一种带有中间蒸发器的熔盐蓄热式电加热集中供暖系统的制作方法

本实用新型提供了一种利用熔盐介质作为低谷蓄热介质进行电加热进行集中供暖的系统，该系统尤其涉及熔盐蓄热式电加热集中供暖中熔盐到水热量传递方式，属于熔盐蓄热供暖技术领域。

背景技术：

我国风电和光伏发电的弃风弃光现象日趋严重，鼓励可再生能源就地消纳利用。我们在面临能源巨大消耗的同时还遭受着环境愈来愈大的“报复”，雾霾严重影响我国北方，各省市分别推出煤改电政策。为节约能源，利用弃风弃光及低谷电，熔盐蓄热供暖系统受到关注。

专利名称：熔盐蓄热式电加热集中供暖系统，申请号：201410093965.X，该专利系统中利用一个熔盐-水换热器将熔盐的热量传递给水。熔盐温度较高一般取500度，而居民区供暖入口温度一般为95度，出口温度为70度，这会导致换热器温差太大，不利于换热器的设计制造，也影响换热器的使用寿命。同时熔融盐和低温水换热，增加了其凝结的可能性，不利于系统的安全运行。

技术实现要素：

为了克服上述系统在设计制造上以及换热器寿命等技术问题，本实用新型在熔盐和供暖循环水之间增设了一个蒸发器。利用该蒸发器首先将熔盐热量传递给高压水(1.0～1.5MPa)产生蒸汽，然后再将蒸汽热量传递给水，用于供暖。这样不仅大大降低了熔盐与水换热的温差，确保设备无设计制造问题，同时解决了熔盐凝固的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种带有中间蒸发器的熔盐蓄热式电加热集中供暖系统，该系统包括电源1、熔盐电加热器2、高温热盐罐3、低温冷盐罐4、熔盐蒸汽发生器5、汽-水换热器6、热用户7。熔盐电加热器2、高温热盐罐3、熔盐蒸汽发生器5、低温冷盐罐4依次连接组成循环系统，电源1与熔盐电加热器2连接后，该循环系统为熔盐介质电加热循环系统。

热用户7与汽-水换热器6连接，汽-水换热器6与熔盐蒸汽发生器5连接，熔盐蒸汽发生器5、汽-水换热器6和热用户7共同组成用户端的换热系统。

增加熔盐蒸汽发生器是解决了熔盐与水换热温差太大的问题，达到了如下效果：(1)避免换热器应力；(2)避免熔盐与较低温度水接触发生凝固；

熔盐蒸汽发生器结构为：采用立式中央循环管式蒸汽发生器，保证蒸汽发生器内水的温度保持在较高温度，避免熔盐在换热过程中发生凝固。

熔盐蒸汽发生器5和汽-水换热器6的端部各自分别设有两个连接口，熔盐蒸汽发生器5与汽-水换热器6之间通过端部两个连接口进行连接，一个连接口为热用户7的进水口，另一个连接口为热用户7的出水口。

熔盐蒸汽发生器5和汽-水换热器6之间为闭式系统或半开式系统，闭式系统中，泵8与高压水箱9连接，高压水箱9内的水提升至熔盐蒸汽发生器5，与高温熔盐换热产生蒸汽；蒸汽在汽-水换热器6内与水换热，蒸汽被冷凝后，回流至高压水箱9。

半开式系统中，泵8与开式水箱10连接，开式水箱10与熔盐换热产生蒸汽；蒸汽在汽-水换热器6内与水换热，蒸汽被冷凝后，经疏水阀11回流至开式水箱10，完成循环。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果。

500℃左右的高温熔盐经过熔盐蒸汽发生器将热量传递给水，水变为高压水蒸气，高压水蒸气经过汽-水换热器将热量传递给水，水升温到90℃左右之后供给用户，减小换热器温差，有利于换热器的设计制造，增大换热器的使用寿命，有利于系统的安全运行。

附图说明

图1为本系统的实施原理图。

图2为闭式系统。

图3半开式系统。

图中：1、电源，2、熔盐电加热器，3、高温热盐罐，4、低温冷盐罐，5、熔盐蒸汽发生器，6、汽-水换热器，7、热用户，8、泵，9、高压水箱，10、开式水箱，11、疏水阀。

具体实施方式

以河北辛集为例，当地谷电时间是22:00-次日6:00。谷电时间启动熔盐电加热器，低温冷盐罐内200℃左右的熔盐经过熔盐电加热器后升温到500℃左右储存在高温热盐罐内，高温热盐罐内的熔盐一部分储存在罐内用于峰电时间段与高压水换热，一部分流入熔盐蒸发器与1.5MPa的高压水换热后降温到200℃左右返回低温冷盐罐。在熔盐蒸发器吸热后的高压水变为1.5MPa、185℃的高压蒸汽，高压蒸汽流入汽-水换热器将热量传递给常压水降温到120℃左右返回熔盐蒸发器再次吸热。在汽-水换热器吸热后的升温到90℃左右进入供热管路为居民供暖，降温后70℃左右的水返回汽-水换热器再次吸热。

图2为闭式系统：整个蒸汽回路采用闭式流程，保持1.5MPa压力。具体的流程为：首先泵8将高压水箱9内的水提升至熔盐蒸汽发生器5，与高温熔盐换热产生蒸汽；蒸汽在汽-水换热器6内与水换热，蒸汽被冷凝后，回流至高压水箱9，完成循环。

图3为半开式系统：开式系统蒸汽回路只有部分保持在1.5MPa，具体流程为：泵8将开式水箱10内的水提升至1.25MPa，与熔盐换热产生蒸汽；蒸汽在汽-水换热器6内与水换热，蒸汽被冷凝后，经疏水阀11回流至开式水箱10，完成循环。