一种新型灵活级联式储热及集中供热方法与流程

本发明属于能源应用，具体涉及一种新型灵活级联式储热及集中供热方法。

背景技术：

1、热电联产集中供热实现了能源的高效利用，但是受制于机组的抽汽能力，发电机组运行不灵活。在常规热电联产供热系统中嵌入熔盐储热换热系统，可以提高热电联产运行灵活性，保证发电机高效率运行。

2、但常规的熔盐换热储热放热采用双罐系统，包括热熔盐罐、冷熔盐罐、蒸汽加热熔盐装置、热熔盐泵、熔盐放热换热器及其管路。系统复杂，设备多，投资高，占地大，检修维护工作量大，且热电联产供热的方式不具有灵活性。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种新型型灵活级联式储热及集中供热方法，解决双罐系统复杂，投资高的问题，提高了罐体的有效容积，并提高热电联产的灵活性并保障集中供暖给水温度的稳定性。

2、具体方案如下：

3、一种新型灵活级联式储热及集中供热方法，包括级联式熔盐单罐储热方法和熔盐单罐供热方法，其中，

4、所述级联式熔盐单罐储热方法，包括如下步骤：

5、s1：设置过热蒸汽主管道和n个熔盐单罐，n个熔盐单罐依次串联连接，每个熔盐单罐均包括换热介质入口端和换热介质出口端，n个熔盐单罐上的换热介质入口端均与过热蒸汽主管道连接；n为正整数且n≥2；

6、s2：从第一个熔盐单罐开始，每次使得仅有一个熔盐单罐与过热蒸汽主管道连通；与过热蒸汽主管道连通的熔盐单罐与过热水蒸汽进行换热，换热后的过热水蒸汽与后续多个熔盐单罐进行换热，使后续每个熔盐单罐逐级换热；所述过热水蒸汽来自过热蒸汽主管道；

7、与过热蒸汽主管道连通的熔盐单罐被过热水蒸汽加热至预定温度后，更换下一个熔盐单罐与过热蒸汽主管道进行连通，至第n个熔盐单罐结束，使每个熔盐单罐的终温保持一致；

8、s3：过热水蒸汽在与熔盐单罐换热后，判断过热水蒸汽是否转变为过冷水，若转变为过冷水，则在相应熔盐单罐的换热介质出口端上设置疏水管道；

9、所述熔盐单罐供热方法，包括如下步骤：

10、p1：n个熔盐单罐级联储热结束后，使n个熔盐单罐不进行串联连接；

11、p2：设置供暖回水主管和供暖给水主管，将每个熔盐单罐上的换热介质入口端均与供暖回水主管连接，将每个熔盐单罐上的换热介质出口端均与供暖给水主管连接。

12、每个熔盐单罐的换热介质出口端均设置有熔盐罐连通管道，所述熔盐罐连通管道上设置有连通阀门，每个熔盐单罐的换热介质出口端通过熔盐罐连通管道与另一个熔盐单罐的换热介质入口端串联连接。

13、n个熔盐单罐不进行串联连接的方法是关闭熔盐罐连通管道上的连通阀门。

14、每个熔盐单罐的换热介质出口端还均设置有给水支管，所述给水支管上设置有给水连通阀，每个熔盐单罐的换热介质出口端还均通过给水支管与供暖给水主管连接。

15、所述每个熔盐单罐的换热介质入口端上均设置有过热蒸汽支管，所述过热蒸汽支管上设置有蒸汽连通阀，每个熔盐单罐的换热介质入口端通过过热蒸汽支管与过热蒸汽主管道连接。

16、所述每个熔盐单罐的换热介质入口端上还均设置有回水支管，所述回水支管上设置有回水连通阀，每个熔盐单罐的换热介质入口端还均通过回水支管与供暖回水主管连接。

17、每个熔盐单罐还包括罐体，罐体内设置有熔盐和换热管束，所述换热介质入口端通过换热管束与换热介质出口端管道连接，传热介质通过换热管束与熔盐换热，所述传热介质为蒸汽或水。

18、所述罐体为不锈钢材质，所述换热介质入口端固定于罐体的一端，所述换热介质出口端固定于罐体的另一端，所述换热管束包括至少三根管道，每个管道均匀安装于熔盐中，每个管道的一端与换热介质入口端连接，每个管道的另一端与换热介质出口端连接。

19、所述罐体上还设置有保温隔热层。

20、本发明公开了一种新型灵活级联式储热及集中供热方法，具有以下优点：

21、（1）、可以根据用户的实际需求，选择使用熔盐罐的数量和熔盐罐之间的级联方式，灵活调配热容量，同时最大限度提高传热介质热利用率，还可以根据供暖给水侧需求，灵活选择释热阶段所用熔盐罐数量；

22、（2）、通过熔盐单罐的级联，增加了储能材料的容量和换热面积，增大了热容量和换热功率；

23、（3）、每个熔盐单罐，采用列管式换热器，增大了换热面积，可以通过大功率热能交换实现熔盐的快速熔化和后续快速升温，满足工业生产要求。

技术特征：

1.一种新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：包括级联式熔盐单罐储热方法和熔盐单罐供热方法，其中，

2.根据权利要求1所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：每个熔盐单罐（4）的换热介质出口端（11）均设置有熔盐罐连通管道（5），所述熔盐罐连通管道（5）上设置有连通阀门，每个熔盐单罐（4）的换热介质出口端（11）通过熔盐罐连通管道（5）与另一个熔盐单罐（4）的换热介质入口端（10）串联连接。

3.根据权利要求2所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：n个熔盐单罐（4）不进行串联连接的方法是关闭熔盐罐连通管道（5）上的连通阀门。

4.根据权利要求1所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：每个熔盐单罐（4）的换热介质出口端（11）还均设置有给水支管（9），所述给水支管（9）上设置有给水连通阀，每个熔盐单罐（4）的换热介质出口端（11）还均通过给水支管（9）与供暖给水主管（8）连接。

5.根据权利要求1所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：所述每个熔盐单罐（4）的换热介质入口端（10）上均设置有过热蒸汽支管（2），所述过热蒸汽支管（2）上设置有蒸汽连通阀，每个熔盐单罐（4）的换热介质入口端（10）通过过热蒸汽支管（2）与过热蒸汽主管道（1）连接。

6.根据权利要求1所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：所述每个熔盐单罐（4）的换热介质入口端（10）上还均设置有回水支管（7），所述回水支管（7）上设置有回水连通阀，每个熔盐单罐（4）的换热介质入口端（10）还均通过回水支管（7）与供暖回水主管（6）连接。

7.根据权利要求1所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：每个熔盐单罐（4）还包括罐体，罐体内设置有熔盐和换热管束（12），所述换热介质入口端（10）通过换热管束（12）与换热介质出口端（11）管道连接，传热介质通过换热管束（12）与熔盐换热，所述传热介质为蒸汽或水。

8.根据权利要求7所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：所述罐体为不锈钢材质，所述换热介质入口端（10）固定于罐体的一端，所述换热介质出口端（11）固定于罐体的另一端，所述换热管束（12）包括至少三根管道，每个管道均匀安装于熔盐中，每个管道的一端与换热介质入口端（10）连接，每个管道的另一端与换热介质出口端（11）连接。

9.根据权利要求7所述的新型灵活级联式储热及集中供热方法，其特征在于：所述罐体上还设置有保温隔热层。

技术总结
本发明公开了一种新型灵活级联式储热及集中供热方法，由多个可独立工作的熔盐单罐构成；单罐之间采用串并联混合运行。熔盐单罐包括熔盐和换热管束，换热管束为储热、释热过程中两种换热流体的共用管道。储热时，热流体通过换热管束，使熔盐单罐中的熔盐熔化且温度继续升高。释热时，冷流体通过换热管束，使熔盐单罐中的熔盐温度降低直至冷凝成固体，通过单罐的级联，提高了热容量和换热功率，可以根据用户的实际需求，选择使用熔盐罐的数量和熔盐罐之间的级联方式，灵活调配热容量。

技术研发人员：张金柱,吴玉庭,石天庆,张灿灿,关秀红,魏雯珍,梁新磊,智瑞平,鹿院卫
受保护的技术使用者：华电郑州机械设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5