[发明专利]一种钙基电化学固定床储热系统

说明书

本发明涉及的一种钙基电化学固定床储热系统，本发明包括集水器、分水器、凝汽器、凝结水箱、蒸汽发生器、电化学储热模块、储热水循环泵、冷却水循环泵、凝结水泵、给水泵、蒸汽调节阀、回水调节阀、回水关断阀、回水旁路阀、回水切换阀、回水泵前关断阀、凝结水泵前关断阀及蒸汽母管调节阀。充能过程中，储热模块被加热，产生水蒸汽，生成的水蒸汽进入冷凝系统冷却，冷却过程中产生的热供给用户，冷却水储存起来；释能过程中，系统产生水蒸汽进入储热模块反应，产生大量热，通过系统的供回水系统，将产生的热吸收供用户使用。

技术领域

本发明涉及蓄能技术领域，尤其涉及一种钙基电化学固定床储热系统，将低谷电存储为电化学能，用于满足用户对热水、导热油或其他导热媒介的热需求。

背景技术

21世纪以来，电气化、智能化的发展趋势愈发明显，社会用电需求也逐年增加。此外，由于可再生能源比例不断增长，电网峰谷负荷差现象也日趋严重。为了提高电网稳定性，保持电力系统平衡，在电网运行时有必要采取相应的调峰措施。常规的调峰方法包括火电机组调峰、抽水储能、压缩空气储能、固体储热和电池储能等，但是其应用场景均有一定限制。钙基电化学固定床储热系统主要面向用户端，在电力削峰填谷的同时，为用于提供更廉价、更高效的能源。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种钙基电化学固定床储热系统，将电转化为热，储存并释放热，满足用户的用热需求；在用低谷电充能时，可以有效利用充能副产的水蒸汽热；在释能时，可以高效吸收储热装置释放的热，从而达到储热的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种钙基电化学固定床储热系统，它包括由集水器、分水器、凝汽器、凝结水箱、蒸汽发生器和多个电化学储热模块组成的换热系统、放水系统、冷凝系统和蒸汽系统；在换热系统中，分水器通过供水管分别与电化学储热模块连接，分水器与电化学储热模块之间设有储热水循环泵，分水器与储热水循环泵之间设有冷却水泵前关断阀，电化学储热模块与储热水循环泵之间设有回水调节阀和回水关断阀，回水调节阀靠近电化学储热模块，回水关断阀靠近储热水循环泵；集水器通过回水管分别与电化学储热模块连接；

在放水系统中，集水器通过供水管与储热水循环泵连接，集水器与储热水循环泵之间设有回水切换阀，储热水循环泵通过供水支路经过回水调节阀连接电化学储热模块，供水支路上设置回水旁路阀；

在冷凝系统中，凝汽器通过凝汽管与所述电化学储热模块连接，电化学储热模块通电，所述凝汽器还连接有三个支路，一路经过凝结水泵与凝结水箱连接，一路通过回水管与集水器连接，另一路经过冷却水循环泵与分水器连接，冷却水循环泵与分水器之间设有冷却水泵前关断阀；

在蒸汽系统中，蒸汽发生器通过蒸汽管与所述电化学储热模块连接，电化学储热模块和蒸汽发生器之间设有蒸汽调节阀和蒸汽母管调节阀，蒸汽调节阀靠近电化学储热模块，蒸汽母管调节阀靠近蒸汽发生器；所述蒸汽发生器经过给水泵与凝结水箱连接。

进一步地，在系统释能换热时，电化学储热模块产生热量，此时回水关断阀和回水泵前关断阀打开，回水旁路阀和回水切换阀关闭；采用储热水循环泵将分水器中的水送入电化学储热模块吸收热量后，进入集水器，回水调节阀的开度根据储热模块释能情况调节。

进一步地，在系统充能前，回水关断阀和回水泵前关断阀关闭，回水调节阀、回水旁路阀和回水切换阀打开；采用储热水循环泵将电化学储热模块和供、回水管中的水全部送入集水器。

进一步地，在系统充能时，电化学储热模块通电加热，产生的水蒸汽通过凝汽管进入凝汽器冷凝，冷凝水通过凝结水泵输送至凝结水箱；凝结水泵前关断阀打开，分水器中的水经凝结水泵输送至凝汽器，吸收蒸汽冷凝热后送入集水器。

进一步地，在发生蒸汽时，凝结水箱中的水经给水泵加压送入蒸汽发生器生产蒸汽，产生的蒸汽经蒸汽母管调节阀和蒸汽调节阀调节后，送入电化学储热模块，以产生热量。