固体电蓄热装置的制造方法
【专利摘要】一种固体电蓄热装置，包括有保温壳体、承重墙体、电阻加热器组、蓄热体、热循环系统、基础结构和控制系统，其技术要点是：在保温壳体内由承重墙体建立的每个空间内，安装有电源直接供电的电阻加热器组，该电阻加热器组由若干个电阻加热单元串联连接而成；基础结构由电缆沟、承重墙体、地基构成；蓄热体是由长方体组件阵列构成，长方体组件是由内部安装蓄热材料的铸铁或耐热钢构成；热循环系统是设置在保温壳体外表的循环通道、热交换器、风量调节器、风机部件经密封连接构成的闭环空气管道，可以完成向热用户输出热能。比利用现有技术制造的固体电蓄热装置，可以减小设备体积，降低电加热部件成本，避免了蓄热体带电。
【专利说明】
固体电蓄热装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种电蓄热技术领域，具体地说是一种由66kv?500kV电压等级直接供电的固体电蓄热装置。该发明能将电能转换成热能存储在固体蓄热体中并能控制热水、热风、蒸汽输出。
【背景技术】
[0002 ]近年来，随着电力工业的快速发展，在国内涌现越来越多的核电站系统、风力发电系统随着装机容量逐年的扩大，电网调峰矛盾也日益突出。在冬季北方担负供暖任务的热电联产火电机组以供暖热需求来定发电量。当供暖的热需求增加时导致热电联产火电机组上网电量的增加，经常出现单凭热电联产火电厂的上网电量就可以满足低谷期电网负荷的需求。为了平衡电网一边只好关闭核电、风电机组造成弃风、弃核，浪费大量的清洁能源;为了生产、生活用热，一边还要热源厂散烧燃煤制热，造成空气污染。若用固体电蓄热装置吸纳弃风、弃核电能转换成热能存储在固体蓄热体中，为生产、生活提供热源，是平衡电网优化电能利用，减少化石能源燃烧的有效办法。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对上述存在的问题提供一种固体电蓄热装置，在保温壳体内安装用66kV?500kV电压等级电源直接加热，经水平串联接线的电阻加热器组和安装用铸铁、耐热钢、复合无机材料制成的蓄热体;在保温壳体外还设有热循环系统，将保温壳体内的热能制成热水、热风、蒸汽输出给热用户。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种固体电蓄热装置，它包括有保温壳体、承重墙体、电阻加热器组、蓄热体、热循环系统、基础结构和控制系统，其特征在于:在保温壳体内由承重墙体建立的每个空间内，安装有采用66kV?500kV电压等级电源直接供电的电阻加热器组，该电阻加热器组由若干个电阻加热单元串联连接而成，电阻加热单元由基座、均压支架、电阻加热元件构成，基座是用金属及绝缘型材制成的支撑在多根满足绝缘要求的柱状电工陶瓷、玻璃棒上或安装在绝缘材料砌块之上的平台，在基座上设置有均压支架，在均压支架上支撑有电阻加热元件；基础结构由电缆沟、承重墙体、地基构成;蓄热体是由长方体或正方体组件分层阵列安装构成，长方体或正方体组件是由内部安装复合无机蓄热材料的铸铁或耐热钢型材构成;所述热循环系统包括设置在保温壳体外部的循环通道，以及设置在循环通道上的热交换器、风机及风量调节器部件，所述循环通道两端分别与保温壳体内上部的高温空气腔以及保温壳体内下部的均风管道相连通。
[0006]所述的电阻加热器组是由若干个电阻加热单元水平串联连接而成的。
[0007]所述带电动调节机构的风量调节器设置在热交换器的进风口或出风口处。风量调节器是用于调节流通热交换器风量的装置;风量调节器一般安装在热交换器的出风口处。
[0008]所述的承重墙体是设在保温壳体内，建立电阻加热器组工作空间并支撑蓄热体重量，耐受100 0C或以上高温的砌筑或浇注成型的构件。
[0009]所述的均压支架是指电工陶瓷、玻璃或云母制成的杆状体。
[0010]所述的电阻元件是由电热丝、电热片或电热管高温电阻材料制成。
[0011]所述的复合无机蓄热材料是由金属氧化物及盐类、碱类相变材料配伍制成的在蓄热体850°C以下工作温度区间内，具有相变蓄热特性或不具有相变特性的烧结块、烧结球、浇筑砌块。
[0012]所述的循环通道是连接在保温壳体、热交换器、风量调节器、风机之间为热空气密闭循环设置的金属或耐热材料构成的管道，分高温管道、低温管道、旁通管道、均风管道。高温管道是能耐受800°C空气温度的T接三通管道结构，其轴线方向两直通端口，一端通过保温壳体连接在蓄热体的高温空气腔内，另一端与热交换器连接;低温管道是T接三通结构，其轴线方向两直通端口，一端连接在风量调节器，另一端与风机引风口连接;旁通管道是内部带电动风门的金属管道，连接在同属三通结构高温管道与低温管道的T接管道接口之间；均风管道连接在风机出风口并插入保温壳体内的电阻加热器组工作空间。
[0013]所述的控制系统是完成蓄热电源及热能管理控制，以PLC为核心的智能控制器。
[0014]本实用新型有益效果是:
[0015]本实用新型固体电蓄热装置，在66kV以上电压接入的环境下，比利用现有技术，在蓄热体内阵列安装电热丝的固体电蓄热装置，可以减小设备体积，降低电加热部分绝缘成本，避免了蓄热体带电。本实用新型可使用金属及非电气绝缘的相变材料做蓄热体，不考虑蓄热体的绝缘要求。比氧化镁、氧化铝烧结蓄热体导热速度快，尤其是要求大功率蓄热、放热的设备优势更加明显。本实用新型特别适用于火电厂发电机组蓄热式调峰、风场发电机组蓄热式调峰、太阳能发电系统蓄热式调峰、电网低谷期电蓄热平衡电网。本装置可做为大功率蓄热工业热源，也可以做为冬季蓄热供暖热源。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型固体电蓄热装置结构主视图；
[0017]图2为本实用新型固体电蓄热装置结构主视图的右视图；
[0018]图3为本实用新型固体电蓄热装置结构主视图的俯视图；
[0019]图4为本实用新型图3中的A-A向剖视图；
[0020]图5为本实用新型图3的B-B向剖视图。
[0021]图中，1、保温壳体，2、承重墙体，3、电工陶瓷，4、条形砌块，5、平板形砌块，6、均压支架，7、均风管道，8、长方体组件，9、长方体组件端面，10、复合无机蓄热材料，11、高温空气腔，12、热交换器，13、风机，14、高温管道，15、低温管道，16、电缆沟，17、引入电缆，18、零线电缆，19、电阻加热元件，20、风量调节器，21、旁通管道，22、地基，23、基座。
[0022]下面将结合附图通过实例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]本实用新型固体电蓄热装置的结构如图1?5所示，图中的I为保温壳体、2为承重墙体、电阻加热器组、蓄热体、热循环系统、基础结构和控制系统，A在保温壳体内由承重墙体建立的每个空间内，安装有采用66kV?500kV电压等级电源直接供电的电阻加热器组，该电阻加热器组由若干个电阻加热单元水平串联连接而成，电阻加热单元由基座23、均压支架6、电阻加热元件19构成，所述的基座23是用金属及绝缘型材制成由多根满足绝缘要求的柱状电工陶瓷、玻璃棒支撑的或是安装在绝缘材料砌块之上的平台，在基座23上设置有均压支架6，在均压支架6上支撑有电阻加热元件19;基础结构由电缆沟16、承重墙体2、地基22构成；蓄热体是由长方体组件8分层阵列安装构成，长方体组件8是由内部安装复合无机蓄热材料10的铸铁或耐热钢型材构成;所述热循环系统包括设置在保温壳体外部的循环通道，以及设置在循环通道上的热交换器、风机13及风量调节器20部件，所述循环通道两端分别与保温壳体内上部的高温空气腔11以及保温壳体内下部的均风管道7相连通。
[0025]所述的电阻加热器组包括基座23、电工陶瓷3、条形砌块4、平板形砌块5、均压支架
6、电阻元件19组成，电阻加热器组设置在保温壳体I内承重墙体2建立的空间中，确保电阻元件19在加热工作期间不会发生对承重墙体2和长方体组件8放电现象。均压支架6在电阻元件19通电发热工作中具有良好的绝缘性。电阻元件19安装在均压支架6上，经多组并联、串联的方式构成电阻加热单元。多组电阻加热单元经串联连接构成电阻加热器组。蓄热体包括长方体组件8、长方体组件端面9、复合无机蓄热材料10、高温空气腔11，蓄热体横担在多个承重墙体2之间的上端面，长方体组件8在高温状态下应具有承受悬空抗弯力，能在850°(:蓄热温度下承受内部安装复合无机蓄热材料10(如:氧化镁、氧化铝砖)的重力，保持蓄热体的稳定性。以多个承重墙体2之间构成的平面为基础，等间隙分层牢固摆放长方体组件8，其中奇数层以垂直于承重墙体2轴线方向横担在承重墙体2上端面，偶数层以平行于承重墙体2轴线方向横担在奇数层长方体组件8上，依次反复层叠完成蓄热体的安装。电阻元件19发出的热量沿着长方体组件8之间的间隙向上传递，热能在传递的过程中被蓄热体吸收。保温壳体I使蓄热体的热能损耗以每天小于5%的量值保存在蓄热体中。当装置需要向用户供热时首先开启风量调节器20关闭旁通管道21内的风门再开启热循环系统中的风机13，使蓄热体上端的高温空气腔11的热能经高温管道14的轴线方向两直通管道送入热交换器12，热空气对热交换器12中传热介质做功。热交换器12里降温后的空气经风量调节器20、低温管道15的轴线方向两直通管道送入风机13的引风口，风机13克服热循环系统阻力后将降温后的空气从出风口送入均风管道7，均风管道7在通过保温壳体I插入电阻加热器组工作空间的部分开有均风孔，使均风管道7在电阻加热器组工作空间内的出风均匀。热循环系统裸露的外表面均带有保温层，避免热能损耗。当装置不需要向用户供热时，首先开启旁通管道21内的风门再关闭风量调节器20防止热空气流入热交换器12，在蓄热工作状态时风机13驱动电阻加热器组工作空间内的空气流动，带动电阻元件19发出的热量向上传递，热循环空气流经旁通管道21不进入热交换器12做功。本装置安装在地基22之上，由控制系统自动完成数据采集、蓄热、放热工作状态运行调节。
【主权项】
1.一种固体电蓄热装置，它包括有保温壳体、承重墙体、电阻加热器组、蓄热体、热循环系统、基础结构和控制系统，其特征在于:在保温壳体内由承重墙体建立的每个空间内，安装有采用66kV?500kV电压等级电源直接供电的电阻加热器组，该电阻加热器组由若干个电阻加热单元串联连接而成，电阻加热单元由基座、均压支架、电阻加热元件构成，基座是用金属及绝缘型材制成的支撑在多根满足绝缘要求的柱状电工陶瓷、玻璃棒上或安装在绝缘材料砌块之上的平台，在基座上设置有均压支架，在均压支架上支撑有电阻加热元件;基础结构由电缆沟、承重墙体、地基构成；蓄热体是由长方体或正方体组件分层阵列安装构成，长方体或正方体组件是由内部安装复合无机蓄热材料的铸铁或耐热钢型材构成;所述热循环系统包括设置在保温壳体外部的循环通道，以及设置在循环通道上的热交换器、风机及风量调节器部件，所述循环通道两端分别与保温壳体内上部的高温空气腔以及保温壳体内下部的均风管道相连通。2.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的电阻加热器组是由若干个电阻加热单元水平串联连接而成的。3.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:带电动调节机构的所述风量调节器设置在热交换器的进风口或出风口处。4.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的承重墙体是设在保温壳体内，建立电阻加热器组工作空间并支撑蓄热体重量，耐受1000°C或以上高温的砌筑或浇注成型的构件。5.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的均压支架是电工陶瓷、玻璃或云母制成的杆状体。6.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的电阻元件是由电热丝、电热片或电热管高温电阻材料制成。7.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的复合无机蓄热材料是由金属氧化物、盐类或碱类相变材料配伍制成的在蓄热体850°C以下工作温度区间内，具有相变蓄热特性或不具有相变特性的烧结块、烧结球、浇筑砌块。8.根据权利要求1所述的固体电蓄热装置，其特征在于:所述的循环通道是连接在保温壳体、热交换器、风量调节器、风机之间为热空气密闭循环设置的金属或耐热材料构成的管道，分高温管道、低温管道、旁通管道、均风管道;高温管道是耐受800 °C空气温度的T接三通结构，其轴线方向两直通端口，一端通过保温壳体连接在蓄热体的高温空气腔内，另一端与热交换器连接;低温管道是T接三通结构，其轴线方向两直通端口，一端连接在风量调节器，另一端与风机引风口连接;旁通管道是内部带电动风门的金属管道，连接在同属三通结构高温管道与低温管道的T接管道接口之间；均风管道连接在风机出风口并插入保温壳体内的电阻加热器组工作空间。
【文档编号】F28D20/00GK205505816SQ201620282607
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】朱建新
【申请人】朱建新