一种利用相变熔盐的蓄热供热系统及方法与流程

本发明属于工业用蒸汽或民用供暖，涉及供能装置，特别涉及一种利用相变熔盐的蓄热供热系统及方法。

背景技术：

1、

2、

3、以相变熔盐为基础的蓄热技术具有蓄热密度高、体积小、安全性高等优势，成为目前最具前景的发展技术之一；相变蓄热技术可有效利用相变材料相变时吸收或者释放大量潜热并保持温度恒定的特性，相变潜热所蕴藏的能量比固体或者液体的显热大得多，所以可广泛用于电力调峰、工业热能回收利用、空调采暖制冷以及新能源等领域；对于工业用热部门，充分利用谷电价格低的优势，采用相变蓄热技术的谷电蓄热供能方案可为用户降低运行成本，为燃煤锅炉替代提供更好的解决方案，同时还能为电力调峰做出贡献。然而，现有技术中传统的电加热熔盐方案一般是采用置于熔盐中的电加热器直接给相变熔盐进行加热，存在严重的熔盐局部过热以及电加热设备易坏等技术缺陷，制约了相变熔盐的大规模、安全稳定应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用相变熔盐的蓄热供热系统及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的技术方案中，采用流动性好、受热易均匀、换热能力强的中间液态换热介质对选定的熔盐介质进行加热，可解决上述现有技术存在的熔盐局部过热以及电加热设备易坏的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，包括：

4、储罐，用于存储中间液态换热介质；

5、电加热设备，用于在谷电时加热所述储罐中存储的中间液态换热介质；

6、换热器和熔盐储罐，所述熔盐储罐内设置有均布器和多个换热管道；其中，所述储罐的出口经导热油泵后分为两路，一路经所述换热器的热源换热通道后与所述均布器的进口相连通，另一路与所述均布器的进口相连通；所述均布器的出口与所述多个换热管道的进口相连通，所述多个换热管道的出口与所述储罐的进口相连通；所述换热器的冷源换热通道用于通入待换热给水；所述熔盐储罐用于填充相变熔盐，使所述多个换热管道置于所述相变熔盐中；所述相变熔盐用于在谷电时相变蓄热，在峰电时相变放热。

7、本发明的进一步改进在于，还包括：

8、气液分离器，用于与所述换热器的冷源换热通道的出口相连通，并输出蒸汽。

9、本发明的进一步改进在于，所述中间液态换热介质为导热油或水。

10、本发明的进一步改进在于，所述导热油泵为变频导热油泵。

11、本发明的进一步改进在于，所述电加热设备为电磁感应加热器或电阻丝加热器。

12、本发明的进一步改进在于，所述多个换热管道为带翅片换热管道。

13、本发明的进一步改进在于，

14、所述导热油泵的出口处设置有阀门v01；

15、所述阀门v01与所述均布器之间的连通管道设置有阀门v02；

16、所述阀门v01与所述换热器的热源换热通道之间的连通管道设置有阀门v03；

17、所述换热器的热源换热通道与所述均布器之间的连通管道设置有阀门v04。

18、本发明的进一步改进在于，所述相变熔盐为氯化铁、氯化锌或硝酸钾。

19、本发明提供的一种利用相变熔盐的蓄热供热方法，采用本发明上述的利用相变熔盐的蓄热供热系统；其中，所述导热油泵的出口处设置有阀门v01；所述阀门v01与所述均布器之间的连通管道设置有阀门v02；所述阀门v01与所述换热器的热源换热通道之间的连通管道设置有阀门v03；所述换热器的热源换热通道与所述均布器之间的连通管道设置有阀门v04；

20、所述蓄热供热方法包括以下步骤：

21、谷电时段，阀门v01、阀门v02处于开启状态，阀门v03、阀门v04处于关闭状态；其中，开启电加热设备并在谷电时加热所述储罐中存储的中间液态换热介质，加热后的中间液态换热介质进入所述熔盐储罐放热，与相变熔盐换热后实现在谷电时相变蓄热；

22、峰电时段，阀门v01、阀门v03、阀门v04处于开启状态，阀门v02处于关闭状态；其中，关闭电加热设备；所述储罐的中间液态换热介质进入所述换热器进行放热，放热后的中间液态换热介质进入所述熔盐储罐吸热，与相变熔盐换热后实现在峰电时相变放热。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明提供的利用相变熔盐的蓄热供热系统中，采用中间液态换热介质，可提高换热效率；采用流动性好、受热易均匀、换热能力强的中间液态换热介质对选定的熔盐介质进行加热，可解决上述现有技术存在的熔盐局部过热以及电加热设备易坏的问题。具体解释性的，区别于现有传统的熔盐系统，本发明系统无需熔盐泵；本发明采用常压的流动性好的中间液态换热介质，实现对相变熔盐进行放热和吸热。

25、本发明还设置有气液分离器，可提供用户所需的热水或水蒸汽；无需高压换热器，保证了系统的安全可靠性和经济性。

26、本发明中，采用变频导热油泵，可根据出口和气液分离器中的水温度和压力变化实现实时动态热量与泵流量调节。

27、本发明中，区别于传统的电加热器直接给相变熔盐进行加热的方案，本发明系统采用外置的电磁感应加热，可使系统维护和检修方便，能够进一步解决熔盐局部过热以及电加热设备易坏的问题。

28、本发明中，相变熔盐包括氯化铁等相变潜热大的熔盐介质；采用相变潜热大、能量密度高的相变熔盐，能够使得设备体积较小。

29、本发明方法中，采用流动性好、受热易均匀、换热能力强的中间液态换热介质，在谷电时段，采用电加热方式加热中间液态换热介质，然后借助于液态的中间液态换热介质加热相变熔盐介质实现相变蓄热；在峰电时段，用户需热时，同样借助于换热能力强的液态中间液态换热介质提取相变熔盐的潜热实现相变供热，可保证系统的高效性。

技术特征：

1.一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，所述中间液态换热介质为导热油或水。

4.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，所述导热油泵为变频导热油泵(1)。

5.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，所述电加热设备为电磁感应加热器(7)或电阻丝加热器。

6.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，所述多个换热管道为带翅片换热管道(11)。

7.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种利用相变熔盐的蓄热供热系统，其特征在于，所述相变熔盐(12)为氯化铁、氯化锌或硝酸钾。

9.一种利用相变熔盐的蓄热供热方法，其特征在于，采用权利要求1所述的利用相变熔盐的蓄热供热系统；其中，所述导热油泵的出口处设置有阀门v01；所述阀门v01与所述均布器(6)之间的连通管道设置有阀门v02；所述阀门v01与所述换热器(4)的热源换热通道之间的连通管道设置有阀门v03；所述换热器(4)的热源换热通道与所述均布器(6)之间的连通管道设置有阀门v04；

技术总结
本发明属于工业用蒸汽或民用供暖技术领域，公开了一种利用相变熔盐的蓄热供热系统及方法；所述蓄热供热系统包括：储罐；电加热设备；换热器和熔盐储罐，熔盐储罐内设置有均布器和多个换热管道；其中，储罐的出口经导热油泵后分为两路，一路经换热器的热源换热通道后与均布器的进口相连通，另一路与均布器的进口相连通；均布器的出口与多个换热管道的进口相连通，多个换热管道的出口与储罐的进口相连通。本发明提供的技术方案中，采用流动性好、受热易均匀、换热能力强的中间液态换热介质对选定的熔盐介质进行加热，可解决现有技术存在的熔盐局部过热以及电加热设备易坏的问题。

技术研发人员：王树众,景泽锋,王涛
受保护的技术使用者：陕西万丰能源环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15