[发明专利]储热装置及包含其的储热供蒸汽系统

说明书

本发明公开了一种储热装置及包含其的储热供蒸汽系统，储热装置包括用于容纳储热材料储热罐；具有不同外径的多个中空的筒体，设置于储热罐内并将储热罐的内部空间分割成位于储热罐中部的柱形储热区以及环绕柱形储热区外周侧的环形储热区，柱形储热区和环形储热区内均填充有储热材料；设于柱形储热区和环形储热区内的电加热器，用于加热储热材料；多个换热盘管，储热罐和筒体的外壁面上分别螺旋缠绕换热盘管。本发明的储热装置将储热罐内部分割多个环形空间可以使换热介质与储热材料能够充分换热，减少热量浪费；将电加热器设置在储热罐的柱形储热区和所述环形储热区内，能够对储热罐充分加热，避免造成热量损失。

技术领域

本发明涉及储热技术领域，具体涉及一种储热装置及包含其的储热供蒸汽系统。

背景技术

在我国推动能源革命、努力建设“清洁低碳、安全高效”现代能源体系的大背景下，近年来我国新能源得到了持续快速发展，同时，部分地区的弃风弃光问题日益严重，尤其是我国“西北”地区，由于燃煤热电比例高，调峰电源建设条件差，弃风问题严重，电力系统的新能源消纳能力成为制约我国可再生能源发展的关键因素。因此，在发电侧建设储热系统进行调峰，利用发电机组电能转换成热能补充到热网，可以实现燃煤火电机组在不降低出力的情况下，实现对电网的深度调峰，对于提高电力系统可再生能源消纳能力有十分重要的意义。

采用电加热熔盐或其他储热材料来进行供热，可以将低谷电、风电、光伏等电力转换成热能储存于储热材料中，当用热时再将蓄存的热量释放出来为用户供热，以解决空气污染和电网调峰的问题。CN 108007247 A公开了一种外置加热式熔盐储热系统，该系统包括高低温两个熔盐储罐，并分别配有外置式加热组件，通过加热单元的外置拓宽了加热器的选型范围，降低了罐体设计的难度，提高了加热效率，但是耗电量大，运行成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种储热装置及包含其的储热供蒸汽系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种储热装置，所述储热装置包括：

储热罐，用于容纳储热材料；

多个中空的筒体，多个所述筒体具有不同外径，设置于所述储热罐内并将所述储热罐的内部空间分割成位于所述储热罐中部的柱形储热区以及环绕所述柱形储热区外周侧的环形储热区，所述柱形储热区和所述环形储热区内均填充有所述储热材料；

电加热器，设于所述柱形储热区和所述环形储热区内，用于加热所述储热材料；

多个换热盘管，所述储热罐和所述筒体的外壁面上分别螺旋缠绕所述换热盘管。

在本方案中，采用上述结构，将储热罐内部分割多个环形空间可以使换热介质与储热材料能够充分换热，减少热量浪费；将电加热器设置在储热罐的柱形储热区和所述环形储热区内，能够对储热罐充分加热，避免造成热量损失，降低了耗电量和运行成本；在储热罐和筒体的外壁面上分别螺旋缠绕换热盘管使得换热盘管内的换热介质与储热材料的换热更加充分，且每组换热盘管分开控制，互不干扰，使蒸汽的产生和控制更加灵活。

较佳地，所述电加热器从所述储热罐的上部插入所述柱形储热区和所述环形储热区。

在本方案中，电加热器从储热罐的上部插入柱形储热区和环形储热区便于安装和维护。

较佳地，所述柱形储热区内电加热器的功率大于所述环形储热区内电加热器的功率。

在本方案中，采用上述设置可以使得储热罐内不同区域的储热材料被均匀加热，避免不同区域的换热材料出现较大温差，保证了储热装置具有稳定的换热效果。

较佳地，设于所述环形储热区内的电加热器有多个，沿所述环形储热区的周向均匀分布。