一种梯级蓄热电锅炉供热装置的制作方法

1.本实用新型涉及供热技术领域，具体地，涉及一种梯级蓄热电锅炉供热装置。


背景技术：

2.蓄热式电锅炉是电力部门鼓励利用电网低谷时段用电进行电加热推出的供热装置。该装置在夜间低谷电时期开启电锅炉加热水，从而将热量储存在蓄热水箱中，随后白天利用蓄热水箱中的热水为用户供热，从而达到使用低谷电力供热的目的，目前蓄热式电锅炉在办公楼、小区、商场、工业厂房等多种场景均有应用。
3.相关技术中，蓄热式电锅炉体积较大、运行成本较高、灵活性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
5.蓄热式电锅炉由于采用水箱进行蓄热，目前还存在以下缺点：水箱蓄热温度低于100℃，无法满足用户供热温度多样化需求；由于水储能密度有限，水箱体积较大；蓄热水箱需要不间断电加热来维持热量，其运行成本较高；水蓄热周期较短，其蓄热量通常根据白天热负荷量来计划性储热，设备供热灵活性较差，无法应对热负荷急剧增加的突发性事件。
6.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结构简单、成本低廉、占地面积小的梯级蓄热电锅炉供热装置。
7.本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置包括：蓄热电锅炉；第一储热组件，所述第一储热组件设在所述蓄热电锅炉内，所述第一储热组件用于存储高温热量，以便对高温热负荷提供所述高温热量；第二储热组件，所述第二储热组件设在所述蓄热电锅炉内，所述第二储热组件用于存储中温热量，以便对中温热负荷提供所述中温热量；第三储热组件，所述第三储热组件设在所述蓄热电锅炉内，所述第三储热组件用于存储低温热量，以便对低温热负荷提供所述低温热量，所述第一储热组件、所述第二储热组件和所述第三储热组件依次相连，以便所述第一储热组件、所述第二储热组件和第三储热组件逐渐吸收所述蓄热电锅炉产生的热量。
8.本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置包括，设置第一储热组件、第二储热组件和第三储热组件，从而对蓄热电锅炉产生的热量进行梯级蓄热模式，提高能量利用效率，可满足用户不用温度区间的多样化需求。
9.在一些实施例中，所述第一储热组件为化学蓄热设备，所述第二储热组件为相变蓄热设备，所述第三储热组件为水箱蓄热设备。
10.在一些实施例中，所述化学蓄热设备具有第一蓄热介质，所述第一蓄热介质为金属碳酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物中的任一种。
11.在一些实施例中，所述金属碳酸盐为碳酸钙，所述金属氢氧化物为氢氧化钙。
12.在一些实施例中，所述金属氧化物为锰基、铜基、钴基材料、钙钛矿中的任一种。
13.在一些实施例中，所述相变蓄热设备具有第二蓄热介质，所述第二蓄热介质为结
晶水合盐、熔融盐中的任一种。
14.在一些实施例中，所述第一储热组件存储的所述高温热量大于400℃。
15.在一些实施例中，所述第二储热组件存储的所述中温热量为100℃-400℃。
16.在一些实施例中，所述第三储热组件存储的所述低温热量小于100℃。
17.在一些实施例中，所述梯级蓄热电锅炉供热装置还包括供电设备，所述供电设备与所述蓄热电锅炉相连，所述供电设备在用电低谷期对所述蓄热电锅炉供电，以便所述蓄热电锅炉分别存储在所述第一储热组件、所述第二储热组件和所述第三储热组件内。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置的结构示意图。
19.附图标记：
20.梯级蓄热电锅炉供热装置100；
21.蓄热电锅炉1；第一储热组件2；高温热负荷21；第二储热组件3；中温热负荷31；第三储热组件4；低温热负荷41；地源热泵5；供电设备6。
具体实施方式
22.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。
23.下面参考附图描述本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置。
24.如图1所示，本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置包括蓄热电锅炉1、第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4。
25.第一储热组件2设在蓄热电锅炉1内，第一储热组件2用于存储高温热量，以便对高温热负荷21提供高温热量，具体地，当蓄热电锅炉1工作产生热量时，第一储热组件2吸收并存储蓄热电锅炉1内的高温热量，当高温热负荷21需要高温热量或应对热负荷急剧增加的突发性事件时，第一储热组件2释放热量以满足高温热负荷21的需求。
26.第二储热组件3设在蓄热电锅炉1内，第二储热组件3用于存储中温热量，以便对中温热负荷31提供中温热量。具体地，当蓄热电锅炉1工作产生热量时，第二储热组件3吸收并存储蓄热电锅炉1内的中温热量，当中温热负荷31需要中温热量时，第二储热组件3释放中温热量以满足中温热负荷31的需求。
27.第三储热组件4设在蓄热电锅炉1内，第三储热组件4用于存储低温热量，以便对低温热负荷41提供低温热量，第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4依次相连，以便第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4逐渐吸收蓄热电锅炉1产生的热量。具体地，如图1所示，当蓄热电锅炉1工作产生热量时，第二储热组件3吸收并存储蓄热电锅炉1内的低温热量，当低温热负荷41需要低温热量时，第一储热组件2释放低温热量以满足低温热负荷41的需求，且第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4依次相连，由此，第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4逐级吸收蓄热电锅炉1工作产生热量。
28.可以理解的是，高温热负荷21、中温热负荷31和低温热负荷41分别是指需要高温热量、中温热量和低温热量的设备或场所。
29.本实用新型实施例的梯级蓄热电锅炉供热装置100，设置蓄热电锅炉1、第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4，从而对蓄热电锅炉1产生的热量进行梯级蓄热，提高了蓄热电锅炉1的蓄热灵活性，减小了蓄热电锅炉1的占地面积。
30.由于，相变蓄热设备和热化学蓄热设备的其蓄热介质储能密度分别为水的5倍和10倍以上，热化学蓄热设备能够在常温下储存，不需要电加热维持热量，且热化学蓄热设备能够在常温下实现能量的跨季节储存，因此，在一些实施例中，第一储热组件2为化学蓄热设备，第二储热组件3为相变蓄热设备，第三储热组件4为水箱蓄热设备。从而使得高温热量存储在化学蓄热设备内，中温热量存储在相变蓄热设备内，低温热量存储在水箱蓄热设备内，减小了蓄热电锅炉1的运营成本，进一步减小了蓄热电锅炉1的体积，从而减小了蓄热电锅炉1的占地面积，使得蓄热电锅炉1设置更加合理。
31.在一些实施例中，化学蓄热设备具有第一蓄热介质(图中未示意出)，第一蓄热介质为金属碳酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物中的任一种。具体地，第一蓄热介质设在化学蓄热设备内，化学蓄热设备可根据实际需要进行选择，例如：化学蓄热设备可以为金属碳酸盐、或化学蓄热设备可以为金属氢氧化物、或第一蓄热介质可以为金属氧化物等。由此，使得化学蓄热设备设置更合理，提高了化学蓄热设备的多样性。
32.在一些实施例中，相变蓄热设备具有第二蓄热介质(图中未示意出)，第二蓄热介质为结晶水合盐、熔融盐中的任一种。具体地，第二蓄热介质设在相变蓄热设备内，第二蓄热介质根据实际需要进行选择，例如第二蓄热介质为结晶水合盐，或第二蓄热介质为熔融盐等。由此，使得相变蓄热设备设置更合理，提高了相变蓄热设备的多样性。
33.在一些实施例中，金属碳酸盐为碳酸钙，金属氢氧化物为氢氧化钙，金属氧化物为锰基、铜基、钴基材料、钙钛矿的任一种。由此，使得第一蓄热介质的设置更加合理，提高了第一蓄热介质的多样性。
34.在一些实施例中，第一储热组件2存储的高温热量大于400℃，第二储热组件3存储的中温热量为100℃-400℃，第三储热组件4存储的低温热量小于100℃。由此，合理地利用了第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4储热能力。
35.由于使用低谷电力供热，可享受优惠电价，并起到削峰填谷的作用，因此，在一些实施例中，梯级蓄热电锅炉供热装置100还包括供电设备6，供电设备6在用电低谷期与蓄热电锅炉1相连，供电设备6对蓄热电锅炉1供电，以便蓄热电锅炉1分别存储在第一储热组件2、第二储热组件3和第三储热组件4内。从而降低了蓄热电锅炉1的制热成本，保证了蓄热电锅炉1制热效率。
36.在一些实施例中，地源热泵5与第三储热组件4相连，以便地热资源产生的热量存储在第三储热组件4内。由此，使得地源热泵5产生的热能输送给第三储热组件4，使得第三储热组件4能够吸收并存储地热，从而节省了蓄热电锅炉1的热能。
37.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。
38.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。
39.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，是固定连接，也是可拆卸连接，或成一体；是机械连接，也是电连接或彼此可通讯；是直接相连，也通过中间媒介间接相连，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，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.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”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”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。
41.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。
42.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，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对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。