一种蒸汽固体蓄热装置及其蓄放热方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114719652A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210515874.5(22)申请日2022.05.12(71)申请人中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司地址102209北京市昌平区北七家未来科技城华能人才创新创业基地实验楼A楼(72)发明人杨豫森张帅杜藏宝(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师李鹏威(51)Int.Cl.F28D20/00(2006.01)F22B1/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种蒸汽固体蓄热装置及其蓄放热方法(57)摘要本发明公开了一种蒸汽固体蓄热装置及其蓄放热方法，装置包括蓄热体保温层、蓄热体结构、换热风机和盘管换热器；蓄热体结构上开设有空气换热流道；蓄热体结构设置于蓄热体保温层之内，且蓄热体结构的第一端、第二端与蓄热体保温层之间分别设置有第一预留空间、第二预留空间；第一预留空间内设置有间隔挡板，将第一预留空间分隔为第一上预留空间和第一下预留空间；换热风机的风机出口连通第一上预留空间，风机入口连通第一下预留空间；盘管换热器的换热盘管两端接口分别连接蒸汽进出管路和水进出管路。本发明通过利用蓄热体结构来存储过热蒸汽的热量，安全性高，能够实现蒸汽的大规模大流量的低压工况的安全存储。CN114719652ACN114719652A权利要求书1/2页1.一种蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，包括蓄热体保温层(2)、蓄热体结构(3)、换热风机和盘管换热器(8)；所述蓄热体结构(3)上从第一端到第二端开设有多条贯通的空气换热流道(4)；所述蓄热体结构(3)设置于所述蓄热体保温层(2)之内，且所述蓄热体结构(3)的第一端与所述蓄热体保温层(2)之间设置有第一预留空间(100)，所述蓄热体结构(3)的第二端与所述蓄热体保温层(2)之间设置有第二预留空间(200)；所述第一预留空间(100)内设置有间隔挡板(7)，将所述第一预留空间(100)分隔为第一上预留空间和第一下预留空间两部分；所述换热风机的风机出口(6)连通所述第一上预留空间，所述换热风机的风机入口(5)连通所述第一下预留空间；所述盘管换热器(8)设置于风机入口(5)和风机出口(6)之间的风道内，所述盘管换热器(8)的换热盘管两端接口分别连接蒸汽进出管路(9)和水进出管路(10)；所述第一上预留空间、与第一上预留空间连通的空气换热流道(4)、第二预留空间(200)、与第一下预留空间连通的空气换热流道(4)、风机入口(5)、风道和风机出口(6)组成风循环结构。2.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述风机入口(5)和风机出口(6)均安装在所述蓄热体保温层(2)的壁面上。3.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体保温层(2)安装在蒸汽固体蓄热装置外壳(1)之内，所述蒸汽进出管路(9)和水进出管路(10)穿过所述蒸汽固体蓄热装置外壳(1)连接所述盘管换热器(8)的换热盘管。4.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体结构(3)之内设置有电加热元件(11)。5.根据权利要求4所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述电加热元件(11)设置于所述空气换热流道(4)的内壁面之内。6.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体结构(3)的结构为固体蓄热砖堆砌结构，所述空气换热流道(4)为同层相邻固体蓄热砖之间的间隙形成。7.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体结构(3)的结构为混凝土分层浇筑结构，所述空气换热流道(4)为：在所述混凝土分层浇筑结构上开设的通道。8.根据权利要求1所述的蒸汽固体蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体结构(3)为金属棒或者金属条，外表面包覆耐高温绝缘层，绝缘层外层缠绕电磁加热线圈，利用外接电源给电磁加热线圈供电，实现电磁加热金属蓄热体升温蓄热。9.一种权利要求1至8任一项所述蒸汽固体蓄热装置的蓄放热方法，其特征在于，包括下列步骤：蓄热步骤：过热蒸汽通过蒸汽进出口管路(9)进入盘管换热器(8)的换热盘管内，与换热盘管外的空气进行对流换热，过热蒸汽经过放热逐渐转化为饱和蒸汽、湿蒸汽，最后降温成为冷凝水，从水进出口管路(10)排出；空气在换热风机驱动下，流经盘管换热器(8)与换热盘管内的蒸汽进行换热，加热后的空气送入蓄热体结构(3)内的空气换热流道(4)，将热量对流换热给蓄热体结构(3)；2CN114719652A权利要求书2/2页放热步骤：低温给水通过水进出口管路(10)进入盘管换热器(8)的换热盘管内，与换热盘管外的热空气进行对流换热，水在换热盘管内蒸发并进一步过热为过热蒸汽，从蒸汽进出口管路(9)排