CN107166483A - 一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，包括储能装置、导热装置和用能装置，所述导热装置一端连接储能装置，另一端连接用能装置。本发明是利用电磁静态加热储能导热介质熔盐储能供暖的装置，利用谷电低廉废弃的电能，通过储能罐外壁周向分布、内部分布和罐底盘绕的电磁加热线圈对储能罐中的熔盐进行加热，把电能转化为高温密集热能存储在储能罐中，在需要用能时把存储的热能置换出来做功，有效节约了能源，为系统用户提供稳定的供热输出，实现经济效益和社会效益。熔盐储能技术环保无污染，安全可靠，投资成本低，适合大规模推广使用。

Description

一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统
技术领域
本发明涉及供热技术领域，特别是涉及一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统。
背景技术
在传统的供热技术领域，通常采用燃烧煤炭将水加热到高温水或者蒸气或者加热导热油的方式产生热源，通过管道输送到用户系统。燃烧煤炭的过程中产生的污染物会排放到大气中造成空气的污染，因此在雾霾笼罩的形势下为了得到清新的空气，纷纷启动了煤改电工程，这使我国用电结构发生了急剧变化，高峰电力严重不足，峰谷差不断加大，谷期发电机组低效率运行，为解决这一矛盾，在电力行业提出了“削峰填谷”措施，施行峰谷电价，鼓励谷期用电。这就需要在谷期将电能转换为热能并储存起来，在用电高峰期时，再将储存的热能释放出来进行供热，来缓解峰谷差不断加大的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，以解决上述现有技术存在的问题，使储能系统储存的热能释放出来进行供热，来缓解峰谷差不断加大的技术难题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：包括储能装置、导热装置和用能装置，所述导热装置一端连接储能装置,另一端连接用能装置，
其中：所述储能装置包括：储能罐、第一换热器、电磁加热棒、电磁加热线圈和电磁加热棒固定套，所述电磁加热棒设置在所述电磁加热棒固定套内，所述第一换热器和电磁加热棒固定套设置在所述储能罐的中部，所述电磁加热线圈盘绕在所述储能罐外壁和所述储能罐的底部，所述电磁加热线圈连接有电磁加热控制器，所述电磁加热控制器连接有定时开关，所述储能罐内设置有第一温控探头，所述第一温控探头连接有第一温控器，所述第一温控器连接所述电磁加热控制器。
优选的，所述用能装置包括：用能罐和设置在所述用能罐内的第二换热器，所述用能罐周向设有进水口和出水口，底部设有排污口，所述用能罐内设有第二温控探头，所述第二温控探头连接有第二温控器。
优选的，所述导热装置包括热风管路和冷风管路，所述热风管路和所述冷风管路平行设置，所述热风管路和所述冷风管路的两端分别与所述储能罐和所述用能罐相连接，所述冷风管路上靠近储能罐的一侧依次设有风机和水气分离罐。
优选的，所述电磁加热线圈、所述电磁加热控制器和所述定时开关电性连接，所述第一温控探头、所述第一温控器和所述电磁加热控制器电性连接。
优选的，所述储能罐底部设有卸料口，所述储能罐顶部设有进料口和排气口。
优选的，所述水气分离罐底部设有排水口，顶部开设有冷风进气口和冷风排气口，所述冷风进气口的风口处设置有浮球开关。
优选的，所述第二温控探头、所述第二温控器和所述风机电性连接。
优选的，所述储能罐用于盛放熔盐，所述用能罐用于盛放水。
优选的，所述储能罐包括由内而外设有的第一不锈钢层、第一保温层和外壳层，所述第一不锈钢层为430不锈钢或碳钢和316不锈钢的复合板，所述第一保温层为保温棉。
优选的，所述电磁加热棒包括空心绝缘柱，所述空心绝缘柱外壁同样环绕设有电磁加热线圈，所述电磁加热线圈外包覆有第二保温层，所述第二保温层外设有保护壳。
本发明公开了以下技术效果：
本发明利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，利用谷电低廉废弃的电能，通过储能罐外壁周向分布、内部电磁加热棒分布和罐底盘绕的电磁加热线圈对储能罐中的熔盐进行加热，把电能转化为高温密集热能存储在储能罐中，在需要用能时把存储的热能置换出来做功，有效节约了能源，为系统用户提供稳定的供热输出，实现经济效益和社会效益。熔盐储能技术环保无污染，安全可靠，投资成本低，适合大规模推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明储能罐截面示意图；
图3为本发明储能罐罐底电磁加热线圈盘绕结构示意图；
图4为本发明电磁加热棒和电磁加热棒固定套组合结构示意图；
其中，储能罐-1，第一换热器-2，电磁加热线圈-3，电磁加热控制器-4，定时开关-5，第一温控探头-6，第一温控器-7，用能罐-8，第二换热器-9，进水口-10，出水口-11，排污口-12，第二温控探头-13，第二温控器-14，热风管路-15，冷风管路-16，风机-17，水气分离罐-18，卸料口-19，进料口-20，排气口-21，排水口-22，第一不锈钢层-23，第一保温层-24，外壳层-25，熔盐-26，水-27，空心绝缘柱-28，第二保温层-29，保护壳-30，电磁加热棒固定套-31, 浮球开关-32。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1-4所示，本发明提供一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，包括储能装置、导热装置和用能装置，导热装置一端连接储能装置,另一端连接用能装置，
进一步的说，储能装置包括用于盛放熔盐26的储能罐1、第一换热器2、电磁加热棒、电磁加热线圈3和电磁加热棒固定套31，电磁加热棒设置在电磁加热棒固定套31内，第一换热器2和电磁加热棒固定套31设置在储能罐1的中部，电磁加热棒固定套31与储能罐1可通过焊接的方式固定连接，电磁加热线圈3盘绕在储能罐1外壁周向上、储能罐1的底部和储能罐1的内部，对储能罐1内的熔盐26进行加热，电磁加热线圈3电性连接有电磁加热控制器4，电磁加热控制器4电性连接有定时开关5，储能罐1内设置有第一温控探头6，第一温控探头6电性连接有第一温控器7，第一温控器7电性连接电磁加热控制器4。用能装置包括用于盛放水27的用能罐8和设置在用能罐8内的第二换热器9，用能罐8周向设有进水口10和出水口11，底部设有排污口12。用能罐8内设有第二温控探头13，第二温控探头13电性连接有第二温控器14。导热装置包括热风管路15和冷风管路16，热风管路15和冷风管路16平行设置，两端分别与储能罐1和用能罐8相连接，冷风管路16上靠近储能罐1的一侧依次设有风机17和水气分离罐18。第二温控器14和风机17电性连接。
进一步优化方案，储能罐1底部设有卸料口19，卸料口19上设有截止阀，卸料口19上连接有卸料保护盖，储能罐1顶部设有进料口20和排气口21，方便熔盐26的加注和压力排放。
进一步优化方案，水气分离罐18底部设有排水口22,排水口22出口处连接有单向阀，顶部设有冷风进气口和冷风排气口，冷风进气口和冷风排气口用于冷风管路16的进入和排出，冷风管路16在进入水气分离罐18中的冷风进气口的深度要低于冷风管路16的冷风排气口的深度，在冷风管路16进入水气分离罐18中的冷风排气口处设有浮球开关32，当水气分离罐18里面的水达到一定高度的时候，浮球开关32启动使冷风管路16的冷风进气口和冷风出气口的风口处不再进气，避免水气分离罐18内的水倒流回第一换热器2，影响系统工作，此时可通过排水口22对水气分离罐18的水进行排水。
进一步优化方案，储能罐1包括由内而外设有的第一不锈钢层23、第一保温层24和外壳层25，第一不锈钢层23为430不锈钢或碳钢和316不锈钢的复合板，第一保温层24为保温棉，外壳层25可为任意材料。此结构避免熔盐26的腐蚀，导磁性能更好，保温效果更好。
进一步优化方案，可根据储能罐1的大小确定电磁加热棒的数量，电磁加热棒固定套31设置在第一换热器2中螺旋管形成的螺旋空腔内，电磁加热棒设置在电磁加热棒固定套31内，电磁加热棒包括空心绝缘柱28，空心绝缘柱28外壁同样环绕设有电磁加热线圈3，电磁加热线圈3外包覆有第二保温层29，第二保温层29外设有保护壳30，电磁加热棒中环绕的电磁加热线圈3同样与电磁加热控制器4电性连接对储能罐1内的熔盐26进行加热。
本发明的工作过程为：定时开关5设定在谷电时段启动，峰电时段停止，以保证在谷电时段启动电磁加热控制器4开始工作对电磁加热线圈3通电，从而对储能罐1内的熔盐26进行加热，当第一温控探头6检测到储能罐1内到达预设温度时，将信号反馈给第一温控器7，第一温控器7将信号反馈给电磁加热控制器4，使电磁加热控制器4停止供电，从而停止对装有熔盐26的储能罐1加热。 谷电时段电磁加热控制器4把频率为50Hz，电压220V或380V交流电转化为10～20kHz的高频交流电后通过电磁加热线圈3产生电磁涡流场直接加热装有熔盐26的储能罐1，使熔盐26熔融后，升温至最佳温度500℃，将热能储存备用。峰电阶段时通过熔盐26存储的热量将第一换热器2空腔内的空气加热，热空气通过连接第一换热器2的热风管路15进入到第二换热器9，第二换热器9把热能释放对用能罐8内的水27进行加热，加热后的高温水27通过用能罐8上的出水口11对用户进行供热，流经用户供热管往回流的低温水27再次通过用能罐8上的进水口22流回用能罐8进行循环加热，第二换热器9内的冷空气通过冷风管路16再次进入第一换热器2进行再次加热，使熔盐加热系统进行循环工作。
本发明的梯级供热系统和熔盐具有使用温度范围广、蒸汽压低、热容量大、粘度低、化学稳定性良好 以及价格低廉等优点，并且，熔盐储能技术具有环保无污染、安全可靠和投资成本低等优势，因此，本系统适合大规模应用于“煤改电”集中供热工程。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：包括储能装置、导热装置和用能装置，所述导热装置一端连接储能装置,另一端连接用能装置，
其中：所述储能装置包括储能罐（1）、第一换热器（2）、电磁加热棒、电磁加热线圈（3）和电磁加热棒固定套（31），所述电磁加热棒设置在所述电磁加热棒固定套（31）内，所述第一换热器（2）和电磁加热棒固定套（31）设置在所述储能罐（1）的中部，所述电磁加热线圈（3）盘绕在所述储能罐（1）外壁和所述储能罐（1）的底部，所述电磁加热线圈（3）连接有电磁加热控制器（4），所述电磁加热控制器（4）连接有定时开关（5），所述储能罐（1）内设置有第一温控探头（6），所述第一温控探头（6）连接有第一温控器（7），所述第一温控器（7）连接所述电磁加热控制器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述用能装置包括用能罐（8）和设置在所述用能罐（8）内的第二换热器（9），所述用能罐（8）周向设有进水口（10）和出水口（11），底部设有排污口（12），所述用能罐（8）内设有第二温控探头（13），所述第二温控探头（13）连接有第二温控器（14）。
3.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述导热装置包括热风管路（15）和冷风管路（16），所述热风管路（15）和所述冷风管路（16）平行设置，所述热风管路（15）和所述冷风管路（16）的两端分别与所述储能罐（1）和所述用能罐（8）相连接，所述冷风管路（16）上靠近储能罐（1）的一侧依次设有风机（17）和水气分离罐（18）。
4.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述电磁加热线圈（3）、所述电磁加热控制器（4）和所述定时开关（5）电性连接，所述第一温控探头（6）、所述第一温控器（7）和所述电磁加热控制器（4）电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述储能罐（1）底部设有卸料口（19），所述储能罐（1）顶部设有进料口（20）和排气口（21）。
6.根据权利要求3所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述水气分离罐（18）底部设有排水口（22），顶部开设有冷风进气口和冷风排气口,所述冷风进气口的风口处设置有浮球开关（32）。
7.根据权利要求2或3所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述第二温控探头（13）、所述第二温控器（14）和所述风机（17）电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述储能罐（1）用于盛放熔盐（26），所述用能罐（8）用于盛放水（27）。
9.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述储能罐（1）包括由内而外设有的第一不锈钢层（23）、第一保温层（24）和外壳层（25），所述第一不锈钢层（23）为430不锈钢或碳钢和316不锈钢的复合板，所述第一保温层（24）为保温棉。
10.根据权利要求1所述的一种利用谷电电磁静态加热熔融熔盐储能供暖系统，其特征在于：所述电磁加热棒包括空心绝缘柱（28），所述空心绝缘柱（28）外壁同样环绕设有电磁加热线圈（3），所述电磁加热线圈（3）外包覆有第二保温层（29），所述第二保温层（29）外设有保护壳（30）。
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