一种移罐式高压高温热水储放热系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种移罐式高压高温热水储放热系统，高温热水储放热系统包括至少两个压力罐、至少一个换热器和供气机构；至少两个压力罐之间通过气体联通管互相连通，气体联通管的输入端与供气机构连接，供气机构用于通过气体联通管向至少两个压力罐提供首次充装高压气体并在系统运行后维持罐内气压；每个压力罐出水口与至少一个换热器进水口之间均通过输水管连接有一个水泵，至少一个换热器出水口与每个压力罐进水口之间均通过输水管连接，每个水泵均用于通过输水管由与之对应的压力罐向至少一个换热器单方向抽水。本实用新型专利技术采用180℃高温热水进行储热，解决储热系统投资高的问题，同时解决了高压、高温热水储热系统维持压力的问题。持压力的问题。持压力的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种移罐式高压高温热水储放热系统


[0001]本技术涉及压缩空气储能电站的储热
，具体涉及一种移罐式高压高温热水储放热系统。

技术介绍

[0002]目前，非补燃压缩空气储能电站主要有两种技术路线，分别称作等温压缩方案和绝热压缩方案。其中等温压缩方案采用120℃低压热水进行储热，绝热压缩方案采用330℃导热油进行储热。随着储热温度的提高，电站整体效率提高。
[0003]但随着机组容量的增加，若采用高温导热油进行储热，则需要的导热油容量巨大，投资过高。采用120℃低温热水储热，则电站整体效率低。
[0004]对于采用高温热水进行储热，不仅可以大幅降低储热系统的投资，同时可以保持压缩空气储能电站有较高的效率。采用高温热水进行储热，为确保高温热水处于液态，避免过热，储热罐需要维持较高的压力，若不采用加压措施，则随着热水罐内水位下降，罐内压力降低，热水会沸腾，影响系统安全；若采用外加高压空气维持热水罐内的压力，则会造成较大的高压空气浪费及能量浪费。
[0005]基于上述情况，本技术提出了一种移罐式高压高温热水储放热系统及其运行方法，可有效解决以上问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种移罐式高压高温热水储放热系统。本技术采用180℃高温热水进行储热，解决高温导热油储热系统投资高的问题，同时解决120℃低温热水储热导致压缩空气储能电站效率低的问题。通过气体联通管连通冷水储罐和热水储罐，解决了高压、高温热水储热系统维持压力的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案实现：
[0008]本技术提供一种移罐式高压高温热水储放热系统，所述高温热水储放热系统包括至少两个压力罐、至少一个换热器和供气机构；
[0009]所述至少两个压力罐之间通过气体联通管互相连通，所述气体联通管的输入端与供气机构连接，所述供气机构用于通过气体联通管向所述至少两个压力罐提供首次充装高压气体并在系统运行后维持罐内气压；
[0010]每个所述压力罐出水口与所述至少一个换热器进水口之间均通过输水管连接有一个水泵，所述至少一个换热器出水口与每个所述压力罐进水口之间均通过输水管连接，每个所述水泵均用于通过输水管由与之对应的压力罐向所述至少一个换热器单方向抽水。
[0011]优选的是，所述至少两个压力罐之间的容量均相同。
[0012]优选的是，所述至少两个压力罐的最高压力承受值均需至少达到1.5MPa，且其最高温度承受值均需至少达到180℃；压力罐内高温热水的温度为180℃，高压气体的气压不低于1MPa。
[0013]优选的是，所述至少两个压力罐之间采用并排间隔布置，且均处于同一水平面上。
[0014]优选的是，靠近各压力罐进水口的输水管上、靠近各压力罐出水口的输送管上、靠近供气机构的气体联通管上均安装有阀门。
[0015]优选的是，所述水泵采用单向水泵。
[0016]优选的是，所述压力罐采用球罐或C形卧式罐。
[0017]另一方面，本技术提供一种移罐式高压高温热水储放热系统的运行方法，预先组装好上述技术方案中的移罐式高压高温热水储放热系统，所述运行方法包括：
[0018]准备工作：
[0019]系统运行前，首先预留任意一个空的压力罐备用，在剩余压力罐内以及输水管中注入低温冷水，然后启动供气机构对所有的压力罐输入高压气体以使得罐内气压达到压力设定值以上；后续系统运行后，气体压力下降时，供气机构自动启动，对系统进行补气，维持气体压力不低于压力设定值；
[0020]储热过程：
[0021]装有低温冷水的第一个压力罐通过对应的水泵输送至换热器加热至高温设定值后，送至仅装有高压气体的压力罐进行储存，该压力罐内的高压气体通过气体联通管置换至第一个压力罐内，紧接着，装有低温冷水的第二个压力罐通过对应的水泵输送至换热器加热至高温设定值后，送至第一个压力罐进行储存，第一个压力罐内的高压气体通过气体联通管置换至第二个压力罐内，以此类推，直到所有压力罐内的低温冷水全部置换为高温热水；
[0022]放热过程：
[0023]装有高温热水的第一个压力罐通过对应的水泵输送至换热器加热气体，热水被冷却至低温设定值后，送至仅装有高压气体的压力罐进行储存，该压力罐内的高压气体通过气体联通管置换至第一个压力罐内，紧接着，装有高温热水的第二个压力罐通过对应的水泵输送至换热器加热气体，热水被冷却至低温设定值后，送至第一个压力罐进行储存，第一个压力罐内的高压气体通过气体联通管置换至第二个压力罐内，以此类推，直到所有压力罐内的高温热水全部置换为低温冷水；
[0024]重复上述储热和放热过程即可循环实现热量的储存和释放。
[0025]优选的是，当仅装有高压气体的压力罐与装有高温热水或低温冷水的压力罐进行气液置换时，其它压力罐进水口和出水口的阀门均处于关闭状态。
[0026]优选的是，高温设定值为180℃，低温设定值为50℃，压力设定值为1MPa。
[0027]优选的是，压力罐以及输水管中注入的水均采用除盐水或工业水。
[0028]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0029]1、综合考虑投资和电站效率，根据水和蒸汽的物性，本技术提出了采用180℃高温热水进行储热的方案，不仅可以大幅降低储热系统的投资（热水储罐和冷水储罐的最高压力承受值达到1.5MPa以上即可），同时可以保持压缩空气储能电站有较高的效率，解决储热系统投资高以及采用低温热水储热导致压缩空气储能电站效率低的问题，兼顾了投资和电站效率。
[0030]2、本技术通过将各压力罐通过上部气体联通管连通，在系统运行初期，注入高压空气，使系统内维持一定压力。装有高温热水或低温冷水的压力罐向仅装有高压气体
的压力罐输水时，则将高压空气驱赶至该装有高温热水或低温冷水的压力罐，以此类推，直到压力罐内的低温冷水全部置换为高温热水，或者直到压力罐内的高温热水全部置换为低温冷水。这样避免采用外加高压空气维持压力造成较大的能量浪费，解决高压、高温热水储热系统维持压力的问题。
附图说明
[0031]图1是本技术实施例一的一种移罐式高压高温热水储放热系统结构示意图。
[0032]图2是本技术实施例二的一种移罐式高压高温热水储放热系统结构示意图。
[0033]图3是本技术实施例三的一种移罐式高压高温热水储放热系统结构示意图。
[0034]图4是本技术实施例中水的饱和压力值随温度上升的变化曲线图。
[0035]附图标记：1
‑
压力罐；2
‑
换热器；3
‑
气体联通管；4
‑
供气机构；5
‑
输水管；6
‑
水泵；7
‑
阀门。
具体实施方式
[0036]为了使本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移罐式高压高温热水储放热系统，其特征在于：所述高温热水储放热系统包括至少两个压力罐（1）、至少一个换热器（2）和供气机构（4）；所述至少两个压力罐（1）之间通过气体联通管（3）互相连通，所述气体联通管（3）的输入端与供气机构（4）连接，所述供气机构（4）用于通过气体联通管（3）向所述至少两个压力罐（1）提供首次充装高压气体并在系统运行后维持罐内气压；每个所述压力罐（1）出水口与所述至少一个换热器（2）进水口之间均通过输水管（5）连接有一个水泵（6），所述至少一个换热器（2）出水口与每个所述压力罐（1）进水口之间均通过输水管（5）连接，每个所述水泵（6）均用于通过输水管（5）由与之对应的压力罐（1）向所述至少一个换热器（2）单方向抽水。2.根据权利要求1所述的移罐式高压高温热水储放热系统，其特征在于：所述至少两个压力罐（1）之间的容量均相同。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传海，
申请(专利权)人：浙江长源节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：