一種利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力能源控制領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電按照使用的時(shí)間分為峰電，平電和谷電。為了平衡電網(wǎng)，移峰填谷，鼓勵(lì)使用谷電，所以谷電的價(jià)格比正常電價(jià)低很多。目前，利用固體儲(chǔ)熱方式儲(chǔ)存和使用低谷電的技術(shù)已很成熟。該技術(shù)的工藝過(guò)程是，將加熱絲通電放出的熱量加熱固體儲(chǔ)熱材料如耐火磚，加熱溫度達(dá)到400— 500°C，將熱量?jī)?chǔ)存在固體儲(chǔ)熱材料中。在用熱時(shí)用風(fēng)機(jī)將空氣送入固體儲(chǔ)熱材料之間的通道中，空氣被加熱后導(dǎo)入換熱器進(jìn)行換熱，熱量被換出來(lái)使用，被冷卻的空氣重新送入固體儲(chǔ)熱材料之間的通道中進(jìn)行加熱，循環(huán)往復(fù)。可以看出，該技術(shù)是以空氣為導(dǎo)熱介質(zhì)將固體儲(chǔ)熱材料中的熱量轉(zhuǎn)移出來(lái)使用，見圖1。
[0003]用空氣作為導(dǎo)熱介質(zhì)存在著技術(shù)缺陷，其一是儲(chǔ)熱體的單位體積儲(chǔ)熱量較低。由于導(dǎo)熱介質(zhì)熱空氣循環(huán)需要風(fēng)機(jī)為動(dòng)力并且需要做密封的管道，如果儲(chǔ)熱溫度過(guò)高，熱風(fēng)溫度就高，過(guò)高時(shí)就會(huì)影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。另外熱風(fēng)管道都是普通鐵板，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度下降，變形，同時(shí)加速其氧化破壞。所以最高儲(chǔ)熱溫度不能過(guò)高，只能在400500°C。另外儲(chǔ)熱體內(nèi)要預(yù)留風(fēng)道，增大儲(chǔ)熱體內(nèi)部的空置空間，從而導(dǎo)致儲(chǔ)熱體的單位體積儲(chǔ)熱量較低。其二是熱量轉(zhuǎn)移速度慢。由于空氣單位體積的熱容很小，而由于風(fēng)機(jī)和換熱器的制約，熱風(fēng)的循環(huán)速度即單位時(shí)間最大導(dǎo)熱量受到限制，所以熱量轉(zhuǎn)移速度較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用空氣為導(dǎo)熱介質(zhì)時(shí)儲(chǔ)熱量低、熱量轉(zhuǎn)移速度慢的問(wèn)題從而公開了一種利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置，具體方案是:包括盛裝有液體水的純水箱、將液體水加熱變?yōu)楦邷卣羝母邷卣羝l(fā)生器、儲(chǔ)熱裝置和飽和蒸汽發(fā)生器，所述高溫蒸汽發(fā)生器位于儲(chǔ)熱裝置頂部與儲(chǔ)熱裝置相連通，所述純水箱與高溫蒸汽發(fā)生器相連接，所述高溫蒸汽發(fā)生器與飽和蒸汽發(fā)生器相連接，所述飽和蒸汽發(fā)生器的加水口與純水箱相連通；所述高溫蒸汽發(fā)生器包括高溫蒸汽室；
[0005]工作狀態(tài)下:將純水箱中的液體水導(dǎo)入高溫蒸汽發(fā)生器再進(jìn)入高溫狀態(tài)下的儲(chǔ)熱裝置進(jìn)行加熱，生成的高溫蒸汽進(jìn)入高溫蒸汽室，當(dāng)高溫蒸汽室中的壓力大于飽和蒸汽發(fā)生器中的壓力時(shí)，高溫蒸汽進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器與飽和蒸汽發(fā)生器中的液體水混合進(jìn)行熱交換。
[0006]所述純水箱與高溫蒸汽發(fā)生器的連接管路上依次設(shè)置有水泵和壓力調(diào)節(jié)閥，
[0007]所述高溫蒸汽發(fā)生器還包括高溫蒸汽用水管，多個(gè)頂端開口底端封閉式加熱管，高溫蒸汽導(dǎo)出管和高溫蒸汽逆止閥，所述高溫蒸汽逆止閥設(shè)置在高溫蒸汽導(dǎo)出管內(nèi)部；所述加熱管開口端設(shè)置在高溫蒸汽室內(nèi)另一封閉端設(shè)置在儲(chǔ)熱裝置內(nèi)，所述高溫蒸汽用水管一端設(shè)置在高溫蒸汽發(fā)生器內(nèi)、出口對(duì)準(zhǔn)加熱管的開口，高溫蒸汽用水管的另一端設(shè)置在高溫蒸汽發(fā)生器外與壓力調(diào)節(jié)閥的一端相連接，所述壓力調(diào)節(jié)閥的另一端與水泵相連接，所述水泵與純水箱相連接，所述高溫蒸汽發(fā)生器的輸出端與高溫蒸汽導(dǎo)出管相連接。
[0008]所述儲(chǔ)熱裝置內(nèi)填充有固體儲(chǔ)熱材料和對(duì)固體儲(chǔ)熱材料進(jìn)行加熱的加熱絲，所述加熱管垂直向下插入到固體儲(chǔ)熱材料的縫隙中，所述加熱管的底端與儲(chǔ)熱裝置的底部設(shè)有一定距離。
[0009]所述飽和蒸汽發(fā)生器的底部設(shè)置有高溫蒸汽分布器，所述高溫蒸汽分布器的上表面設(shè)置有孔，在高溫蒸汽分布器的上方放置有填料，所述高溫蒸汽發(fā)生器通過(guò)高溫蒸汽導(dǎo)出管與高溫蒸汽分布器相連通。
[0010]所述飽和蒸汽發(fā)生器的頂端連接有補(bǔ)水口、安全閥、蒸汽輸出閥、人孔、壓力變送器和排水閥。
[0011]所述純水箱與飽和蒸汽發(fā)生器的連接管路上依次設(shè)置有補(bǔ)水泵和控制器，所述控制器與補(bǔ)水口相連通。
[0012]所述儲(chǔ)熱裝置的外側(cè)壁上設(shè)置有保溫層，所述高溫蒸汽室的底部與儲(chǔ)熱裝置通過(guò)保溫層隔開。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置，將純水箱中的水注入高溫蒸汽發(fā)生器中的加熱管內(nèi)部，在高溫狀態(tài)下進(jìn)行熱交換，將液體水熱交換成高溫蒸汽進(jìn)入高溫蒸汽室后進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器，高溫蒸汽與飽和蒸汽發(fā)生器內(nèi)的液體水充分混合將液體水加熱到所需溫度。當(dāng)溫度高于100°C時(shí)，則產(chǎn)生不同壓力的飽和蒸汽。該裝置充分利用了水汽化潛熱大和蒸汽流動(dòng)性好的特點(diǎn)，即使水在儲(chǔ)熱體內(nèi)部進(jìn)行汽化，將儲(chǔ)熱體內(nèi)部熱量變成蒸汽潛熱，將蒸汽導(dǎo)出再加熱水。熱量只是在水的氣相和液相間轉(zhuǎn)換，就可以將熱量從儲(chǔ)熱體內(nèi)快速轉(zhuǎn)移出來(lái)，而不借助其他介質(zhì)。這樣不僅解決了熱量轉(zhuǎn)移速度慢的問(wèn)題，同時(shí)，由于該裝置接觸高溫部件只有加熱管，加熱管使用量很少，可以采用耐高溫材料，所以可以大幅提高儲(chǔ)熱體的儲(chǔ)熱溫度到1000°c左右，增加單位體積儲(chǔ)熱量。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為【背景技術(shù)】的示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的原理圖；
[0017]圖3為本發(fā)明中利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明高溫蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、固體儲(chǔ)熱材料，2、加熱絲，3、保溫層，4.1、加熱管，4.3、高溫蒸汽室，4.4、高溫蒸汽導(dǎo)出管，4.5高溫蒸汽逆止閥，4.6、高溫蒸汽分布器，4.7、補(bǔ)水口，5、飽和蒸汽發(fā)生器，5.2、填料，6、高溫蒸汽用水管，7、壓力調(diào)節(jié)閥，8、水泵，9、控制器，10、補(bǔ)水泵，11、純水箱，12、安全閥，13、蒸汽輸出閥，14、人孔，15、壓力變送器，16、排水閥，19、儲(chǔ)熱裝置，20、高溫蒸汽發(fā)生器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0021]如圖2-4所示的一種利用高溫蒸汽轉(zhuǎn)移固體儲(chǔ)能體內(nèi)熱量的裝置，包括純水箱11、高溫蒸汽發(fā)生器20、儲(chǔ)熱裝置19和飽和蒸汽發(fā)生器5。高溫蒸汽發(fā)生器20位于儲(chǔ)熱裝置19頂部與儲(chǔ)熱裝置19相連通，純水箱11與高溫蒸汽發(fā)生器20相連接，所述高溫蒸汽發(fā)生器20與飽和蒸汽發(fā)生器5相連接，所述飽和蒸汽發(fā)生器5的加水口與純水箱11相連通；所述高溫蒸汽發(fā)生器20包括高溫蒸汽室4.3。
[0022]工作狀態(tài)下:將純水箱11中的液體水導(dǎo)入高溫蒸汽發(fā)生器20，高溫蒸汽用水管6中的液體水進(jìn)入預(yù)埋在高溫狀態(tài)下的儲(chǔ)熱裝置19中的加熱管4.1進(jìn)行加熱，生成的高溫蒸汽進(jìn)入高溫蒸汽室4.3，當(dāng)高溫蒸汽室4.3中的壓力大于飽和蒸汽發(fā)生器5中的壓力時(shí)，高溫蒸汽進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器5，與飽和蒸汽發(fā)生器5中的液體水混合，使該液體水溫度升高到所需溫度后進(jìn)行使用。當(dāng)液體水溫度高于100°C時(shí)，輸出的是不同壓力的飽和蒸汽
[0023]高溫蒸汽分布器4.6作用是使高溫蒸汽通過(guò)其上面的小孔均勻進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器5內(nèi)部，能與飽和蒸汽發(fā)生器5內(nèi)部水充分接觸和混合。填料5.2作用是使高溫蒸汽和飽和蒸汽發(fā)生器5內(nèi)部的水增大接觸面積，增長(zhǎng)接觸時(shí)間。
[0024]高溫蒸汽發(fā)生器20如圖4所示，包括高溫蒸汽用水管6、加熱管4.1、高溫蒸汽室4.3、高溫蒸汽導(dǎo)出管4.4和高溫蒸汽逆止閥，所述加熱管4.1 一端封閉，一端開口，加熱管4.1開口一端設(shè)置在高溫蒸汽室4.3內(nèi)，另一封閉端在高溫蒸汽室4.3外面儲(chǔ)熱裝置19內(nèi)，所述高溫蒸汽用水管6 —端設(shè)置在高溫蒸汽發(fā)生器20內(nèi)，出口對(duì)準(zhǔn)加熱管4.1的開口，高溫蒸汽用水管6另一端設(shè)置在高溫蒸汽發(fā)生器20外面與壓力調(diào)節(jié)閥7的一端相連接，壓力調(diào)節(jié)閥7的另一端與水泵8相連接，所述水泵8與純水箱11相連接。所述高溫蒸汽導(dǎo)出管4.4與高溫蒸汽發(fā)生器20連接。高溫蒸汽導(dǎo)出管4.4中間內(nèi)部設(shè)置高溫蒸汽逆止閥4.5。
[0025]進(jìn)一步的，儲(chǔ)熱裝置19內(nèi)填充有固體儲(chǔ)熱材料I和對(duì)固體儲(chǔ)熱材料I進(jìn)行加熱的加熱絲2。所述加熱管4.1垂直向下插入到固體儲(chǔ)熱材料I的縫隙中，所述加熱管4.1的底端與儲(chǔ)熱裝置19的底部設(shè)有一定距