新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统

本发明涉及一种储能系统，具体涉及一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，本发明属于新型储热的领域。

背景技术：

1、国家大力推进清洁供暖工程是能源消费革命的一项重要举措。现阶段，我国北方地区冬季清洁供暖主要以清洁燃煤为主。以东北三省城镇地区为例，该区域清洁燃煤集中供暖占比约96％，远高于北方平均水平40％。而北方地区供暖季二氧化碳排放量占全国排放的1/10，与整个交通行业相当，供热行业的节能降耗、绿色低碳发展具有重要影响。

2、不少地区为实现清洁供暖明确提倡热源侧多能互补，以及推动“新能源+供热”模式发展。虽然我国北方寒地地区可再生资源资源(尤其是风力资源)丰富，但是由于风电、光伏发电等可再生能源具有随机性和不稳定性的特点，与电力系统要求的平稳和可靠性相矛盾，从而导致“弃风、弃光”现象异常严重，造成了严重的资源浪费现象。在这种情况下电极锅炉由于本身具有“即用即启、不用即停”的强适应能力，能够适应当前风电、光伏发电的不稳定性；而且电极锅炉通过将高压的电极直接作用于具有一定阻值的炉水，可以实现电热之间快速、高效的转化，其效率可达99％以上，成为集中供暖下优先考虑的补充供暖模式。

3、在现有专利中，cn219494952u提出了一种将电极锅炉耦合球罐蓄热的储能系统。其存在如下缺陷：

4、1.电极锅炉供水来自自来水，需要多设置一套补水系统；

5、2.需要设置多组球形蓄热罐，占地面积大，初投资大；

6、3.从自来水初温提升至供水温度，提升幅度较大。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术中存在的上述问题，进而提出一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

3、本发明包括锅炉系统、热网换热首站和燃煤锅炉供水管路，所述电极锅炉系统与所述燃煤锅炉的供水管路并联耦合布置，所述燃煤锅炉供水管路的输出端并接热网换热首站和电极锅炉系统的热水输入端。

4、进一步的，所述锅炉系统包括一级除盐水箱、一级水处理系统、电极锅炉供给水泵组和电极锅炉本体，所述电极锅炉本体上配设有高压电极，所述一级水处理装置的输入端接入燃煤锅炉的供水管路，所述一级除盐水箱的输入端与一级水处理装置连接，所述一级除盐水箱的输出端通过电极锅炉供给水泵组接入电机锅炉本体的入水口。

5、进一步的，所述电极锅炉本体上还配设有内循环系统，所述内循环系统上配设有电极锅炉内循环泵组。

6、进一步的，所述电极锅炉系统的输出端通过电极锅炉热水/蒸汽输送管道接入来自燃煤锅炉的供水管路。

7、进一步的，所述电极锅炉热水/蒸汽输送管道上配设有温度计、压力计、第一温度传感器、第一压力传感器、第一流量调节阀和第一闸阀。

8、进一步的，所述燃煤锅炉的供水管路与电极锅炉系统的并联管段上配设有第二闸阀、第二流量调节阀、第二压力传感器和第二温度传感器。

9、本发明的有益效果是：

10、1、本发明将电极锅炉与供热外网并联耦合布置，电极锅炉生产的热水输送到供热外网中以高饱和参数热水的形式储存。

11、2、本发明电极锅炉与燃煤锅炉供水外网可实现多种模式运行：供水依次经燃煤锅炉和电极锅炉加热后输送到热网换热首站、燃煤锅炉单独供暖、电极锅炉单独供暖、燃煤锅炉供水按比例流经电极锅炉后再混合供暖。

12、3、本发明相较于现有技术充分考虑电极锅炉在较短的时间内实现大容量水快速升温的优势，无需增设多组蓄热罐系统和额外的供水装置，可在风电、光伏、光热发电等不能上网时，将电能以高参数饱和热水形式储存在供热外网中。

13、4、本发明不仅可以缓解“弃风、弃光”等浪费现象，而且可以在一定程度上代替燃煤供暖，达到缓解供暖减排压力的效益，并具有建设成本低，便于北方集中供暖系统改造。

技术特征：

1.一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统包括锅炉系统(1)、热网换热首站(2)和燃煤锅炉供水管路(9)，所述电极锅炉系统(1)与所述燃煤锅炉的供水管路(9)并联耦合布置，所述燃煤锅炉供水管路(9)的输出端并接热网换热首站(2)和电极锅炉系统(1)的热水输入端。

2.根据权利要求1所述的一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：所述锅炉系统(1)包括电极锅炉供给水泵组(5)、一级除盐水箱(6)、一级水处理系统(7)和电极锅炉本体(8)，所述电极锅炉本体(8)上配设有高压电极(3)，所述一级水处理装置(7)的输入端接入燃煤锅炉的供水管路(9)，所述一级除盐水箱(6)的输入端与一级水处理装置(7)连接，所述一级除盐水箱(6)的输出端通过电极锅炉供给水泵组(5)接入电机锅炉本体(8)的入水口。

3.根据权利要求2所述的一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：所述电极锅炉本体(8)上还配设有内循环系统，所述内循环系统上配设有电极锅炉内循环泵组(4)。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：所述电极锅炉系统(1)的输出端通过电极锅炉热水/蒸汽输送管道(10)接入来自燃煤锅炉的供水管路(9)。

5.根据权利要求4所述的一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：所述电极锅炉热水/蒸汽输送管道(10)上配设有温度计、压力计、第一温度传感器(13)、第一压力传感器(14)、第一流量调节阀(12)和第一闸阀(11)。

6.根据权利要求4所述的一种新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，其特征在于：所述燃煤锅炉的供水管路(9)与电极锅炉系统(1)的并联管段上配设有第二闸阀、第二流量调节阀、第二压力传感器和第二温度传感器。

技术总结
新型绿电驱动电极锅炉耦合供热外网储热的储能系统，本发明涉及一种储能系统，本发明为解决现有寒地供暖减排压力巨大，且存在昼夜热负荷需求与可再生能源供应时间上不匹配的问题，本发明本发明包括锅炉系统、热网换热首站和燃煤锅炉供水管路，所述电极锅炉系统与所述燃煤锅炉的供水管路并联耦合布置，所述燃煤锅炉供水管路的输出端并接热网换热首站和电极锅炉系统的热水输入端。本发明相较于现有技术充分考虑电极锅炉在较短的时间内实现大容量水快速升温的优势，无需增设多组蓄热罐系统和额外的供水装置，可在风电、光伏、光热发电等不能上网时，将电能以高参数饱和热水形式储存在供热外网中。本发明属于新型储热的领域。

技术研发人员：张宇,孙豪威,高建民,冯冬冬,董鹤鸣,杜谦
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4