一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，属于利用特殊方法的工业加热或居民采暖领域。


背景技术：

2.导热油具有较宽的液相工作温度范围，可以在较低压力、甚至常压下实现高温特征；同时导热油还具备较高的导热系数，因此是一种性能优良的工艺加热介质。目前，导热油作为一种热媒介质被广泛应用在化工、化纤、纺织、印染、食品、造纸等诸多领域。
3.传统的导热油加热通常采用燃煤加热方式，链条炉是较常见的炉型。这类锅炉由于容量小、燃烧方式落后，因此锅炉效率通常不高，并且污染物控制难度高，难以适应逐渐提高的环保要求。并且由于这类锅炉导热油换热面直接布置在锅炉内部，因此当换热管发生泄漏时，锅炉发生爆燃、爆炸的事故概率高。
4.近几年，企业为了提升生产工艺水平与产品市场竞争力，在化工、化纤领域以煤为燃料、采用大型流化床技术直接或间接加热导热油的工程应用逐渐增多。这种方式虽然提高了燃烧效率、降低了污染物排放，但仍然难以满足日益提升的环保要求。因此导热油加热方案需要有革新性技术，以满足工艺用热的经济性、稳定性、以及逐渐提高的环保要求。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种以太阳能、风能等可再生清洁能源为主体、以电网低谷电为补充的适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统。
6.本实用新型采用如下技术方案：
7.一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，包括三个组成模块：以清洁能源为主体的能量输入区、以储热材料为介质的储热区、以及以导热油为介质的导热油换热、供热区，能量输入区包括有太阳能聚光集热系统和电热装置，储热区包括有储热装置，导热油换热、供热区包括有导热油换热装置，太阳能聚光集热系统和电热装置分别连通储热装置，储热装置连通导热油换热装置。
8.作为优选，所述电热装置通过太阳能或风能供能的能量源驱动加热。
9.作为优选，所述电热装置通过电网低谷电驱动加热。
10.作为优选，所述储热装置和导热油换热装置间的连接管路上设置有储热材料输送泵。
11.作为优选，所述导热油换热装置的高温导热油输出管路上设置有导热油输送泵。
12.作为优选，所述储热区的储热材料为熔盐。本系统中储热材料优先选用的是熔盐，也可以根据用户需求选取高温混凝土、相变材料或热化学类的储热材料等。由于熔盐具备热容高、传热特性好、价格适中等特点，因此在本系统中熔盐是优选的储热材料。
13.该适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统的原理是：能量输入主要包括：以太阳能光伏、风电为来源，然后通过电热装置把能量储存在熔盐内；通过聚光集热系统直接或
间接加热熔盐，把能量储存在熔盐内；若太阳能与风能不能满足供能需求时，利用电网低谷电给系统提供能量加热熔盐。当系统需要对外供热时，通过熔盐
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导热油换热装置把熔盐中的热量传递给导热油，输出高温导热油以满足工艺用汽的需求。
14.系统主要利用太阳能、风能为能量来源，采用规模化熔盐储热以消除可再生能源的不稳定性，根据用户需要提供稳定参数的高温导热油。
15.在太阳能、风能不充分的条件下，利用电网低谷电给系统补充能量。在低谷电模式下，系统承担了电网的部分调峰功能。
16.通常情况下，风能以电的形式输入系统，然后利用电热装置加热熔盐，然后储存在高温熔盐内；太阳能可以是光伏发电的形式，也可以是以聚光集热的方式直接或间接加热熔盐。实际工程应根据场地特征、投资成本、运维费用等因素做方案优选。
17.本实用新型的有益效果是：（1）、本实用新型以太阳能、风能可再生能源为输入主体，因此本供能系统具有清洁、环保的特征，这种供能方式从根本上消除了化石燃料带来的污染；（2）、系统以电网低谷电作为补充电源，根据工艺流程及用户的需要实现对外供热，这不但提高了系统供热的可靠性，还可以承担部分削峰填谷功能；（3）、采用了规模化的熔盐储热技术，可以消除太阳能、风能可再生能源的波动性、间歇性，保证了对外输出的导热油参数满足工艺用热的要求。
附图说明
18.图1是本实用新型的一种结构示意图；
19.图中：1、太阳能聚光集热系统，2、电热装置，3、熔盐储热装置，4、熔盐输送泵，5、导热油输送泵，6、熔盐
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导热油换热装置，7、能量输入区，8、熔盐储热区，9、导热油换热、供热区。
具体实施方式
20.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
21.实施例：如附图1所示，本实用新型主要包括：一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，包括以可再生清洁能源为主体的能量输入区7、以熔盐为典型介质的熔盐储热区8、以及以导热油为介质的导热油换热、供热区9。具体包括：太阳能聚光集热系统1、电热装置2、熔盐储热装置3、熔盐输送泵4、导热油输送泵5、熔盐
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导热油换热装置6。
22.以图1所示的系统为例，对“一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统”进行详细描述如下：
23.太阳能或风能在正常情况下为系统提供能量，并通过电热装置2加热熔盐，然后储存在熔盐储热装置3内；当太阳能或风能不足时，利用电网的低谷电给系统供能。除了电能输入方式外，系统还可以利用太阳能聚光集热系统1直接为系统提供热量加热熔盐。多种输入方式保障了系统对外供热的可靠性。
24.当系统需要对外供高温导热油时，开启熔盐输送泵4和导热油输送泵5。热熔盐从熔盐储热装置3内被输送到熔盐
‑
导热油换热装置6，在熔盐
‑
导热油换热装置6内把热量传递给导热油，然后高温导热油被输送到后续流程用于工艺加热。
25.熔盐的储热特性把系统的能量输入与能量输出进行了解耦，由此消除了太阳能、风能可再生能源的不稳定性，同时保障了系统可以按需求参数供应导热油。
26.一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，以太阳能、风能可再生能源为主体，并利用低谷电提高供能的保证率。该实用新型以规模化熔盐储能技术为特征，解决了可再生能源间歇性、波动性问题，保证系统可以向外提供稳定、可靠的导热油用于工艺加热。
27.本实用新型可以实现对传统工业加热方式的替代，以可再生能源为主体的供能方案可以从根本上消除化石燃料带来的污染，最大限度减少co2的排放。在“碳达峰、碳中和”的背景下，该实用新型具有非常广阔的应用前景。
28.以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。


技术特征：
1.一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，其包括三个组成模块：以清洁能源为主体的能量输入区、以储热材料为介质的储热区、以及以导热油为介质的导热油换热、供热区，能量输入区包括有太阳能聚光集热系统和电热装置，储热区包括有储热装置，导热油换热、供热区包括有导热油换热装置，太阳能聚光集热系统和电热装置分别连通储热装置，储热装置连通导热油换热装置。2.根据权利要求1所述的一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，所述电热装置通过太阳能或风能供能的能量源驱动加热。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，所述电热装置通过电网低谷电驱动加热。4.根据权利要求1所述的一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，所述储热装置和导热油换热装置间的连接管路上设置有储热材料输送泵。5.根据权利要求1所述的一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，所述导热油换热装置的高温导热油输出管路上设置有导热油输送泵。6.根据权利要求1所述的一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，其特征是，所述储热区的储热材料为熔盐。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于导热油为热媒介质的清洁供能系统，包括三个组成模块：以清洁能源为主体的能量输入区、以储热材料为介质的储热区、以及以导热油为介质的导热油换热、供热区，能量输入区包括有太阳能聚光集热系统和电热装置，储热区包括有储热装置，导热油换热、供热区包括有导热油换热装置，太阳能聚光集热系统和电热装置分别连通储热装置，储热装置连通导热油换热装置。本实用新型以太阳能、风能可再生能源为主体，并利用低谷电提高供能的保证率。该实用新型以规模化熔盐储能技术为特征，解决了可再生能源间歇性、波动性问题，保证系统可以向外提供稳定、可靠的导热油用于工艺加热。用于工艺加热。用于工艺加热。


技术研发人员：姚飞奇 刘可亮 许利华 黄治胜 余红霞
受保护的技术使用者：杭州锅炉集团股份有限公司
技术研发日：2021.04.13
技术公布日：2021/12/28