CN218916046U - 一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统，包括交流电源系统、直流电源系统、感应加热系统、熔盐换热系统，其中，直流电源系统包括整流器与直流母线段；交流电源系统与整流器相连，并输送交流电至整流器，整流器将交流电变换成直流电后汇集到直流母线段上；感应加热系统由直流母线段供电，并将直流电变换成高频交流电，用于给熔盐换热系统供热。本实用新型采用多种高压厂用变压器分段，多级感应加热电源并联，多个感应加热线圈均匀地分布加热熔盐，熔盐通过循环泵的作用在熔盐管道中流动，实现均匀加热，降低成本与风险，提高加热效率且控制方式灵活。
Description
技术领域
本实用新型属于熔盐储能领域，尤其涉及一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统。
背景技术
新能源发电在政策扶持下迅猛发展，同时电力负荷中居民用电和第三产业用电比重持续快速增长。不论是新能源发电出力，还是居民和第三产业的用电负荷，都具有很强的日内波动性，这些都对电力系统的灵活性运行造成很大挑战，系统急需大比例灵活电源改善电源结构，缓解系统调峰压力，解决新能源电力消纳问题。
熔盐储热目前主要用于太阳能热发电的大规模储热系统中，具有较好的经济性。目前已采用的熔盐储热调峰系统为，利用汽轮机、锅炉等高温主蒸汽、再热蒸汽加热熔盐，实现机组灵活调峰。而另外一种电热解耦调峰方案也逐渐受到了关注，即在用电低谷期，用过剩的电能加热熔盐，可以实现电网峰值功率的单方向调节，同时提供优质的蒸汽。感应加热(IH)技术依托电力电子技术的得到了迅速的发展，具有效率高、清洁环保、控制方式灵活的优点，广泛应用在淬火、熔炼、速热等场合，多以小功率场合为主。
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基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统，包括交流电源系统1、直流电源系统2、感应加热系统3、熔盐换热系统4，其中，
所述直流电源系统包括整流器与直流母线段；
所述交流电源系统与所述整流器相连，并输送交流电至所述整流器，所述整流器将所述交流电变换成直流电后汇集到所述直流母线段上；
所述感应加热系统由所述直流母线段供电，并将所述直流电变换成高频交流电，用于给所述熔盐换热系统供热。
可选的，所述交流电源系统包括至少一种高压厂用变压器提供的6kV分段。
可选的，所述整流器的交流输入侧采用分相串联结构，直流输出端采用分相并联结构，所述整流器的输入侧电能变换模块为AC-DC整流单元，每个所述AC-DC整流单元分别串联一级DC-DC直流变换环节。
可选的，所述感应加热系统由多级感应加热IF电源并联构成。
可选的，所述熔盐换热系统还包括感应加热线圈、熔岩管道、热熔盐罐、循环泵与冷熔盐罐。
可选的，所述感应加热线圈分别与所述感应加热IF电源连接，所述感应加热线圈环绕在所述熔岩管道表面且与所述熔岩管道不相连，所述感应加热线圈为非绝缘材料构成的裸露导体。
可选的，所述循环泵安装在所述冷熔盐罐与所述热熔盐罐之间，用于调节熔融盐的流速。
本实用新型的有益效果：
采用多种高压厂用变压器分段，多级感应加热电源并联，多个感应加热线圈均匀地分布加热熔盐，熔盐通过循环泵的作用在熔盐管道中流动，实现均匀加热，降低成本与风险，提高加热效率且控制方式灵活。
附图说明
图1是本实用新型实施例提出的一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统的连接示意图；
图2是本实用新型实施例的直流电源系统的内部构造连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括交流电源系统、直流电源系统、感应加热系统、熔盐换热系统，其中，
直流电源系统包括整流器与直流母线段；
交流电源系统与整流器相连，并输送交流电至整流器，整流器将交流电变换成直流电后汇集到直流母线段上；
感应加热系统由直流母线段供电，并将直流电变换成高频交流电，用于给熔盐换热系统供热。
如图1所示，本实用新型实施例中，交流电源系统为高压厂用变压器提供的6kV分段，整个熔盐储能系统从低压6kV侧接入，为了保证高压厂用变压器不发生负荷，本实用新型中包括多种不同分段。
如图2所示，直流电源系统中整流器的交流输入侧采用分相串联结构，直流输出端采用分相并联结构，用于提高直流电源系统的容量，整流器的输入侧电能变换模块为AC-DC整流单元，每个AC-DC整流单元分别串联一级DC-DC直流变换环节，多级DC-DC输出进行并联。输入侧交流A、B、C三相采用对称结构，分相直流输出并联汇集到直流母线。
如图1所示，本实用新型实施例中，感应加热系统由直流母线供电，经过高频逆变器转换成高频交流电加热熔盐管道，采用多级感应加热IF电源并联构成，减小单个感应加热电源承受的电压电流应力。
另外，感应加热系统的功率控制可选择在直流侧进行，即通过控制整流系统中的DC-DC环节来调节直流母线电压，进而控制感应加热输出功率。
如图1所示，本实用新型实施例中，熔盐换热系统还包括感应加热线圈、熔岩管道、热熔盐罐、循环泵与冷熔盐罐。
感应加热线圈分别与感应加热IF电源连接，感应加热线圈均匀环绕在熔岩管道表面且与熔岩管道不相连，感应加热线圈为非绝缘材料构成的裸露导体。
一种可能的实施例中，感应加热线圈为铜。
如图1所示，循环泵安装在冷熔盐与热熔盐罐之间，循环方向如图1所示，熔盐首先经过熔盐管道，然后在熔盐管道感应加热区域加热，加热后的熔盐进入热熔盐罐，之后再与外界进行换热，最后换热冷却后的熔盐流入冷熔盐罐。
经过循环泵的作用，管道里的熔融盐可以以一定流速在冷熔盐、热熔盐罐之间流动。通过控制循环泵调节熔融盐的流速，间接地实现熔盐储热功率控制。
另外，本实用新型提出的冷熔盐、热熔盐罐均具有保温功能，其中冷熔盐罐的保温温度较低，温度定值依据熔盐的材料而定。
本实用新型实施例采用多种高压厂用变压器分段，多级感应加热电源并联，多个感应加热线圈均匀地分布加热熔盐，熔盐通过循环泵的作用在熔盐管道中流动，实现均匀加热，降低成本与风险，提高加热效率且控制方式灵活。
下面详细描述本实用新型的实施例，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。
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。
尽管已经示出和描述了上述实施例，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，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统，其特征在于，包括交流电源系统、直流电源系统、感应加热系统、熔盐换热系统，其中，
所述直流电源系统包括整流器与直流母线段；
所述交流电源系统与所述整流器相连，并输送交流电至所述整流器，所述整流器将所述交流电变换成直流电后汇集到所述直流母线段上；
所述感应加热系统由所述直流母线段供电，并将所述直流电变换成高频交流电，用于给所述熔盐换热系统供热。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流电源系统包括至少一种高压厂用变压器提供的6kV分段。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整流器的交流输入侧采用分相串联结构，直流输出端采用分相并联结构，所述整流器的输入侧电能变换模块为AC-DC整流单元，每个所述AC-DC整流单元分别串联一级DC-DC直流变换环节。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感应加热系统由多级感应加热IF电源并联构成。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔盐换热系统还包括感应加热线圈、熔岩管道、热熔盐罐、循环泵与冷熔盐罐。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述感应加热线圈分别与所述感应加热IF电源连接，所述感应加热线圈环绕在所述熔岩管道表面且与所述熔岩管道不相连，所述感应加热线圈为非绝缘材料构成的裸露导体。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述循环泵安装在所述冷熔盐罐与所述热熔盐罐之间，用于调节熔融盐的流速。
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| CN202222930116.8U CN218916046U (zh) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 一种基于感应加热技术的大功率熔盐储能系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117479363A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 西安慧金科技有限公司 | 一种储能用高电压感应加热熔盐系统 |
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2022
- 2022-11-03 CN CN202222930116.8U patent/CN218916046U/zh active Active
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