CN209910168U - 一种蓄热池分区的放热结构及固体蓄热电锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓄热池分区的放热结构及固体蓄热电锅炉，所述放热结构包括由蓄热池、出风循环风道、换热器及回风循环风道组成的循环放热回路；蓄热池由多个单元蓄热池组成，循环放热回路包括多条循环放热分路；每个单元蓄热池的一端通过对应的出风循环风道连接换热器的换热风入口，每个单元蓄热池的另一端通过对应的回风循环风道连接换热器的换热风出口，出风循环风道内设出风截止阀，回风循环风道内回风截止阀，循环放热回路上设有循环风机。本实用新型中，固体蓄热电锅炉的蓄热池采用多单元分区式结构，通过进风截止阀、出风截止阀的配合实现分区放热，能够提高蓄热池放热的均匀性，加大装置功率输出调节比，增强设备的适用性。

Description

一种蓄热池分区的放热结构及固体蓄热电锅炉

技术领域

本实用新型涉及固体蓄热电锅炉技术领域，尤其涉及一种蓄热池分区的放热结构及具有该放热结构的固体蓄热电锅炉。

背景技术

固体蓄热电热锅炉利用峰谷电价差，将廉价的谷电时段的电能转换成热能存储到蓄热池中，在平、峰电时段时间段再将存储于蓄热池中的热量按需守恒释放(随时可调)，利用循环热风和换热器将热能传递给其他介质，提供热水、热风、蒸汽，是现代工业热源升级换代的产品之一。

常规的固体蓄热电热锅中，蓄热池由预制的固体蓄热砖按照特定的方向有序排列砌筑而成，每块蓄热砖沿循环热风的走向预留通道(定义为毛细风道)，在热风经过毛细风道时，将蓄热砖储存的热量带出，再通过换热器将热量传递给受热介质。毛细风道在蓄热池垂直于气流方向的断面上均匀分布。蓄热池的两端通过循环风道与换热器及循环风机连接，形成闭环的热风循环回路。为能够达到最大输出功率，循环回路的各个断面都是依据最大负荷时的风量而设计的。然而当热负荷需求低，相应的循环风量小时，会出现在毛细风道分布不均匀的情况，同一断面上处于中间部位的毛细风道相较与边缘的毛细风道，局部阻力小，风流量偏大，带走的热量偏多，蓄热体温降大，导致蓄热补热时段，达不到满蓄，蓄热体热容积利用率降低，对整体设备性能有不利影响。

发明内容

本实用新型提供了一种蓄热池分区的放热结构及固体蓄热电锅炉，固体蓄热电锅炉中的蓄热池采用多单元分区式结构，通过进风截止阀、出风截止阀的配合实现分区放热，能够提高蓄热池放热的均匀性，加大装置功率输出调节比，增强设备的适用性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种蓄热池分区的放热结构，包括由蓄热池、出风循环风道、换热器及回风循环风道组成的循环放热回路；所述蓄热池由多个单元蓄热池组成，所述循环放热回路包括多条循环放热分路，每个单元蓄热池分别对应一条循环放热分路；每个单元蓄热池之间相互分隔，每个单元蓄热池的一端通过对应的出风循环风道连接换热器的换热风入口，每个单元蓄热池的另一端通过对应的回风循环风道连接换热器的换热风出口，出风循环风道内设出风截止阀，回风循环风道内回风截止阀，循环放热回路上设有循环风机。

所述出风循环风道与换热器之间设有出风汇流体，各个出风循环风道分别连接出风汇流体的一端，出风汇流体的另一端连接换热器的换热风入口。

所述回风循环风道与换热器之间设有回风分流体，各个回风循环风道分别连接回风分流体的一端，回风分流体的另一端连接换热器的换热风出口。

所述多个单元蓄热池通过隔墙分隔。

所述出风截止阀及回风截止阀均为电动截止阀，出风截止阀、回风截止阀分别连接控制系统。

所述循环风机为多个，分别设于各个回风分流体内，循环风机为耐高温风机。

一种固体蓄热电锅炉，具有所述的任意一种蓄热池分区的放热结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

固体蓄热电锅炉中的蓄热池采用多单元分区式结构，通过进风截止阀、出风截止阀的配合实现分区放热，能够提高蓄热池放热的均匀性，提高蓄热池热量输出能力的调节比，无论在大负荷还是小负荷情况下，均能够使相同断面上各个单元蓄热体充分均衡放热，提高了蓄热池整体热容积的利用率。

附图说明

图1是本实用新型所述一种蓄热池分区的放热结构的立体结构示意图。

图2a常规固体蓄热电锅炉中蓄热池的结构示意图。

图2b是常规固体蓄热电锅炉中蓄热池放热时循环风流动模拟图(小负荷状态下)。

图2c是常规固体蓄热电锅炉中蓄热池放热时循环风流动模拟图(中等负荷状态下)。

图3a本实用新型所述固体蓄热电锅炉中蓄热池的结构示意图。

图3b是本实用新型所述固体蓄热电锅炉中蓄热池放热时循环风流动模拟图(小负荷状态下)。

图3c是本实用新型所述固体蓄热电锅炉中蓄热池放热时循环风流动模拟图(中等负荷状态下)。

图中：1.单元蓄热池 2.隔墙 3.出风循环风道 4.出风截止阀 5.出风汇流体 6.换热器 7.回风分流体 8.回风截止阀 9.回风循环风道

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种蓄热池分区的放热结构，包括由蓄热池、出风循环风道、换热器及回风循环风道组成的循环放热回路；所述蓄热池由多个单元蓄热池1组成，所述循环放热回路包括多条循环放热分路，每个单元蓄热池1分别对应一条循环放热分路；每个单元蓄热池1之间相互分隔，每个单元蓄热池1的一端通过对应的出风循环风道3连接换热器6的换热风入口，每个单元蓄热池1的另一端通过对应的回风循环风道9连接换热器6的换热风出口，出风循环风道3内设出风截止阀4，回风循环风道9内回风截止阀8，循环放热回路上设有循环风机。

所述出风循环风道3与换热器6之间设有出风汇流体5，各个出风循环风道4分别连接出风汇流体5的一端，出风汇流体5的另一端连接换热器6的换热风入口。

所述回风循环风道9与换热器6之间设有回风分流体7，各个回风循环风道9分别连接回风分流体7的一端，回风分流体7的另一端连接换热器6的换热风出口。

所述多个单元蓄热池1通过隔墙2分隔。

所述出风截止阀4及回风截止阀8均为电动截止阀，出风截止阀4、回风截止阀8分别连接控制系统。

所述循环风机为多个，分别设于各个回风分流体7内，循环风机为耐高温风机。

一种固体蓄热电锅炉，具有所述的任意一种蓄热池分区的放热结构。

本实用新型所述一种蓄热池分区的放热结构的工作原理是：将固体蓄热电锅炉中的整个蓄热池进行分区控制，各单元蓄热池1之间通过隔墙2相互隔离。在循环风机的作用下，换热器6的换热风入口的上游，由出风截止阀4控制对应单元蓄热池1放热，热风经过对应出风循环风道3后在出风汇流体5内汇集，然后进入换热器6换热。同理，在换热器6换热风出口的下游，由回风截止阀8控制换热后的回风经过回风分流体7分流到各个回风循环风道9中，再引向对应的各个单元蓄热池1，从而形成多条闭环的热风循环分路。

具有本实用新型所述一种蓄热池分区的放热结构的固体蓄热电锅炉在运行时，对应某个单元蓄热池1的出风截止阀4、回风截止阀8通过控制系统(如PLC)同步控制开启或关闭。在用热负荷较低时，可以只开启一个单元蓄热池1对应的出风截止阀4、回风截止阀8，使循环热风气流充满该单元蓄热池1的全部毛细风道，充分均衡地带出对应单元蓄热池内蓄热体的热能。如用热负荷持续偏低，则定时或根据分区温降情况按照一定的规律依次切换各个单元蓄热池1进行放热，实现蓄热体内分区域均衡放热。

随着热负荷需求的增加，相应地投入2个或更多的单元蓄热池1参与放热，直至满负荷输出时投入全部单元蓄热池1放热，此时整个蓄热池中所有的蓄热体都参与放热并有效释放热量，各蓄热体的温度同步下降。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

如图1、图3a-3c所示，本实施例中，固体蓄热电锅炉中的蓄热池被分为3个独立的区域，即3个单元蓄热池1，3个单元蓄热池1之间由隔墙2隔离互不相通。3个单元蓄热池1的热风流出端通过3条出风循环风道3与出风汇流体5连通。在3条出风循环风道3内分别设置出风截止阀4。出风汇流体5与换热器6、回风分流体7串联连接。回风分流体7通过3条回风循环风道9与3个单元蓄热池1的回风端连通，在回风分流体7内设置高温循环风机为整个循环放热回路提供动力，回风循环风道9内设置回风截止阀8。

如图2a-2c所示，为常规固体蓄热电锅炉采用整体蓄热池时在变化的负荷条件下的工作状态模拟示意图。如图2b所示，在小负荷条件下，蓄热池内的气流分布不均匀，循环风倾向于自中间部位的毛细风通道流过，边缘部位的毛细风道通过的风量小且速度低。如图2c所示，在中等负荷的情况下，因流量增加，气流分布均匀性有所改善，但中间与边缘部位毛细风通道的流速、流量仍存在明显差别。可见，常规固体蓄热电锅炉采用整体蓄热池时存在放热不均衡的情况，中间放热较快，边缘的利用率低，使整体的有效放热率降低。在蓄热时，边缘部位会因为过早的达到目标蓄热温度而停止蓄热，导致中间部位不能够蓄满热量，使有效热容积降低。

如图3a-3c所示，是本实用新型所述固体蓄热电锅炉采用多个单元蓄热池分区放热时在变化的负荷条件下的工作状态模拟示意图。在小负荷条件下时，只开启一个单元蓄热池1进行放热，循环风量足以充满该单元蓄热池1的全部毛细风道，而且流速接近，从而使该单元蓄热池1内每个断面各部位的蓄热体均衡放热，温降基本同步。在中等负荷时，开启2个单元蓄热池1进行放热，同样由于风量的增加能够充满对应的所有毛细风通道，使参与放热的2个单元蓄热池1内的风量和流速相近，放热均衡，降温同步。由于放热后，同一断面的蓄热体温降接近一致，因此在相同的加热功率下其升温也近乎同步，并同时达到目标蓄热温度，从而使整体蓄热容积的效率得到提升。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蓄热池分区的放热结构，包括由蓄热池、出风循环风道、换热器及回风循环风道组成的循环放热回路；其特征在于，所述蓄热池由多个单元蓄热池组成，所述循环放热回路包括多条循环放热分路，每个单元蓄热池分别对应一条循环放热分路；每个单元蓄热池之间相互分隔，每个单元蓄热池的一端通过对应的出风循环风道连接换热器的换热风入口，每个单元蓄热池的另一端通过对应的回风循环风道连接换热器的换热风出口，出风循环风道内设出风截止阀，回风循环风道内回风截止阀，循环放热回路上设有循环风机。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热池分区的放热结构，其特征在于，所述出风循环风道与换热器之间设有出风汇流体，各个出风循环风道分别连接出风汇流体的一端，出风汇流体的另一端连接换热器的换热风入口。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热池分区的放热结构，其特征在于，所述回风循环风道与换热器之间设有回风分流体，各个回风循环风道分别连接回风分流体的一端，回风分流体的另一端连接换热器的换热风出口。

4.根据权利要求1所述的一种蓄热池分区的放热结构，其特征在于，所述多个单元蓄热池通过隔墙分隔。

5.根据权利要求1所述的一种蓄热池分区的放热结构，其特征在于，所述出风截止阀及回风截止阀均为电动截止阀，出风截止阀、回风截止阀分别连接控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种蓄热池分区的放热结构，其特征在于，所述循环风机为多个，分别设于各个回风分流体内，循环风机为耐高温风机。

7.一种固体蓄热电锅炉，其特征在于，具有如权利要求1-6所述的任意一种蓄热池分区的放热结构。

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