CN216897467U - 具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统和储能调峰调频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出一种具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统和储能调峰调频系统。根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统包括蓄热水罐和多个电加热管，蓄热水罐设有蓄水腔，以及连通外界和蓄水腔的出水管和回水管，多个电加热管安装于蓄热水罐并为长度方向与竖直方向一致的直管，电加热管的至少部分位于蓄水腔内以便于为蓄水腔内的水体加热。因此，本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统具有占地空间小、可直接耗电加热和便于蓄水腔的上部的水快速加热至满足供热管网的出水温度要求的优点。

Description

具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统和储能调峰调频系统

技术领域

本实用新型涉及供热设备技术领域，具体涉及一种具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统和储能调峰调频系统。

背景技术

相关技术中的蓄热水罐均是将在罐外加热后的热水送入蓄热水罐顶部，以进行蓄热。在外部换热后的冷水从蓄热水罐底部注入罐内，利用不同温度的水层密度不同自然形成斜纹层分割的上部热水下部冷水的水体结构。大型蓄热水罐首先解决了大型热电厂热电联产机组的热电解耦问题，在蓄热水罐供热能力范围内部分实现热电机组的热力生产和电力生产的分离，使得热电联产机组更好地适应未来波动性可再生能源发电给电网带来的调峰调频问题。而且，也可以在最短的时间内为供热管网提供足够温度和足够流量的补充水，并间接实现了供热管网膨胀水箱的作用。

然而相关技术中的蓄热水罐系统结构复杂、占地面积大，往往在火电厂内难以找到合适的场地。另外，罐外用于加热水的加热装置一般为汽水管壳式换热器，不但占地面积大、投资成本高，且不能很好地应对火电机组的调峰调频的负荷变动。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统和储能调峰调频系统。

根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，包括蓄热水罐和多个电加热管，所述蓄热水罐设有蓄水腔，以及连通外界和所述蓄水腔的出水管和回水管；多个所述电加热管安装于所述蓄热水罐并为长度方向与竖直方向一致的直管，所述电加热管的至少部分位于所述蓄水腔内以便于为所述蓄水腔内的水体加热。

因此，根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统具有占地空间小、可直接耗电加热和便于蓄水腔的上部的水快速加热至满足供热管网的出水温度要求的优点。

在一些实施例中，所述蓄水腔包括依次相连的下段腔室、中段腔室和上段腔室，所述出水管与所述上段腔室相连通，所述回水管与所述下段腔室相连通。

在一些实施例中，所述电加热管的至少部分位于所述上段腔室和所述中段腔室中的至少一者。

在一些实施例中，所述电加热管的至少部分位于所述上段腔室。

在一些实施例中，所述电加热管与所述蓄热水罐的罐盖相连，多个所述电加热管间隔分布在所述罐盖上并与所述蓄水腔的侧壁间隔开。

在一些实施例中，所述电加热管与所述蓄热水罐的罐盖相连，多个所述电加热管沿所述罐盖的周向间隔分布在所述罐盖上，多个所述电加热管抵靠所述蓄水腔的侧壁。

在一些实施例中，所述出水管邻近所述上段腔室的顶壁，所述回水管邻近所述下段腔室的底壁。

在一些实施例中，所述具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统还包括控制器，所述控制器与所述电加热管电连接并用于控制所述电加热管的通断。

在一些实施例中，所述具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统还包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述蓄水腔内并与所述控制器电连接，所述温度传感器邻近所述出水管。

本实用新型还提出了一种储能调峰调频系统，包括上述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统的示意图。

附图标记：

具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000；

蓄热水罐100，顶壁101，底壁102，侧壁103，蓄水腔110，上段腔室111，中段腔室112，下段腔室113，出水管120，回水管130；

电加热管200；

控制器300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000。如图1所示，根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000包括蓄热水罐100和多个电加热管200。

蓄热水罐100设有蓄水腔110，以及连通外界和蓄水腔110的出水管120和回水管130。即出水管120可将外界和蓄水腔110连通，回水管130可将外界和蓄水腔110连通。例如，出水管120位于回水管130的上方，蓄水腔110内的热水通过出水管120输送至外界，回水管130可将外界的冷水输送至蓄水腔110内充填蓄水腔110。

多个电加热管200安装于蓄热水罐100并为长度方向与竖直方向一致的直管。电加热管200的至少部分位于蓄水腔110内以便于为蓄水腔110内的水体加热。电加热管200消耗电能从而产生热能。电加热管200沿竖直方向延伸，竖直方向即为上下方向，上下方向如图1中的箭头A所示方向。例如，多个电加热管200的至少部分(加热部分)可从上方伸入到蓄水腔110内，以便于为蓄水腔110内的上部的水体快速加热。从而使得蓄水腔110的上部的水快速满足供热管网的出水温度要求。

根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000通过将电加热管200安装于蓄热水罐100，使得蓄热水罐100可直接利用电能加热水，也使得蓄热水罐100内的水体加热更加方便、快捷。且电加热管200与蓄热水罐100可一体化设置，减少了蓄热水罐100的加热装置的占地空间，从而便于蓄热水罐100的设计和安装。电加热管200沿竖直方向延伸，便于电加热管200安装在蓄热水罐100的上部并为蓄水腔110的上部的水体快速加热至满足供热管网的出水温度。

因此，根据本实用新型实施例的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000具有占地空间小、可直接耗电加热和便于蓄水腔110的上部的水快速加热至满足供热管网的出水温度要求的优点。

如图1所示，在一些实施例中，蓄水腔110包括依次相连的下段腔室113、中段腔室112和上段腔室111。具体地，下段腔室113、中段腔室112和上段腔室111沿从下至上的方向排列，上段腔室111位于蓄水腔110的上部，下段腔室113位于蓄水腔110的下部。

出水管120与上段腔室111相连通，即出水管120与蓄水腔110的上部连通。在蓄水腔110内高度越高，则水的温度越高，因此，出水管120位于蓄水腔110的上部从而使得达到出水温度的水体优先从出水管120流出。

回水管130与下段腔室113相连通，即回水管130与蓄水腔110的下部连通。从而使得从回水管130进入蓄水腔110内的水体先处于蓄水腔110的下部，从而便于冷水换热，且不影响蓄水腔110上部要送出的热水，使得蓄热水罐100更加节能。

在一些实施例中，电加热管200的至少部分位于上段腔室111和中段腔室112中的至少一者。

如图1所示，电加热管200的至少部分位于上段腔室111中。上段腔室111位于蓄水腔110的上部，即电加热管200的至少部分位于蓄水腔110的上部。从而使得电加热管200的至少部分(加热部分)便于快速加热蓄水腔110上部的水体，便于热蓄水腔110上部的水加热至满足供热管网的出水温度要求。

在一些实施例中，电加热管200的至少部分(加热部分)还可位于中段腔室112中。中段腔室112位于蓄水腔110的中部，中段腔室112的高度低于上段腔室111。将电加热管200的加热部位设在蓄水腔110的中段腔室112使得电加热管200安装更加方便，并更加均匀地对蓄水腔110内的水体加热，位于蓄水腔110的中部加热后会上升至蓄水腔110的上部并输送至外界。

在一些实施例中，电加热管200与蓄热水罐100的罐盖相连，蓄热水罐100的罐盖构成蓄热水罐100的顶壁101。也就是说，电加热管200可安装在蓄热水罐100的罐盖上且电加热管200的加热部从上方伸入到蓄水腔110内。从而使得电加热管200的加热部位于可至少快速加热蓄水腔110的上部的水。

如图1所示，在一些实施例中，多个电加热管200间隔分布在罐盖上并与蓄水腔110的侧壁103间隔开。间隔分布的电加热管200可对蓄水腔110的上部的水快速均匀的进行加热。电加热管200与蓄水腔110的侧壁103间隔开即电加热管200无需与蓄水腔110的侧壁103固定从而便于电加热管200的安装。

在一些实施例中，多个电加热管200沿罐盖的周向间隔分布在罐盖上，多个电加热管200抵靠蓄水腔110的侧壁103。从而使得电加热管200的安装更加稳定。

在另一些实施例中，多个电加热管200间隔分布在罐盖上并与蓄水腔110的侧壁103间隔开。从而使得安装在罐盖上的电加热管200的数量更多，提高电加热管200的加热效率。

在一些实施例中，出水管120邻近上段腔室111的顶壁101。也就是说，出水管120与蓄水腔110的上部连通。在蓄水腔110内高度越高，则水体的温度越高，因此，出水管120位于蓄水腔110的上部从而使得达到出水温度的水体易于从出水管120出去。

回水管130邻近下段腔室113的底壁102。即回水管130与蓄水腔110的下部连通。从而使得从回水管130进入蓄水腔110内的水先处于蓄水腔110的下部，从而便于冷水换热，且不影响蓄水腔110上部要送出的热水，使得蓄热水罐100更加节能。

如图1所示，在一些实施例中，具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000还包括控制器300。控制器300与电加热管200电连接并用于控制电加热管200的通断。即可通过控制器300控制电加热管200的加热，使得具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000内的水温即可达到使用要求又可通过断电或调节电加热管200的耗电功率来节能。

在一些实施例中，具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000还包括温度传感器。温度传感器安装于蓄水腔110内并与控制器300电连接，温度传感器邻近出水管120。温度传感器可检测出水管120的出水温度从而便于控制器300对电加热管200进行调节。具体地，当温度传感器检测出水管120的出水温度低于设定温度时，控制器300可控制电加热管200通电。当温度传感器检测出水管120的出水温度较高时，控制器300可控制电加热管200断电。

本实用新型还提出了一种储能调峰调频系统，包括上述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000。具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统1000可作为火电机组的外挂调峰调频设备，且可根据火电机组的外界负荷变化快速进行调节，降低外挂调峰调频设备的总体成本，同时解决升降负荷对机组本身寿命及操作人员的影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，包括：

蓄热水罐，所述蓄热水罐设有蓄水腔，以及连通外界和所述蓄水腔的出水管和回水管；和

多个电加热管，多个所述电加热管安装于所述蓄热水罐并为长度方向与竖直方向一致的直管，所述电加热管的至少部分位于所述蓄水腔内以便于为所述蓄水腔内的水体加热；

所述电加热管与所述蓄热水罐的罐盖相连，多个所述电加热管间隔分布在所述罐盖上并与所述蓄水腔的侧壁间隔开或多个所述电加热管沿所述罐盖的周向间隔分布在所述罐盖上并抵靠所述蓄水腔的侧壁。

2.根据权利要求1所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述蓄水腔包括依次相连的下段腔室、中段腔室和上段腔室，所述出水管与所述上段腔室相连通，所述回水管与所述下段腔室相连通。

3.根据权利要求2所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述电加热管的至少部分位于所述上段腔室和所述中段腔室中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述电加热管的至少部分位于所述上段腔室。

5.根据权利要求2所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述出水管邻近所述上段腔室的顶壁，所述回水管邻近所述下段腔室的底壁。

6.根据权利要求1所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统还包括控制器，所述控制器与所述电加热管电连接并用于控制所述电加热管的通断。

7.根据权利要求6所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统，其特征在于，所述具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统还包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述蓄水腔内并与所述控制器电连接，所述温度传感器邻近所述出水管。

8.一种储能调峰调频系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的具有竖向加热管的电加热蓄热水罐系统。

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