CN116557834A - 一种利用低谷电的相变储能供能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用低谷电的相变储能供能系统，属于储能供能技术领域，目的在于提供一种利用低谷电的相变储能供能系统，解决元明粉干燥工艺系统没有充分利用低谷电，造成电网用电矛盾、企业生产成本高的问题。其包括电极锅炉供能系统、相变储能供能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元，还设置有高压分汽缸、低压分汽缸，所述电极锅炉本体的蒸汽出口端连通有高压分汽缸，所述高压分汽缸与蒸汽储能单元连通，所述高压分汽缸和蒸汽储能单元分别与低压分汽缸连通，所述低压分汽缸连通有用汽端。本发明适用于一种利用低谷电的相变储能供能系统。
Description
技术领域
本发明属于储能供能技术领域，具体涉及一种利用低谷电的相变储能供能系统。
背景技术
随着经济的飞速增长，企业生产体量的不断提高，对能源的消耗也越来越大。但是，化石能源资源的使用所带来气候问题，已经是不可忽略的问题。在未来，化石能源供能方式将逐步被限制或被完全取代，相关专家鼓励用电能代替传统能源供热，实现清洁能源转换。但是，现阶段电能能源的供需矛盾日益突出，尤其城市电力供应表现的最为明显，用电高峰时电力供应不足，用电峰谷差不断变大。因此，国家在部分省市施行了峰谷电价政策，以缓解峰期供电压力，鼓励人们在谷期用电。
目前，元明粉在干燥工艺系统中需广泛使用蒸汽，但并没有充分利用低谷电，如果能够使对应的生产系统充分的利用低谷电产生蒸汽，降低用电高峰时用电需求，不仅能实现电网的削峰填谷，提高电网的使用效率，缓解电力建设用电矛盾，同时还能大大节约企业生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种利用低谷电的相变储能供能系统，解决元明粉干燥工艺系统没有充分利用低谷电，造成电网用电矛盾、企业生产成本高的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种利用低谷电的相变储能供能系统，包括电极锅炉供能系统、相变储能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元，还设置有高压分汽缸、低压分汽缸，所述电极锅炉本体的蒸汽出口端连通有高压分汽缸，所述高压分汽缸与蒸汽储能单元连通，所述高压分汽缸和蒸汽储能单元分别与低压分汽缸连通，所述低压分汽缸连通有用汽端。
进一步地，所述电极锅炉供能系统还包括水箱，所述水箱通过管路阀门组与电极锅炉本体的进水端连通，所述水箱还连通有供水管，所述供水管还连通有储水罐和储水箱，所述电极锅炉本体的电极还信号连接有锅炉控制器。
进一步地，所述水箱还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱内的平衡杆，平衡杆的一端垂直连接有浮球杆，平衡杆的另一端垂直连接有触发杆，所述触发杆的长度小于浮球杆的长度，所述浮球杆端部连接有浮球，所述触发杆的触发端下方对应设置有触发感应座，所述触发感应座与锅炉控制器电信号连接。
进一步地，所述蒸汽储能单元包括罐体，所述罐体内设置有软化水，所述罐体上设置有蒸汽喷管，所述蒸汽喷管的出口端位于软化水内，所述罐体内设置有水位监测组件。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，包括电极锅炉供能系统、相变储能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元，还设置有高压分汽缸、低压分汽缸，所述电极锅炉本体的蒸汽出口端连通有高压分汽缸，所述高压分汽缸与蒸汽储能单元连通，所述高压分汽缸和蒸汽储能单元分别与低压分汽缸连通，所述低压分汽缸连通有用汽端。
通过该设置，电极锅炉利用水的电阻性直接加热，从而生产可加以控制和利用的水蒸汽，并且电极锅炉从冷态到热态利用水的电阻性直接加热，基本无热损失，效率接近100％。当锅炉缺水时，电极间的电流通道被切断，不存在常规锅炉干烧现象；体积小巧，启动速度快，从冷态启动到满负荷只需要几十分钟，从热态到满负荷只需1分钟，性能可靠，0-100％无极调节容量，同时电网低谷电时段利用电能作为加热源来产生蒸汽并充装储存到蒸汽储能单元中，在用电高峰期间蒸汽储能单元闪蒸释压排出蒸汽将热能释放出来满足生产中的供热需要，从而实现对电网削峰填谷的作用，有助于电网均衡用电、提高电网使用效率，缓解电力建设用电矛盾，提高电网的投资效益，并且大大节约了企业生产成本。
2、本发明中，所述电极锅炉供能系统还包括水箱，所述水箱通过管路阀门组与电极锅炉本体的进水端连通，所述水箱还连通有供水管，所述供水管还连通有储水罐和储水箱，所述电极锅炉本体的电极还信号连接有锅炉控制器。
通过该设置，储水罐和储水箱可以为水箱提供备用水，当外部供水端停水时，备用水可确保在停水时延长整个系统的工作时间，以等待供水端恢复供水，从而降低整个系统停机的可能性。
3、本发明中，所述水箱还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱内的平衡杆，平衡杆的一端垂直连接有浮球杆，平衡杆的另一端垂直连接有触发杆，所述触发杆的长度小于浮球杆的长度，所述浮球杆端部连接有浮球，所述触发杆的触发端下方对应设置有触发感应座，所述触发感应座与锅炉控制器电信号连接。
通过该设置，水箱正常状态时，保持在固定水位线上，此时浮球杆在浮力作用下向上运动继而使触发杆向下运动，使得触发杆的触发端与触发感应座保持接通，产生接通信号，触发感应座将接通信号输送至锅炉控制器，当遇到停水等情况时，供水管停止向水箱供水，此时水箱内的水位逐渐下降至固定水位线以下，浮球杆下降带动触发杆向上运动，使触发杆的触发端离开触发感应座，继而使接通信号断开，锅炉控制器无法感应到接通信号后，即刻控制电极锅炉本体按正常停机流程进行停机，从而防止电极锅炉因突然缺水使得电流通道突发性切断造成停机，继而导致整个储能供能系统突发性停机的情况，实现整个储能供能系统的断电保护。
4、本发明中，所述蒸汽储能单元包括罐体，所述罐体内设置有软化水，所述罐体上设置有蒸汽喷管，所述蒸汽喷管的出口端位于软化水内，所述罐体内设置有水位监测组件。
通过该设置，蒸汽喷管将高温高压蒸汽输入到软化水中，同时水位监测组件能够实时检测软化水的液面高度，继而保证蒸汽喷管始终处于软化水中，确保整体使用的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明电极锅炉供能系统的结构图；
图3为本发明水箱的结构图；
图4为蒸汽储能单元的结构图；
图中标记：1-电极锅炉本体、2-水箱、3-管路阀门组、4-供水管、5-储水罐、6-储水箱、7-锅炉控制器、8-平衡杆、9-浮球杆、10-触发杆、11-浮球、12-触发端、13-触发感应座、14-蒸汽储能单元、141-罐体、142-软化水、143-蒸汽喷管、144-水位监测组件、15-高压分汽缸、16-低压分汽缸。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以使机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种利用低谷电的相变储能供能系统，包括电极锅炉供能系统、相变储能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元，还设置有高压分汽缸、低压分汽缸，所述电极锅炉本体的蒸汽出口端连通有高压分汽缸，所述高压分汽缸与蒸汽储能单元连通，所述高压分汽缸和蒸汽储能单元分别与低压分汽缸连通，所述低压分汽缸连通有用汽端。
进一步地，所述电极锅炉供能系统还包括水箱，所述水箱通过管路阀门组与电极锅炉本体的进水端连通，所述水箱还连通有供水管，所述供水管还连通有储水罐和储水箱，所述电极锅炉本体的电极还信号连接有锅炉控制器。
进一步地，所述水箱还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱内的平衡杆，平衡杆的一端垂直连接有浮球杆，平衡杆的另一端垂直连接有触发杆，所述触发杆的长度小于浮球杆的长度，所述浮球杆端部连接有浮球，所述触发杆的触发端下方对应设置有触发感应座，所述触发感应座与锅炉控制器电信号连接。
进一步地，所述蒸汽储能单元包括罐体，所述罐体内设置有软化水，所述罐体上设置有蒸汽喷管，所述蒸汽喷管的出口端位于软化水内，所述罐体内设置有水位监测组件。
本发明在实施过程中，电极锅炉出来的饱和蒸汽经高压分汽缸分为两条线路，一条为直供线路，该线路的饱和蒸汽经过减温减压系统，预设使用蒸汽压力、温度及时段，直接提供给生产系统，该时间段为谷电时段(23：00-7：00)；第二条线路输向相变储能供能系统，该线路的蒸汽参数和锅炉系统相同，压力2.5MPa，温度约为226℃，在不影响生产供汽的同时把额外部分蒸汽储存到相变储能供能系统里，待平电及峰电时段，通过闪蒸系统，把储存的热量转换为使用压力及温度的蒸汽供给生产系统使用，该使用蒸汽温度段可为120℃—160℃。
同时，电极锅炉利用水的电阻性直接加热，从而生产可加以控制和利用的水蒸汽，并且电极锅炉从冷态到热态利用水的电阻性直接加热，基本无热损失，效率接近100％。当锅炉缺水时，电极间的电流通道被切断，不存在常规锅炉干烧现象；体积小巧，启动速度快，从冷态启动到满负荷只需要几十分钟，从热态到满负荷只需1分钟，性能可靠，0-100％无极调节容量，同时电网低谷电时段利用电能作为加热源来产生蒸汽并充装储存到蒸汽储能单元中，在用电高峰期间蒸汽储能单元闪蒸释压排出蒸汽将热能释放出来满足生产中的供热需要，从而实现对电网削峰填谷的作用，有助于电网均衡用电、提高电网使用效率，缓解电力建设用电矛盾，提高电网的投资效益，并且大大节约了企业生产成本。
具体地，所述电极锅炉供能系统还包括水箱，所述水箱通过管路阀门组与电极锅炉本体的进水端连通，所述水箱还连通有供水管，所述供水管还连通有储水罐和储水箱，所述电极锅炉本体的电极还信号连接有锅炉控制器。通过该设置，储水罐和储水箱可以为水箱提供备用水，当外部供水端停水时，备用水可确保在停水时延长整个系统的工作时间，以等待供水端恢复供水，从而降低整个系统停机的可能性。
作为优选的实施方式，所述水箱还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱内的平衡杆，平衡杆的一端垂直连接有浮球杆，平衡杆的另一端垂直连接有触发杆，所述触发杆的长度小于浮球杆的长度，所述浮球杆端部连接有浮球，所述触发杆的触发端下方对应设置有触发感应座，所述触发感应座与锅炉控制器电信号连接。通过该设置，水箱正常状态时，保持在固定水位线上，此时浮球杆在浮力作用下向上运动继而使触发杆向下运动，使得触发杆的触发端与触发感应座保持接通，产生接通信号，触发感应座将接通信号输送至锅炉控制器，当遇到停水等情况时，供水管停止向水箱供水，此时水箱内的水位逐渐下降至固定水位线以下，浮球杆下降带动触发杆向上运动，使触发杆的触发端离开触发感应座，继而使接通信号断开，锅炉控制器无法感应到接通信号后，即刻控制电极锅炉本体按正常停机流程进行停机，从而防止电极锅炉因突然缺水使得电流通道突发性切断造成停机，继而导致整个储能供能系统突发性停机的情况，实现整个储能供能系统的断电保护。
具体地，所述蒸汽储能单元包括罐体，所述罐体内设置有软化水，所述罐体上设置有蒸汽喷管，所述蒸汽喷管的出口端位于软化水内，所述罐体内设置有水位监测组件。通过该设置，蒸汽喷管将高温高压蒸汽输入到软化水中，同时水位监测组件能够实时检测软化水的液面高度，继而保证蒸汽喷管始终处于软化水中，确保整体使用的可靠性。
实施例1
一种利用低谷电的相变储能供能系统，包括电极锅炉供能系统、相变储能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元，还设置有高压分汽缸、低压分汽缸，所述电极锅炉本体的蒸汽出口端连通有高压分汽缸，所述高压分汽缸与蒸汽储能单元连通，所述高压分汽缸和蒸汽储能单元分别与低压分汽缸连通，所述低压分汽缸连通有用汽端。
通过该设置，电极锅炉利用水的电阻性直接加热，从而生产可加以控制和利用的水蒸汽，并且电极锅炉从冷态到热态利用水的电阻性直接加热，基本无热损失，效率接近100％。当锅炉缺水时，电极间的电流通道被切断，不存在常规锅炉干烧现象；体积小巧，启动速度快，从冷态启动到满负荷只需要几十分钟，从热态到满负荷只需1分钟，性能可靠，0-100％无极调节容量，同时电网低谷电时段利用电能作为加热源来产生蒸汽并充装储存到蒸汽储能单元中，在用电高峰期间蒸汽储能单元闪蒸释压排出蒸汽将热能释放出来满足生产中的供热需要，从而实现对电网削峰填谷的作用，有助于电网均衡用电、提高电网使用效率，缓解电力建设用电矛盾，提高电网的投资效益，并且大大节约了企业生产成本。
实施例2
在实施例1的基础上，所述电极锅炉供能系统还包括水箱，所述水箱通过管路阀门组与电极锅炉本体的进水端连通，所述水箱还连通有供水管，所述供水管还连通有储水罐和储水箱，所述电极锅炉本体的电极还信号连接有锅炉控制器。
通过该设置，储水罐和储水箱可以为水箱提供备用水，当外部供水端停水时，备用水可确保在停水时延长整个系统的工作时间，以等待供水端恢复供水，从而降低整个系统停机的可能性。
实施例3
在上述实施例的基础上，所述水箱还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱内的平衡杆，平衡杆的一端垂直连接有浮球杆，平衡杆的另一端垂直连接有触发杆，所述触发杆的长度小于浮球杆的长度，所述浮球杆端部连接有浮球，所述触发杆的触发端下方对应设置有触发感应座，所述触发感应座与锅炉控制器电信号连接。
通过该设置，水箱正常状态时，保持在固定水位线上，此时浮球杆在浮力作用下向上运动继而使触发杆向下运动，使得触发杆的触发端与触发感应座保持接通，产生接通信号，触发感应座将接通信号输送至锅炉控制器，当遇到停水等情况时，供水管停止向水箱供水，此时水箱内的水位逐渐下降至固定水位线以下，浮球杆下降带动触发杆向上运动，使触发杆的触发端离开触发感应座，继而使接通信号断开，锅炉控制器无法感应到接通信号后，即刻控制电极锅炉本体按正常停机流程进行停机，从而防止电极锅炉因突然缺水使得电流通道突发性切断造成停机，继而导致整个储能供能系统突发性停机的情况，实现整个储能供能系统的断电保护。
实施例4
在上述实施例的基础上，所述蒸汽储能单元包括罐体，所述罐体内设置有软化水，所述罐体上设置有蒸汽喷管，所述蒸汽喷管的出口端位于软化水内，所述罐体内设置有水位监测组件。
通过该设置，蒸汽喷管将高温高压蒸汽输入到软化水中，同时水位监测组件能够实时检测软化水的液面高度，继而保证蒸汽喷管始终处于软化水中，确保整体使用的可靠性。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用低谷电的相变储能供能系统，其特征在于，包括电极锅炉供能系统、相变储能系统，所述电极锅炉供能系统包括电极锅炉本体(1)，所述相变储能系统包括若干蒸汽储能单元(14)，还设置有高压分汽缸(15)、低压分汽缸(16)，所述电极锅炉本体(1)的蒸汽出口端连通有高压分汽缸(15)，所述高压分汽缸(15)与蒸汽储能单元(14)连通，所述高压分汽缸(15)和蒸汽储能单元(14)分别与低压分汽缸(16)连通，所述低压分汽缸(16)连通有用汽端。
2.按照权利要求1所述的一种利用低谷电的相变储能供能系统，其特征在于，所述电极锅炉供能系统还包括水箱(2)，所述水箱(2)通过管路阀门组(3)与电极锅炉本体(1)的进水端连通，所述水箱(2)还连通有供水管(4)，所述供水管(4)还连通有储水罐(5)和储水箱(6)，所述电极锅炉本体(1)的电极还信号连接有锅炉控制器(7)。
3.按照权利要求1所述的一种利用低谷电的相变储能供能系统，其特征在于，所述水箱(2)还设置有断电保护机构，所述断电保护机构包括铰接在水箱(2)内的平衡杆(8)，平衡杆(8)的一端垂直连接有浮球杆(9)，平衡杆(8)的另一端垂直连接有触发杆(10)，所述触发杆(10)的长度小于浮球杆(9)的长度，所述浮球杆(9)端部连接有浮球(11)，所述触发杆(10)的触发端(12)下方对应设置有触发感应座(13)，所述触发感应座(13)与锅炉控制器(7)电信号连接。
4.按照权利要求1所述的一种利用低谷电的相变储能供能系统，其特征在于，所述蒸汽储能单元(14)包括罐体(141)，所述罐体(141)内设置有软化水(142)，所述罐体(141)上设置有蒸汽喷管(143)，所述蒸汽喷管(143)的出口端位于软化水(142)内，所述罐体(141)内设置有水位监测组件(144)。
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