一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法
【专利摘要】本发明涉及一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法，该锅炉包括电热储能装置、蒸汽输出装置、预热器、低温熔盐罐和传热介质管道；所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述电热元件在谷电时段开启；所述传热介质管道连通高温熔盐罐、蒸汽输出装置、低温熔盐罐且传热介质可在其中循环流动；所述传热介质和高温熔盐罐内的储热物质为熔盐。本发明一方面利用了晚上廉价的谷电加热而在峰电时间使用，经济效益好、节能环保，另一方面利用石英砂复合熔盐储热传热，使用温度高、储能效率高，热量不浪费，储热保证在24小时内的谷电周期内持续利用谷电提供的热量加热产生蒸汽。
【专利说明】一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电蒸汽锅炉领域，具体涉及一种利用谷电且可储能的电蒸汽锅炉及制备蒸汽的方法。
【背景技术】
[0002]电热锅炉由于使用方便，操作简单，能量输送不受时间地点的限制，已经在日常生活和工业领域得到了广泛的应用。但现有的电热锅炉只能在使用时间加热，而其在日常生活中通常的使用时间在峰电时段，导致能源成本较高。因此如何使得电热锅炉的能源成本降低，具有较高的经济性以保证实用性是现阶段的重点研究方向。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法，具有储能效率高、经济效益好、节能环保等优点。
[0004]一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉，其特征在于包括电热储能装置、蒸汽输出装置、低温熔盐罐和传热介质管道；
[0005]所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述电热元件在谷电时段开启；
[0006]所述传热介质管道连通高温熔盐罐、蒸汽发生器、预热器、低温熔盐罐且传热介质可在其中按照高温熔盐罐、蒸汽发生器、预热器、低温熔盐罐再到高温熔盐罐的方向循环流动；
[0007]所述传热介质和高温熔盐罐内的储热物质为熔盐；
[0008]所述蒸汽输出装置包括通过所述传热介质管道依次相连的蒸汽发生器和预热器；使用状态下传热介质先经蒸汽发生器流出后再进入所述预热器，然后进入低温熔盐罐；所述蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的热水加热成水蒸气并输出；所述预热器用于向所述蒸汽发生器提供热水；所述预热器预热热水的热量可来源于流经的传热介质中的余热。
[0009]优选的所述电热元件采用电伴热，所述电伴热缠绕于所述高温熔盐罐外侧。
[0010]优选的所述传热介质通过循环泵在传热介质管道内流动。
[0011]优选的所述预热器的进水口连通水处理装置。
[0012]优选的所述熔盐为石英砂复合熔盐。
[0013]一种制备蒸汽的方法，其特征在于采用下述熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉对水进行加热并输出:
[0014]所述锅炉包括电热储能装置、蒸汽输出装置、低温熔盐罐和传热介质管道；
[0015]所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述电热元件在谷电时段开启；
[0016]所述传热介质管道连通高温熔盐罐、蒸汽发生器、低温熔盐罐且传热介质可在其中按照高温熔盐罐、蒸汽发生器、预热器、低温熔盐罐再到高温熔盐罐的方向循环流动；
[0017]所述传热介质和高温熔盐罐内的储热物质为熔盐；
[0018]所述蒸汽输出装置包括通过所述传热介质管道依次相连的蒸汽发生器和预热器；使用状态下传热介质先经蒸汽发生器流出后再进入所述预热器，然后进入低温熔盐罐；所述蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的热水加热成水蒸气并输出；所述预热器用于向所述蒸汽发生器提供热水；所述预热器预热热水的热量可来源于流经的传热介质中的余热；
[0019]所述方法包括以下步骤:在谷电时段，通过电热元件加热高温熔盐罐，一部分热量加热传热介质熔盐且传热介质熔盐通过传热介质管道进入蒸汽输出装置用于加热产生蒸汽，另一部分热量被高温熔盐罐储存的熔盐吸收贮存；释放热量后的传热介质流到所述低温熔盐罐中；在谷电时段之后，断开电热元件，通过电热储能装置储存的热量可用来加热传热介质，传热介质进入蒸汽发生器产生蒸汽。
[0020]优选的所述电热元件采用电伴热，所述电伴热缠绕于所述电热储能装置外侧。
[0021]优选的所述传热介质通过循环泵在传热介质管道内流动。
[0022]优选的所述预热器的进水口连通水处理装置。
[0023]优选的所述熔盐为石英砂复合熔盐。
[0024]本发明技术效果:
[0025]本发明可在谷电时段，通过电热元件加热电热储能装置，优选的采用电伴热加热熔盐，一部分热量加热传热介质熔盐且传热介质熔盐通过传热介质管道进入蒸汽输出装置用于加热产生蒸汽，另一部分热量被高温熔盐罐储存的熔盐吸收贮存。释放热能之后的传热介质可进入低温熔盐罐储存，并在循环泵的动力下回到电热储能装置开始下一个循环。在谷电时段过了之后，断开电热元件，通过储能装置储存的热量可用来加热传热介质，被储能熔盐加热的传热介质进入蒸汽发生器产生蒸汽。
[0026]所述储能介质和传热介质优选采用石英砂复合熔盐，特别的本发明中所优选的石英砂复合熔盐选自专利申请号201310732738.2，201310040070.5和201310040909.5中所记载的石英砂复合熔盐。其使用温度高，效率高，成本低。
[0027]所述低温熔盐罐在储存传热介质熔盐的同时可以缓冲系统压力波动，起到稳压卸荷的作用，在系统内传热介质熔盐轻微变化时，能保证系统的压力稳定，使得泵不会因压力的改变而频繁的开启，提高系统的安全性和设备的使用寿命。
[0028]所述预热器进水口连接有水处理装置，可进行除氧、除盐等操作，保证给水品质，使锅炉通流部分及换热系统的管路和设备免受腐蚀，延长使用寿命。
[0029]本发明一方面利用了廉价的谷电加热而在峰电时间使用，经济效益好、节能环保，另一方面利用熔盐储热传热，熔盐使用温度高、储能效率高，储热保证在24小时内的谷电周期内持续利用谷电提供的供热量加热产生蒸汽。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明的熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉结构示意图。
[0031]图中各标号列示如下:
[0032]1-电伴热；2_高温熔盐罐；3_低温熔盐罐；4_蒸汽发生器；5_进水口 ；6_出蒸汽口传热介质管道；8_循环泵；9_水处理装置；10_预热器。
【具体实施方式】
[0033]为了更好的解释本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的解释。
[0034]本实施例的熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉，包括电热储能装置、蒸汽输出装置、低温熔盐罐3和传热介质管道7。所述电热储能装置为外面缠绕有电伴热I的高温熔盐罐2，所述蒸汽输出装置包括蒸汽发生器4和预热器10。高温熔盐罐2和低温熔盐罐3内部和传热介质管道7内装有选自专利申请号201310732738.2，201310040070.5或201310040909.5中所记载的石英砂复合熔盐分别作为储热物质和传热介质；所述预热器10包括进水口 5，所述蒸汽发生器4包括出蒸汽口 6 ;所述传热介质管道7依次连通高温熔盐罐2、蒸汽发生器4、预热器和低温熔盐罐3，可通过设置在传热介质管道7的循环泵8在高温熔盐罐2、低温熔盐罐3、预热器10和蒸汽发生器4之间沿图1中箭头方向流动。进水口 5连接有水处理装置9，可进行除氧、除盐等操作。
[0035]本实施例在谷电时段，通过电伴热I加热高温熔盐罐2，一部分热量随传热介质熔盐通过传热管道7进入蒸汽发生器4用于加热产生蒸汽，另一部分热量被储能熔盐吸收贮存，余热可在预热器10中加热热水以提供给蒸汽发生器4或直接供应热水使用。热量交换之后的熔盐可进入低温熔盐罐3进一步储存，并在循环泵的动力下回到电热储能装置。在谷电时段过了之后，断开电伴热1，通过储能装置储存的热量可用来加热传热介质，传热介质进入蒸汽发生器4可继续产生蒸汽。
[0036]本实施例一方面利用了廉价的谷电加热而在峰电时间使用，从而实现经济效益好、节能环保的效果，另一方面利用石英砂复合熔盐储热传热，使用温度高、储能效率高，热量不浪费，储热保证在24小时内的谷电周期内持续利用谷电提供的热量加热产生蒸汽。
[0037]以上所述【具体实施方式】可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明要求保护的范围，一切不脱离本专利的精神和范围的技术方案及其改进，例如其它电加热方式，传输介质管道设置各种调整流量的阀门等，等条件，只要符合本发明的精神，其均涵盖在本专利的保护范围当中。
【权利要求】
1.一种熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉，其特征在于包括电热储能装置、蒸汽输出装置、低温熔盐罐和传热介质管道； 所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述电热元件在谷电时段开启； 所述传热介质管道连通高温熔盐罐、蒸汽发生器、低温熔盐罐且传热介质可在其中按照高温熔盐罐、蒸汽发生器、低温熔盐罐再到高温熔盐罐的方向循环流动； 所述传热介质和高温熔盐罐内的储热物质为熔盐； 所述蒸汽输出装置包括通过所述传热介质管道依次相连的蒸汽发生器和预热器；使用状态下传热介质先经蒸汽发生器流出后再进入所述预热器，然后进入低温熔盐罐；所述蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的热水加热成水蒸气并输出；所述预热器用于向所述蒸汽发生器提供热水；所述预热器预热热水的热量可来源于流经的传热介质中的余热。
2.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于所述电热元件采用电伴热，所述电伴热缠绕于所述高温熔盐罐外侧。
3.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于所述传热介质通过循环泵在传热介质管道内流动。
4.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于所述预热器的进水口连通水处理装置。
5.根据权利要求1-4任一所述的锅炉，其特征在于所述熔盐为石英砂复合熔盐。
6.一种制备蒸汽的方法，其特征在于采用下述熔盐传热储热的谷电蒸汽锅炉对水进行加热并输出: 所述锅炉包括电热储能装置、蒸汽输出装置、低温熔盐罐和传热介质管道； 所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述电热元件在谷电时段开启； 所述传热介质管道连通高温熔盐罐、蒸汽输出装置、低温熔盐罐且传热介质可在其中按照高温熔盐罐、蒸汽发生器、预热器、低温熔盐罐再到高温熔盐罐的方向循环流动； 所述传热介质和高温熔盐罐内的储热物质为熔盐； 所述蒸汽输出装置包括通过所述传热介质管道依次相连的蒸汽发生器和预热器；使用状态下传热介质先经蒸汽发生器流出后再进入所述预热器，然后进入低温熔盐罐；所述蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的热水加热成水蒸气并输出；所述预热器用于向所述蒸汽发生器提供热水；所述预热器预热热水的热量可来源于流经的传热介质中的余热； 所述方法包括以下步骤:在谷电时段，通过电热元件加热高温熔盐罐，一部分热量加热传热介质熔盐且传热介质熔盐通过传热介质管道进入蒸汽输出装置用于加热产生蒸汽，另一部分热量被高温熔盐罐储存的熔盐吸收贮存；释放热量后的传热介质流到所述低温熔盐罐中；在谷电时段之后，断开电热元件，通过电热储能装置储存的热量可用来加热传热介质，传热介质进入蒸汽输出装置产生蒸汽。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述电热元件采用电伴热，所述电伴热缠绕于所述电热储能装置外侧。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述传热介质通过循环泵在传热介质管道内流动。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述预热器的进水口连通水处理装置。
10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于所述熔盐为石英砂复合熔盐。
【文档编号】F22B1/28GK104279545SQ201410462771
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】曾智勇, 李正坤, 黄贝, 崔小敏, 聂源 申请人:深圳市爱能森设备技术有限公司