CN218238508U - 储能单元及供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能单元及供热系统，本实用新型的储能单元包括储能罐、第一加热器和换热器，储能罐埋设在地下，储能罐内用于存储储热介质，第一加热器与储能罐相连，第一加热器用于加热储热介质，换热器与储能罐相连，换热器利用储热介质的热量进行热交换，本实用新型提出的一种储能单元，可以减少保温结构的设置。

Description

储能单元及供热系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能单元及供热系统。

背景技术

电网峰谷差的增大，导致调峰容量不足，电厂的频繁启停造成了资源的浪费，相关技术中多采用储能罐将电厂的冗余电量以热的形式进行存储，但是储能罐多设在地面上，需要在储能罐的外部设置多层保温结构。

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储能单元，可以减少保温结构的设置。

本实用新型实施例还提出了一种供热系统。

本实用新型实施例的储能单元，包括：储能罐，所述储能罐埋设在地下，所述储能罐内用于存储储热介质；第一加热器，所述第一加热器与所述储能罐相连，所述第一加热器用于加热所述储热介质；换热器，所述换热器与所述储能罐相连，所述换热器利用所述储热介质的热量进行热交换。

本实用新型实施例的储能单元，可以减少保温结构的设置。

在一些实施例中，所述储能单元还包括第一阀门和第一泵，所述第一阀门和所述第一泵相连，所述储能罐具有第一进口和第一出口，所述第一阀门与所述储能罐的第一出口相连，所述第一泵与所述第一加热器相连。

在一些实施例中，所述储能单元还包括第二阀门，所述第二阀门的一端与所述第一加热器相连，所述第二阀门的另一端与所述第一进口相连。

在一些实施例中，所述储能单元还包括第三阀门和第二泵，所述第三阀门和所述第二泵相连，所述储能罐具有第二进口和第二出口，所述第三阀门与所述储能罐的第二出口相连，所述第二泵与所述换热器相连。

在一些实施例中，所述储能单元还包括第四阀门，所述第四阀门的一端与所述换热器相连，所述第四阀门的另一端与所述第二进口相连。

本实用新型实施例的供热系统，包括：储能单元，所述储能单元为上述任一项所述的储能单元；加热单元，所述加热单元包括第二加热器，所述第二加热器与所述换热器相连，所述第二加热器用于加热供热介质，所述加热单元适于与供热管路的进口连通。

本实用新型实施例的供热系统，可以减少保温结构的设置。

在一些实施例中，所述供热系统还包括第五阀门和第三泵，所述第二加热器具有第三进口和第三出口，所述第五阀门与所述第三进口相连，所述第三泵与所述第三出口相连。

在一些实施例中，所述供热系统还包括第六阀门和第七阀门，所述换热器具有第四进口和第四出口，所述第六阀门的进口位于所述第五阀门与所述供热管路的出口之间，所述第六阀门的出口与所述第四进口连通，所述第七阀门的进口与所述第四出口连通，所述第七阀门的出口位于所述第五阀门与所述第二加热器之间。

在一些实施例中，所述供热系统还包括供热介质源和凝汽单元，所述第二加热器具有第五进口和第五出口，所述供热介质源与所述第五进口相连，所述凝汽单元与所述第五出口相连。

在一些实施例中，所述供热系统还包括第八阀门和第四泵，所述第八阀门设在所述供热介质源和所述第二加热器之间，所述第四泵设在所述第二加热器与所述凝汽单元之间。

附图说明

图1是本实用新型实施例的供热系统的结构示意图。

附图标记：

储能单元100，加热单元200，第二加热器210，第三进口2101，第三出口2102，第五进口2103，第五出口2104，供热管路300，用户310，

第五阀门400，第五阀门进口410，第五阀门出口420，第三泵500，第三泵进口510，第三泵出口520，

第六阀门600，第七阀门700，

供热介质源800，中压缸810，低压缸820，第八阀门830，第八阀门进口831，第八阀门出口832，调节阀840，

凝汽单元900，第四泵910，第四泵进口911，第四泵出口912，

储能罐1，第一进口11，第一出口12，第二进口13，第二出口14，

第一加热器2，第一加热器进口21，第一加热器出口22，

换热器3，第四进口31，第四出口32，第六进口33，第六出口34，

第一阀门4，第一阀门进口41，第一阀门出口42，

第一泵5，第一泵进口51，第一泵出口52，

第二阀门6，第二阀门进口61，第二阀门出口62，

第三阀门7，第三阀门进口71，第三阀门出口72，

第二泵8，第二泵进口81，第二泵出口82，

第四阀门9，第四阀门进口91，第四阀门出口92。

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。

如图1所示，本实用新型实施例的储能单元100包括储能罐1、第一加热器2和换热器3。

储能罐1埋设在地下，储能罐1内用于存储储热介质。第一加热器2与储能罐1相连，第一加热器2用于加热储热介质。换热器3与储能罐1相连，换热器3利用储热介质的热量进行热交换。

具体地，储能罐1设在地下，第一加热器2和换热器3设在地上，第一加热器2与储能罐1之间通过管路连通，换热器3和储能罐1之间也通过管路连通。

可选地，当对储能罐1进行储热时，第一加热器2对储能罐1中的储热介质进行加热，将电能转换为热能进行存储，当对储能罐1进行放热时，通过换热器3对储能罐1中的储热介质进行换热，将储热介质中的热能传输至换热器3中进行放热。

例如，第一加热器2可以与火力发电机组的高厂变相连，通过将火力发电机组用电低峰期的电能通过第一加热器2对储热介质进行加热，将电能转换为热能进行存储，有利于机组的灵活运行，提高火电机组的最大供热能力，提高火力发电机组的调峰能力。

例如，第一加热器2还可以与风力发电厂和光伏发电厂等清洁能源发电厂相连，将用电低峰期的电能通过第一加热器2对储热罐中的储热介质加热的形式，将电能转换为热能进行存储，提高了清洁能源的利用率的同时提高了储能单元100对发电厂的深度调峰能力，进而降低了弃风、弃光的概率。

相比相关技术中将储能罐1设在地上，需要在储能罐1的外部设置很多的保温结构，本实用新型实施例中将储能罐1设在地下，减少了储能罐1的保温结构的设置，而且随着地层深度的增加，储能罐1需要的保温结构也越少，相应的也降低了储能单元100的储能成本。

可选地，由于地下储能罐1不受地上建筑的限制，地层的储能空间大，可以实现两台至多台火力发电机组并联使用，大大减小了改造的范围，节省了改造成本。而且改造范围小、投资成本低，运行可靠性高，利于进一步推广应用。

在一些实施例中，储能单元100还包括第一阀门4和第一泵5，第一阀门4和第一泵5相连，储能罐1具有第一进口11和第一出口12，第一阀门4与储能罐1的第一出口12相连，第一泵5与第一加热器2相连。

具体地，第一阀门4具有第一阀门进口41和第一阀门出口42，第一泵5具有第一泵进口51和第一泵出口52，第一加热器2具有第一加热器进口21和第一加热器出口22，第一阀门进口41与第一出口12相连，第一阀门出口42与第一泵进口51相连，第一泵出口52与第一加热器进口21相连，通过第一阀门4和第一泵5的设置将储能罐1中的储热介质传输至第一加热器2，第一加热器2对储热介质进行加热。

例如，第一泵5为升压泵。

在一些实施例中，储能单元100还包括第二阀门6，第二阀门6的一端与第一加热器2相连，第二阀门6的另一端与第一进口11相连。

具体地，第二阀门6具有第二阀门进口61和第二阀门出口62，第一加热器出口22与第二阀门进口61相连，第二阀门出口62与第一进口11相连，通过第二阀门6将第一加热器2加热后的储热介质传输至储热罐内。

由于火力发电机组发电过程中电网对于火电机组参与调峰的深度和频率有了更高的要求，当火力发电机组参与调峰过程中已达到火电机组发电能力下限，为进一步提升火力发电机组调峰能力。此时，接通高厂变至第一加热器2的电源开关，进行储能单元100的储能工作。当第一加热器2对储热介质进行加热时，通过高厂变对第一加热器2供电，同时打开第一阀门4、第二阀门6和第一泵5，储能罐1中的储热介质在第一泵5的作用下，依次通过第一阀门4和第一泵5进入第一加热器2中，通过第一加热器2对储热介质进行加热，加热后的储热介质通过第二阀门6进入到储能罐1中进行存储，完成储热介质的储能。

在一些实施例中，储能单元100还包括第三阀门7和第二泵8，第三阀门7和第二泵8相连，储能罐1具有第二进口13和第二出口14，第三阀门7与储能罐1的第二出口14相连，第二泵8与换热器3相连。

具体地，第三阀门7具有第三阀门进口71和第三阀门出口72，第二泵8具有第二泵进口81和第二泵出口82，换热器3具有第六进口33和第六出口34，第三阀门进口71与第二出口14相连，第三阀门出口72与第二泵进口81相连，第二泵出口82与第六进口33相连，通过第三阀门7和第二泵8的设置将储热罐中的储热介质传输至换热器3进行换热。

在一些实施例中，储能单元100还包括第四阀门9，第四阀门9的一端与换热器3相连，第四阀门9的另一端与第二进口13相连。

具体地，第四阀门9具有第四阀门进口91和第四阀门出口92，第四阀门进口91与第六出口34相连，第四阀门出口92与第二进口13相连，通过第四阀门9将换热器3中的储热介质传输至储热罐中。

当储热介质放热时，打开第三阀门7、第四阀门9和第二泵8，储能罐1中的储热介质在第二泵8的作用下，依次通过第三阀门7和第二泵8进入到换热器3中，通过换热器3对储热介质进行热交换，交换完热量的储热介质通过第四阀门9进入到储能罐1中，完成储热介质的放热。

例如，第二泵8为升压泵。

可以理解的是，储热介质的储能和放热不同步进行，当储热介质进行储能时，放热工作处于关闭状态，即第三阀门7、第四阀门9和第二泵8处于关闭状态；当储热介质进行放热时，储能工作处于关闭状态，即第一阀门4、第二阀门6和第一泵5处于关闭状态。

本实用新型实施例的供热系统包括储能单元100和加热单元200。

在一些实施例中，储能单元100为上述任一项的储能单元100。加热单元200包括第二加热器210，第二加热器210与换热器3相连，第二加热器210用于加热供热介质，加热单元200适于与供热管路300的进口连通。

具体地，第二加热器210对供热介质进行加热，供热介质通过供热管路300与用户310相连，即将加热后的供热介质通过供热管路300的进口传输至用户310，通过供热管路300出口将供热介质再传输回第二加热器210。

可选地，储能单元100将发电厂冗余电量以热的形式进行存储，在供热需求增加时，储能单元100通过释放热能的方式减少供热系统的消耗，降低了供热系统的供热成本。

在一些实施例中，供热系统还包括第五阀门400和第三泵500，第二加热器210具有第三进口2101和第三出口2102，第五阀门400与第三进口2101相连，第三泵500与第三出口2102相连。

具体地，第五阀门400具有第五阀门进口410和第五阀门出口420，第三泵500具有第三泵进口510和第三泵出口520，第五阀门出口420与第三进口2101相连，第五阀门进口410与供热管路300的出口连通，第三泵进口510与第三出口2102连通，第三泵出口520与供热管路300的进口连通，通过第三泵500的设置可以调节供热管路300中供热介质的传输速度。

可选地，第二加热器210供热介质进行加热，并通过第二泵8将供热介质传输至用户310，并通过第二泵8对供热介质的传输速度进行调整，供热介质经过用户310后再通过供热管路300传输至第二加热器210进行加热，形成供热循环管路。

在一些实施例中，供热系统还包括第六阀门600和第七阀门700，换热器3具有第四进口31和第四出口32，第六阀门600的进口位于第五阀门400与供热管路300的出口之间，第六阀门600的出口与第四进口31连通，第七阀门700的进口与第四出口32连通，第七阀门700的出口位于第五阀门400与第二加热器210之间。

具体地，将第六阀门600设在第五阀门400和供热管路300的出口之间，可以使得供热介质传输至第六阀门600，通过第六阀门600出口与第四进口31的连通，以使供热介质传输至换热器3内，通过换热器3对供热介质进行预加热后，再通过第七阀门700将换热器3预加热后的供热介质传输至第二加热器210。

可选地，换热器3通过第六阀门600和第七阀门700与供热管路300连通，并将经换热器3进行加热后的供热介质传输至第二加热器210，通过换热器3对供热介质的预加热，降低了第二加热器210的加热成本。

可选地，当换热器3对供热介质加热时，打开第六阀门600、第七阀门700、第三阀门7、第四阀门9和第二泵8，储能单元100中的储热介质通过换热器3进行换热后传输至储能罐1中，换热器3中的热量对供热介质进行加热，完成供热介质的预加热。

在一些实施例中，供热系统还包括供热介质源800和凝汽单元900，第二加热器210具有第五进口2103和第五出口2104，供热介质源800与第五进口2103相连，凝汽单元900与第五出口2104相连。

具体地，供热介质源800包括中压缸810和低压缸820，通过汽轮机中的中压缸810和低压缸820对第二加热器210提供高温蒸汽，减少第二加热器210的运行成本，供热介质源800传输至第二加热器210的高温蒸汽通过第二加热器210进行热量的传递后，再通过凝汽单元900对高温蒸汽进行收集。

可选地，通过储能单元100对第二加热器210供热管路300中的供热介质的预加热，可以降低汽轮机的供热蒸汽量，而且通过储能单元100对冗余电能的储能，在供热高峰期还可以降低供热系统的热负荷。

可选地，通过凝汽单元900收集的水还可以传输至汽轮机中，通过汽轮机对水进行加热形成高温蒸汽形成蒸汽的循环。

可选地，中压缸810和低压缸820之间还可以设置调节阀840，使中压缸810和低压缸820实现连通，调节阀840可以设为热网循环水调节阀840。

在一些实施例中，供热系统还包括第八阀门830和第四泵910，第八阀门830设在供热介质源800和第二加热器210之间，第四泵910设在第二加热器210与凝汽单元900之间。

具体地，第八阀门830具有第八阀门进口831和第八阀门出口832，第四泵910具有第四泵进口911和第四泵出口912，第八阀门进口831与供热介质源800连通，第八阀门出口832与第五进口2103连通，第四泵进口911与第五出口2104连通，第四泵出口912与凝汽单元900连通，通过第八阀门830对供热介质源800和第二加热器210之间的管路进行连通或闭合，通过第四泵910对第二加热器210与凝汽单元900之间的管路进行连通和闭合，而且第四泵910还可以调整第二加热器210中蒸汽传输至凝汽单元900的传输速度。

例如，第八阀门830为供热蝶阀。

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”可以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。

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 (10)

1.一种储能单元，其特征在于，包括：

储能罐，所述储能罐埋设在地下，所述储能罐内用于存储储热介质；

第一加热器，所述第一加热器与所述储能罐相连，所述第一加热器用于加热所述储热介质；

换热器，所述换热器与所述储能罐相连，所述换热器利用所述储热介质的热量进行热交换。

2.根据权利要求1所述的储能单元，其特征在于，还包括第一阀门和第一泵，所述第一阀门和所述第一泵相连，所述储能罐具有第一进口和第一出口，所述第一阀门与所述储能罐的第一出口相连，所述第一泵与所述第一加热器相连。

3.根据权利要求2所述的储能单元，其特征在于，还包括第二阀门，所述第二阀门的一端与所述第一加热器相连，所述第二阀门的另一端与所述第一进口相连。

4.根据权利要求1所述的储能单元，其特征在于，还包括第三阀门和第二泵，所述第三阀门和所述第二泵相连，所述储能罐具有第二进口和第二出口，所述第三阀门与所述储能罐的第二出口相连，所述第二泵与所述换热器相连。

5.根据权利要求4所述的储能单元，其特征在于，还包括第四阀门，所述第四阀门的一端与所述换热器相连，所述第四阀门的另一端与所述第二进口相连。

6.一种供热系统，其特征在于，包括：

储能单元，所述储能单元为上述权利要求1-5中任一项所述的储能单元；

加热单元，所述加热单元包括第二加热器，所述第二加热器与所述换热器相连，所述第二加热器用于加热供热介质，所述加热单元适于与供热管路的进口连通。

7.根据权利要求6所述的供热系统，其特征在于，还包括第五阀门和第三泵，所述第二加热器具有第三进口和第三出口，所述第五阀门与所述第三进口相连，所述第三泵与所述第三出口相连。

8.根据权利要求7所述的供热系统，其特征在于，还包括第六阀门和第七阀门，所述换热器具有第四进口和第四出口，所述第六阀门的进口位于所述第五阀门与所述供热管路的出口之间，所述第六阀门的出口与所述第四进口连通，所述第七阀门的进口与所述第四出口连通，所述第七阀门的出口位于所述第五阀门与所述第二加热器之间。

9.根据权利要求6所述的供热系统，其特征在于，还包括供热介质源和凝汽单元，所述第二加热器具有第五进口和第五出口，所述供热介质源与所述第五进口相连，所述凝汽单元与所述第五出口相连。

10.根据权利要求9所述的供热系统，其特征在于，还包括第八阀门和第四泵，所述第八阀门设在所述供热介质源和所述第二加热器之间，所述第四泵设在所述第二加热器与所述凝汽单元之间。

Images