[发明专利]高温蓄热系统

说明书

本发明涉及储能领域，提供了一种高温蓄热系统。该系统包括低温罐、高温罐、伴热器和气液分离器；低温罐的第一进液阀与外部热源、冷源和蓄热液源的出口选择性连通，气液分离器的第二进液阀和和伴热器的第三进液阀均与外部热源和冷源的出口选择性连通；低温罐的排液口通过低温泵分别与第一阀门、第二阀门和第一换热阀连通；第一阀门和第三进液阀通过伴热器与第三阀门连通，第二阀门、第三阀门和第二进液阀均通过气液分离器分别与高温罐和低温罐的进液口连通；高温罐的出液口通过高温泵分别与第一阀门、第二阀门和第二换热阀连通；第一换热阀和第二换热阀分别与外部热源和冷源的进口连通。本发明可避免不同温度等级的蓄热液发生掺混，提高蓄热效率。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种高温蓄热系统。

背景技术

全球面临着能源和环境的双重压力，为了协调社会的发展与自然环境保护的关系，大力发展可再生能源、增加可再生能源在能源格局中的占比已经成为各界人士的共识。目前，储能技术是促进可再生能源发展、解决能源供应问题的主要途径。储能技术中应用最广泛、最成熟技术之一就是高温蓄热技术。

高温蓄热技术具有大规模储能的潜力，其储存的热量品位较高，这些热量不仅可以单独用于能量存储，而且还可以与光热系统或压缩空气存储能系统联合进行储能。高温蓄热系统采用的介质一般分为固体介质、相变介质和液体介质。由于，固体介质的技术成熟度不高，而相变介质虽然技术成熟，但是其成本以及对系统的稳定性和可靠性的要求也比较高，一旦发生热泄露或管路故障，相变介质就可能堵塞管网甚至储罐，因此高温蓄热系统常用的介质还是液体介质中的导热油。

但是，当蓄热介质采用液体介质时，现有的高温蓄热系统在蓄热过程中会存在不同温度等级的液体介质掺混的问题，具体地：由于蓄热初始阶段和终了阶段外部热源的功率未达到额定值，低温罐中的蓄热介质一般需要经过数分钟或十数分钟的时间才能达到低温罐的工作温度，而在此期间从低温罐进入高温罐的蓄热介质会导致高温罐内蓄热介质的蓄热品位降低，进而整个系统的蓄热效率也会随之降低。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中高温蓄热系统在蓄热过程因不同温度等级的液体介质发生掺混而导致蓄热效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种高温蓄热系统，该系统包括低温罐、高温罐、伴热器和气液分离器；所述低温罐、所述高温罐和所述气液分离器的排气口处均设有排气阀；所述低温罐、所述气液分离器和所述伴热器的进液口处分别设有第一进液阀、第二进液阀和第三进液阀，所述第一进液阀的进口与外部热源、外部冷源和外部蓄热液源的出口选择性连通，所述第二进液阀和所述第三进液阀的进口均与所述外部热源和所述外部冷源的出口选择性连通；

所述低温罐的排液口通过低温泵分别与第一阀门、第二阀门和第一换热阀的进口连通；所述第一阀门和所述第三进液阀的出口均通过所述伴热器与第三阀门的进口连通，所述第二阀门、所述第三阀门和所述第二进液阀的出口均与所述气液分离器的进液口连通；所述气液分离器的出液口分别与第四阀门和第五阀门的进口连通，所述第四阀门和所述第五阀门的出口分别与所述高温罐和所述低温罐的进液口连通；所述高温罐的出液口通过高温泵分别与第一阀门、第二阀门和第二换热阀的进口连通；所述第一换热阀和所述第二换热阀的出口分别与所述外部热源和所述外部冷源的进口连通。

其中，所述排气阀、所述第一进液阀、所述第二进液阀、所述第三进液阀、所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第一换热阀和所述第二换热阀为气动阀、手动阀、液动阀或电动阀。

其中，所述低温罐的工作温度为20℃～90℃。

其中，所述高温罐的工作温度为120℃～600℃。

其中，所述低温罐和所述高温罐的顶部还开设有进气口，每个所述进气口上均设有进气阀。