电缆接口20相连，该加热体17可用1kV-66kV之间任意数值高压电加热，所有加热体17的二端通过耐高温金属连接片18进行串并联连接，其可采用星形接法或三角形接法，连接片18与瓷套19连接，外部高压电通过电缆接口20与瓷套19连接通电，蓄热体外壳15由三个面组成，只覆盖蓄热体14三个面（蓄热体顶面以及非连接片所在的两个侧面），在蓄热体外壳15的四周都设置有保温层21（保温层21由非底面的五个面构成），保温层21外部由机组外壳22构成，保温层21与蓄热体14之间形成与热风循环管道连通的空腔A、空腔B，所述热风循环管道包括内热风循环管道4、外热风循环管道1，所述密闭的内热风循环管道4设置在底座3内，所述外热风循环管道1设置在底座3外，底座3采用钢质型材，所述空腔A23与内热风循环管道4风入口以及外热风循环管道1风出口连通，所述空腔B27与内热风循环管道4风出口以及外热风循环管道1风入口连通，在外热风循环管道1上安装风机7、热管换热器10，风机7采用变频风机，由风机电机8驱动，所述风机7安装在蜗壳6内，所述内热风循环管道4位于空腔A23一端安装调节风门A5，调节风门A5通过底座外热风循环管道1与蜗壳6相连，所述内热风循环管道4位于空腔B27一端安装调节风门B9，调节风门B9通过外热风循环管道1与热管换热器10相连，调节风门A5和调节风门B9可任选其一或同时使用，在调节风门A5与调节风门B9之间的内热风循环管道4内设置有风道内温度传感器11，调节风门A5上方空腔A23的外部设置有检修门24，可使人进入空腔23内检修加热体17等元器件，热管换热器10上安装带有进水口31和蒸汽出口32的汽包30，在进水口31的位置设置有与温控系统相连的进口温度传感器33，在蒸汽出口32的位置设置有与温控系统相连的出口温度传感器34，蓄热体14的顶部中间位置设置有蓄热体内核温度传感器25，通过机组外壳22外部的蓄热体内核超温限温器26来读取蓄热体内核温度传感器25的数值，在调节风门B9和热管换热器10之间的外热风循环管道1内设置有防止热管换热器10内热管28超温报警的热风温度传感器29，在每摞蓄热体14外部设置有绝缘层，起到相与相之间以及相与地之间更可靠的绝缘作用，即在底座3与蓄热体14之间设置绝缘层、蓄热体外壳15与蓄热体14之间设置绝缘层、三摞蓄热体14之间设置绝缘层，三摞蓄热体14安全距离根据电压等级计算得出，绝缘层采用绝缘隔热材料12或高压绝缘瓷瓶13，绝缘隔热材料12可为绝缘隔热砖或水泥等。
本发明专利的高压电蓄能供蒸汽系统的工作过程如下：在用电低谷期，通过控制系统启动加热体17，加热体17产生的热量储存在蓄热体14中，蓄热体14的顶部中间位置设置有与温控系统相连的蓄热体内核温度传感器25会把蓄热体14的实时温度传递给温控系统，达到设定温度后停止加热，当需要向供热终端供给恒温蒸汽时，启动风机7，使内热风循环管道4内的空气循环流动，此时大量的冷空气经过空腔A23进入到不同高度的内通风道16之中，并在这里与蓄热体14进行充分的接触和换热，冷空气在蓄热体14内吸热变成高温空气，高温空气经过空腔B27后再经过热管换热器10，高温空气经过热管换热器10内的热管28后，热管28内的工质与汽包30内的水发生热交换，使从进水口31进入的液态水变为供热终端需要的恒温蒸汽后，从蒸汽出口32流向供热终端，高温热风在热管换热器10内发生热交换后变为低温热风，随着风机7的持续运转，低温热风通过外热风循环管道1进入空腔A23，流向内通风道16与蓄热体14进行充分的接触和换热，产生高温热风供热管换热器10使用，依次循环。
在供热过程中，设置在蒸汽出口32位置处的出口温度传感器34随时对排出蒸汽的温度进行检测，并将检测结果传送到温控系统中，如果温控系统发现需要对排出蒸汽的温度进行调节，则需要对进水口31处的进口温度传感器33测得的温度和调节风门A5或调节风门B9的开关角度进行分析，再通过调整风机7的频率获得所需温度的混合高温空气，此处调节风门A5或调节风门B9的作用是可以有比例地调节经过热管换热器10后的低温空气分别有多少进入内热风循环管道4和内通风道16，使得冷、热风混合为所需温度的高温空气。
如果需要过热蒸汽，还可以增加过热器来使饱和蒸汽变为过热蒸汽供终端使用；如果增加热量利用率，还可以把经过热管换热器10的低温空气给进水口31里的液态水加热，使进入汽包30的液态水更容易变为饱和蒸汽。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：带有保温层（21）的蓄热体外壳（15）内安装至少一层蓄热体（14），相邻蓄热体（14）之间形成内通风道（16），内通风道（16）内设置有与蓄热体（14）内相接触的加热体（17），保温层（21）与蓄热体（14）之间形成与热风循环管道连通的空腔，所述热风循环管道包括内热风循环管道（4）、外热风循环管道（1），所述内热风循环管道（4）设置在底座（3）内，所述外热风循环管道（1）设置在底座（3）外，内热风循环管道（4）与外热风循环管道（1）的连通处与空腔连通，其中所述保温层（21）与蓄热体（14）之间形成与内热风循环管道（4）连通的空腔A（23）、空腔B（27），所述空腔A（23）与内热风循环管道（4）风入口以及外热风循环管道（1）风出口连通，所述空腔B（27）与内热风循环管道（4）风出口以及外热风循环管道（1）风入口连通，所述外热风循环管道（1）内安装风机（7）、热管换热器（10），热管换热器（10）上安装带有进水口（31）和蒸汽出口（32）的汽包（30）。
2.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述内热风循环管道（4）上安装调节风门。
3.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述风机（7）安装在蜗壳（6）内。
4.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述热风循环管道上安装温度传感器。
5.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述加热体（17）与高压电电缆接口（20）相连。
6.如权利要求5所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述加热体（17）之间通过连接片（18）相连，并通过连接片（18）与高压电电缆接口（20）相连。
7.如权利要求6所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述连接片（18）与高压电电缆接口（20）之间安装瓷套（19）。
8.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述蓄热体（14）外部设置有绝缘层。
9.如权利要求8所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述绝缘层为绝缘隔热材料（12）或高压绝缘瓷瓶（13）。
10.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述进水口（ 31）和/或蒸汽出口（32）安装温度传感器。
11.在如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述保温层21安装在蓄热体外壳（15）与机组外壳（22）之间。
12.如权利要求11所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述机组外壳（22）上安装超温限温器。
13.如权利要求1所述的高压电蓄能供蒸汽系统，其特征在于：所述蓄热体（14）顶部安装温度传感器。
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