CN202769948U

CN202769948U - 超高压电热储能装置

Info

Publication number: CN202769948U
Application number: CN 201220372514
Authority: CN
Inventors: 朱建新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2022-07-30

Abstract

本实用新型涉及一种超高压电热储能装置，包括分体储能体、热交换器和保温层，分体热储能体是超高压电热储能装置的一个部件，多个分体热储能体内的电加热器引出端首尾串连连接构成分体热储能体组；根据安装位置或热能输出方式需要分体储能体和热交换器的配伍方式可灵活组合并将组合体设置在多个保温层内，由多个外观独立的分体热储能体组成的电热储能装置经电加热器引出端首尾串连连接构成超高压电热储能装置。解决了独体热储能体端电压过高的问题，适于10千伏-500千伏各种电压等级。具有其配置灵活，结构设计合理，生产安装容易，性能安全可靠的特点。

Description

超高压电热储能装置

技术领域

本实用新型涉及一种超高压电热储能装置，尤其涉及一种由10-500千伏超高压电网直接供电、通过热储能体中的电热丝进行加热、并通过储能模块充分利用低谷电及弃风电进行蓄热、为热能用户供热的装置。

背景技术

以往高压电热储能装置采用10千伏电压等级供电时，安装在独立的三个绝缘底座基础之上的由电加热丝与蓄热模块按矩形尺寸分层混合排列构成的独体热储能体每相交流供电回路一个，按星形接线方法供电。在工作状态，排列在每个独体热储能体内最底层的电加热丝与最顶层的电加热丝之间电压差小于6千伏；若工作电压大于20千伏的电热储能装置采用上述结构安装热储能体时，排列在独体热储能体内最底层电加热丝与最顶层电加热丝之间的工作电压差已大于10千伏，暴露在热对流空气中的电加热丝会因热对流空气中的杂质或蓄热模块温度升高使热储能体绝缘耐受强度低于10千伏，甚至出现热储能体内电加热丝层间放电现象影响高压电热储能装置的正常工作。

2012年5月申请的专利 “超高压电热储能装置”，是用3(n+1)个安装在独立的绝缘底座基础之上的由电加热丝与蓄热模块按矩形尺寸分层混合排列的分体热储能体构成的。每相设(n+1)个分体热储能体，n个分体热储能体串连构成每相交流供电回路；每个分体热储能体对地绝缘电压满足同电压等级电热储能装置对地绝缘电压要求；每个分体热储能体内电加热丝引出线两端电压差等于超高压电热储能装置额定工作电压的1/（n* ），消除了独体热储能体因内电加热丝引出线两端电压过高而产生的电加热丝间放电现象；3n个分体热储能体电功率之和等于该超高压电热储能装置额定功率；第（n+1）个分体热储能体为备份热储能体便于检修。该装置虽然能降低20千伏以上电压等级热储能体的端电压，使高压电热储能装置安全稳定地工作，但是它还存在着结构单一，生产安装麻烦的问题。因此，还需要继续改进与完善，设计出结构形式更为合理，生产安装容易，性能安全可靠的装置，以满足广大用户的各种不同需求。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题而提供一种结构设计合理、生产安装容易，性能安全可靠的超高压电热储能装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种超高压电热储能装置，包括分体储能体、热交换器和保温层，其特征在于：分体热储能体是超高压电热储能装置的一个部件，多个分体热储能体内的电加热丝引出端首尾串连连接构成分体热储能体组；根据安装位置或热能输出方式需要分体储能体和热交换器的配伍方式可灵活组合并将组合体设置在多个保温层内，由多个外观独立的分体热储能体组成的电热储能装置经电加热器引出端首尾串连连接构成超高压电热储能装置。

所述的分体热储能体是由安全间隙、蓄热模块、电加热器、散热对流腔、高电压隔离风扇、回流风道、电源引出线首端和电源引出线尾端组成的。

所述的热交换器是管壳式气水交换器，分体热储能体释放的热空气在高电压隔离风扇的驱动下进入热交换器向管壳内的水、雾化水、饱和水蒸汽释放热能，根据用户需求热交换器可输出热水、饱和水蒸汽、过热水蒸汽、热空气，完成热交换后的低温空气经回流风道完成热空气回路循环；

所述的保温层是由耐高温的保温隔热材料组成的。

所述的热交换器设置在分体电热储能体的热能输出循环回路内吸收热能做功，其外设有保温层。

所述的分体热储能体组中的一个分体热储能体与热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体组中的二个分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体组中的三个分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体组中的四个以上分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为两个水平对称设置，热交换器设置在两个分体热储能体之间，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的热交换器设置在分体热储能体的一侧，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为两个水平对称设置，热交换器设置在两个分体热储能体的一侧，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为两个并排设置，热交换器设置在两个并排分体热储能体的热能输出循环回路内，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为4个，第1个和第2个并排设置，第3个和第4个并排设置，并排设置的第1个和第2个分体热储能体与并排设置的第3个和第4个分体热储能体水平对称设置，热交换器横向设置在第1个和第2个分体热储能体和第3个和第4个分体热储能体之间，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为4个，第1个和第2个水平对称设置，第3个和第4个水平对称设置，水平对称设置的第1个和第2个分体热储能体与水平对称设置的第3个和第4个分体热储能体再并排设置，交换器纵向设置在第1个和第2个分体热储能体和第3个和第4个分体热储能体之间，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为3个并排设置，交换器设置在3个分体热储能体的端面，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为6个，第1个、第2个和第3个并排设置，第4个、第5个和第6个并排设置，并排设置的第1个、第2个和第3个与并排设置的第4个、第5个和第6个再水平对称设置，热交换器设置在第1个、第2个、第3个和第4个、第5个、第6个之间，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为多个并排设置，交换器设置在多个分体热储能体的端面处，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

所述的分体热储能体为两组多个并排分体热储能体设置，一组多个并排分体热储能体与另一组多个并排分体热储能体水平对称设置，交换器设置在两组多个并排分体热储能体之间，其外设有保温层，组成独立的也可与其它热源并联的热输出系统。

本实用新型的优点如下：

本实用新型超高压电热储能装置中的热储能体分成为多个分体热储能体的组合体，解决了独体热储能体端电压过高的问题。具有其配置灵活，结构设计合理，生产安装容易，性能安全可靠的特点。适于10千伏以上各种电压等级，最高可做500千伏以上工作电压的超高压电热储能装置。只要每个分体热储能体内电加热器引出线两端电压差小于热储能体的最小击穿电压，使安装在分体热储能体内的电热器稳定工作，超高压电热储能装置就可以在各种电压条件下工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

图3为本实用新型实施例3结构示意图。

图4为本实用新型实施例4结构示意图。

图5为本实用新型实施例5结构示意图。

图6为本实用新型实施例6结构示意图。

图7为本实用新型实施例7结构示意图。

图8为本实用新型实施例8结构示意图。

图9为本实用新型实施例9结构示意图。

图10为本实用新型实施例10结构示意图。

图11为本实用新型实施例11结构示意图。

图12为本实用新型实施例12结构示意图。

图13为本实用新型实施例13结构示意图。

下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。

实施例1

本实用新型超高压电热储能装置包括有分体储能体、热交换器和外保温层。分体热储能体是超高压电热储能装置的一个部件，多个分体热储能体内的电加热器引出端首尾串连连接构成分体热储能体组，分体热储能体之间由安全间隙进行隔离。分体热储能体是由若干蓄热模块有序排列组成的，蓄热模块是分体热储能体的热存储单元，将电加热器的热能存储起来，还是支撑电加热器的骨架，每层蓄热模块还留有散热孔。

如图1所示，分体热储能体包括有：隔离层1、安全间隙2、蓄热模块3、电加热器4、散热对流腔5、高电压隔离风扇6、绝缘风管7、电源套管8、回流风道9、电动机10、电源引出线首端11和电源引出线尾端12。分体热储能体可以设计成各种满足需要的几何体，安全间隙2、蓄热模块3、电加热器4、散热对流腔5、绝缘风管7、电源套管8、回流风道9、电源引出线首端11、电源引出线尾端12均安装在绝缘强度大于高压电热储能装置额定输入工作电压绝缘底座上。隔离层是由能在工作温度范围内有稳定结构的金属材料、蓄热材料或绝缘材料构成。热交换器是管壳式气水交换器，分体热储能体释放的热空气在高电压隔离风扇的驱动下进入热交换器向管壳内的水、雾化水、饱和水蒸气释放热能，根据用户需求热交换器可输出热水、饱和水蒸汽、过热水蒸汽、热空气，完成热交换后的低温空气经回流风道完成热空气回路循环。

实施例2

如图2所示，热交换器14设置在分体电热储能体热能输出循环回路内吸收热能做功，其外设有保温层13。

实施例3

如图3所示，2个分体热储能体水平对称设置，热交换器14设置在2个分体热储能体之间，其外设有保温层13。

实施例4

如图4所示，热交换器14设置在分体热储能体组的一侧，其外设有保温层13。

实施例5

如图5所示，2个分体热储能体对称设置，交换器14设置在2个分体热储能体的一侧，其外设有保温层13。

实施例6

如图6所示，2个分体热储能体并排设置，交换器14设置在2个并排分体热储能体的热能输出循环回路内，其外设有保温层13。

实施例7

如图7所示，由4个分体热储能体组成的，第1个和第2个并排设置，第3个和第4个并排设置，并排设置的第1、第2个与并排设置的第3、第4个水平对称设置，交换器14横向设置在第1、第2个和第3、第4个之间，其外设有保温层13。

实施例8

如图8所示，由2个分体热储能体组成的，2个左右并排设置，交换器14设置在2个分体热储能体之间，其外设有保温层13。

实施例9

如图9所示，由4个分体热储能体组成的，第1个和第2个水平对称设置，第3个和第4个水平对称设置，水平对称设置的第1、第2个与水平对称设置的第3、第4个再并排设置，交换器14纵向设置在第1、第2个和第3、第4个之间，其外设有保温层13。

实施例10

如图10所示，由3个分体热储能体并排设置，交换器14设置在3个分体热储能体的端面处，其外设有保温层13。

实施例11

如图11所示，由6个分体热储能体组成的，第1、第2个和第3个并排设置，第4、第5个和第6个并排设置，并排设置的第1、第2、第3个与并排设置的第4、第5、第6个再水平对称设置，交换器14横向设置在第1、第2、第3个和第4、第5、第6个之间，其外设有保温层13。

实施例12

如图12所示，由多个分体热储能体并排设置组成的，交换器14设置在多个分体热储能体的端面处，其外设有保温层13。

实施例13

如图13所示，是由2组多个分体热储能体并排构成的，一组多个分体热储能体并排结构再与另一组多个分体热储能体并排结构对称设置，交换器14横向设置在2组多个分体热储能体并排结构之间，其外设有保温层13。

Claims

1.一种超高压电热储能装置，包括分体热储能体、热交换器和保温层，其特征在于：分体热储能体是超高压电热储能装置的一个部件，多个分体热储能体内的电加热器引出端首尾串连连接构成分体热储能体组；根据安装位置或热能输出方式需要分体热储能体和热交换器的配伍方式灵活组合并将组合体设置在多个保温层内，由多个外观独立的分体热储能体组成的电热储能装置经电加热器引出端首尾串连连接构成超高压电热储能装置。

2、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的分体热储能体是由安全间隙、蓄热模块、电加热器、散热对流腔、高电压隔离风扇、电源引出线首端和电源引出线尾端组成的。

3、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的热交换器是管壳式气水交换器，分体热储能体释放的热空气在高电压隔离风扇的驱动下进入热交换器向管壳内的水、雾化水、饱和水蒸气释放热能，根据用户需求热交换器可输出热水、饱和水蒸汽、过热水蒸汽、热空气完成热交换后的低温空气经回流风道完成热空气回路循环。

4、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的分体热储能体组中的一个分体热储能体与热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

5、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的分体热储能体组中的二个分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

6、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的分体热储能体组中的三个分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。

7、根据权利要求1所述的一种超高压电热储能装置，其特征在于：所述的分体热储能体组中的四个以上分体热储能体共用热交换器设在同一保温层内，组成独立的或与其它热源并联的热输出系统。