CN107702341A - 一种谷电蓄热蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了取暖设备技术领域的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,包括固体蓄热堆、高温油泵系统、蒸汽发生器和智能控制柜;所述的固体蓄热堆通过高温油泵系统与蒸汽发生器相连;所述蒸汽发生器包括软水加热室和蒸汽储气罐;所述软水加热室及蒸汽储气罐通过蒸汽管道相连接;所述软水加热室上设有软水入口、软水出口、油管进口及油管出口,软水加热室内设有与油管进口及油管出口连接的换热螺旋盘管。本发明结构合理、高效节能,可利用谷电蓄热,运行成本低;蓄热温度高、整机的蓄热能力强,释放输出连续并能保证时长;产生蒸汽的过程平稳、安全可靠;节能环保,有利于推广应用,极大推动了蓄热蒸汽锅炉的发展。
Description
技术领域
本发明涉及取暖设备技术领域,具体为一种谷电蓄热蒸汽锅炉。
背景技术
城市冬季取暖一直采用集中供暖方式,采用烧煤或天然气的锅炉,这种传统的供热方式能源利用率低,不可再生资源消耗多且浪费严重,容易造成大气污染和温室效应,因此逐渐被淘汰。
近年来,由于国民经济结构调整和电力建设的加速发展,相当一部分地区出现了电力过剩。一些地区电力部门从调节电网负荷的角度出发开始鼓励发展以电为加热源的供热供汽方式,一些特大型城市为了提高城市大气环境质量也开始发展电加热供热供汽方式。
电力的发、供、用是在同一时间完成的,电力很难贮存,发出来的电力如未能得到有效利用,它将以电网发热的方式损耗;所以,在白天晚上的电力负荷相差甚远的情况下,必然就出现了所谓的夜间低谷电。而谷电损耗不仅是资源和经济的损失,同时又是一项技术难题,使电网调峰问题日益突出,降低电网运行质量和运行效率,也影响电网的稳定性、可靠性和安全性。
所以,为调动广大末端用户转移高峰用电的积极性,中国电力供应部门推行了分时电价政策。随着电网峰谷电价比差越来越大,电加热供热供汽技术,特别是蓄热的电加热供热供汽技术越来越受到社会的青睐。
而现有技术中利用谷能的电蓄热蒸汽锅炉一般存在蓄热温度低、能量转换效率不高、贮蓄能力差、释放蒸汽不稳定的诸多缺点。所以,研制出主要利用谷能的新型高效蒸汽锅炉是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种谷电蓄热蒸汽锅炉,以解决上述背景技术中提出的的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:包括固体蓄热堆、高温油泵系统、蒸汽发生器、配电柜和智能控制柜;所述的固体蓄热堆通过高温油泵系统与蒸汽发生器相连;所述智能控制柜通过电缆和导线与固体蓄热堆、油泵系统、蒸汽发生器、配电柜中的监测输入信号和运行输出信号相连;其中:
所述固体蓄热堆从外至里依次包括外层装饰层、耐高温绝热保温层、蓄热箱体,所述蓄热箱体下端面设置有底盘油层支架,所述底盘油层支架下设有承重底盘;所述蓄热箱体内部有蓄热砖、加热管和换热管;加热管、蓄热砖和换热管紧密接触,所述换热管呈盘管状,换热管内通高温油;
所述蒸汽发生器包括软水加热室和蒸汽储气罐;所述软水加热室及蒸汽储气罐通过汽水分离器相连接;所述软水加热室上设有软水入口、软水出口、油管进口及油管出口,软水加热室内设有与油管进口及油管出口连接的换热螺旋盘管;
所述固体蓄热堆内设置蓄热砖测温点、换热管测温点,所述软水加热室内设置软水测温点及换热盘管测温点;测温点处设温度传感器,所述温度传感器与所述智能控制柜相连。
进一步的,所述高温油泵系统包括高温变频油泵和油管,所述高温变频油泵的一端通过油管与换热管的高温油入口相接,另一端通过油管与软水加热室上的油管出口相连;所述换热管的高温油出口通过油管与软水加热室上的油管进口相连。
进一步的,所述油管外表面设有保温层。
进一步的,所述蒸汽储气罐外表面设有保温层;所述蒸汽储气罐上安装有压力表。
进一步的,所述软水入口设有水雾喷头。
进一步的,所述软水出口连接储水箱;所述储水箱上设压力表及排压口;储水箱外表面设保温层。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)结构合理、高效节能,可有效利用谷电蓄热,运行成本低;
(2)蓄热温度高、整机的蓄热能力强,释放输出连续并能保证时长;
(3)产生蒸汽的过程平稳、安全可靠、蒸汽质量高;
(4)节能环保,有利于推广应用,极大推动了蓄热蒸汽锅炉的发展。
附图说明
图1为本发明谷电蓄热蒸汽锅炉的系统连接示意图;
图2为本发明谷电蓄热蒸汽锅炉的结构示意图;
图3为固体蓄热堆的结构示意图;
图4为蒸汽发生器的结构示意图;
图中:1-固体蓄热堆、2-蒸汽储气罐、3-汽水分离器、4-软水加热室、5-储水箱、6-高温变频油泵、7-外层装饰层、8-耐高温绝热保温层、9-加热管、10-换热管、11-蓄热砖、12-承重底盘、13-底盘油层支架、14-换热螺旋盘管、15-排压口、16-软水出口、17-油管出口、18-水雾喷头、19-软水入口、20-油管、21-油管进口。
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。
如图1-4所示,本发明提供了一种谷电蓄热蒸汽锅炉,包括固体蓄热堆1、高温油泵系统、蒸汽发生器、配电柜和智能控制柜;所述的固体蓄热堆1通过高温油泵系统与蒸汽发生器相连;所述智能控制柜通过电缆和导线与固体蓄热堆1、油泵系统、蒸汽发生器、配电柜中的监测输入信号和运行输出信号相连;其中:
所述固体蓄热堆1从外至里依次包括外层装饰层7、耐高温绝热保温层8、蓄热箱体,所述蓄热箱体下端面设置有底盘油层支架13,所述底盘油层支架13下设有承重底盘12;所述蓄热箱体内部有蓄热砖11、加热管9和换热管10;加热管9、蓄热砖11和换热管10紧密接触,所述换热管10呈盘管状,换热管10内通高温油;
所述蒸汽发生器包括软水加热室4和蒸汽储气罐2;所述软水加热室4及蒸汽储气罐2通过汽水分离器3相连接;所述软水加热室4上设有软水入口19、软水出口16、油管进口21及油管出口17,软水加热室4内设有与油管进口21及油管出口17连接的换热螺旋盘管14;
所述固体蓄热堆1内设置蓄热砖测温点、换热管测温点,所述软水加热室4内设置软水测温点及换热螺旋盘管测温点;测温点处设温度传感器,所述温度传感器与所述智能控制柜相连。
优选的,所述高温油泵系统包括高温变频油泵6和油管20,所述高温变频油泵6的一端通过油管20与换热管10的高温油入口相接,另一端通过油管与软水加热室4上的油管出口17相连;所述换热管10的高温油出口通过油管20与软水加热室4上的油管进口21相连。
优选的,所述油管20外表面设有保温层。
优选的,所述蒸汽储气罐2外表面设有保温层;所述蒸汽储气罐2上安装有压力表。
优选的,所述软水入口19设有水雾喷头18。
优选的,所述软水出口16连接储水箱5;所述储水箱5上设压力表及排压口15;储水箱5外表面设保温层。
整个系统通过智能控制柜的电脑控制,首先在谷电时间启动配电柜对固体蓄热堆1的加热管9加热,使常温的蓄热砖11的温度升至500-600℃(升温时间为8小时左右);在谷电停止前系统自动停止加热。当蓄热砖11温度达到200-300度时控制系统启动高温变频油泵6,在300度以下时高温变频油泵6会以高频率运行,使得换热螺旋盘管14中的高温油(冷油)循环升温,当换热螺旋盘管14温度升至100℃以上时控制系统会开启水泵(图中未示),将软水通进软水加热室4,软水流经水雾喷头18时被打散成小液滴,小液滴遇到热的换热螺旋盘管14被汽化成水蒸气,水蒸气通过汽水分离器3进入蒸汽储气罐2,蒸汽储气罐2中的水蒸气通过供暖管道送到用户处;未被气化的小液滴留在软水加热室4,通过软水出口16流入储水箱5,储水箱5的热水通过管网为用户提供热水。
当蓄热砖11的温度升至300度以上时,高温变频油泵6的工作频率会趋向于低频率运行,使换热螺旋盘管14控制在300摄氏度左右,当整个系统的换热速度达到平衡时,系统就可以提供源源不断的水蒸气及热水。当谷电停止后则由蓄热砖11为装置供热直到蓄热砖11的温度降至100度以下,等待第二天的谷电时间重新加热蓄热。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:包括固体蓄热堆(1)、高温油泵系统、蒸汽发生器、配电柜和智能控制柜;所述的固体蓄热堆(1)通过高温油泵系统与蒸汽发生器相连;所述智能控制柜通过电缆和导线与固体蓄热堆(1)、油泵系统、蒸汽发生器、配电柜中的监测输入信号和运行输出信号相连;其中:
所述固体蓄热堆(1)从外至里依次包括外层装饰层(7)、耐高温绝热保温层(8)、蓄热箱体,所述蓄热箱体下端面设置有底盘油层支架(13),所述底盘油层支架(13)下设有承重底盘(12);所述蓄热箱体内部有蓄热砖(11)、加热管(9)和换热管(10);所述加热管(9)、蓄热砖(11)和换热管(10)紧密接触,所述换热管(10)呈盘管状,换热管(10)内通高温油;
所述蒸汽发生器包括软水加热室(4)和蒸汽储气罐(2);所述软水加热室(4)及蒸汽储气罐(2)通过汽水分离器(3)相连接;所述软水加热室(4)上设有软水入口(19)、软水出口(16)、油管进口(21)及油管出口(17),软水加热室(4)内设有与油管进口(21)及油管出口(17)连接的换热螺旋盘管(14);
所述固体蓄热堆(1)内设置蓄热砖测温点、换热管测温点,所述软水加热室(4)内设置软水测温点及换热盘管测温点;测温点处设温度传感器,所述温度传感器与所述智能控制柜相连。
2.根据权利要求1所述的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:所述高温油泵系统包括高温变频油泵(6)和油管(20),所述高温变频油泵(6)的一端通过油管(20)与换热管(10)的高温油入口相接,另一端通过油管(20)与软水加热室(4)上的油管出口(17)相连;所述换热管(10)的高温油出口通过油管(20)与软水加热室(4)上的油管进口(21)相连。
3.根据权利要求2所述的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:所述油管(20)外表面设有保温层。
4.根据权利要求3所述的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:所述蒸汽储气罐(2)外表面设有保温层;所述蒸汽储气罐(2)上安装有压力表。
5.根据权利要求1所述的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:所述软水出口(16)连接储水箱(5);所述储水箱(5)上设压力表及排压口(15);储水箱(5)外表面设保温层。
6.根据权利要求5所述的一种谷电蓄热蒸汽锅炉,其特征在于:所述软水入口(19)设有水雾喷头(18)。
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