一种适用于大容量储热水罐的稳压装置的制作方法

本技术涉及水储热，尤其涉及一种适用于大容量储热水罐的稳压装置。

背景技术：

1、储热技术能解决热能制取与使用过程在空间、时间上的不匹配问题，是一种十分重要的提高能量利用效率的技术，一般可分为显热、潜热和热化学储热等三类，显热储热介质以水、导热油、熔盐、混凝土、砾石等为代表，潜热储热介质以蒸汽、相变材料等为代表，热化学储热介质主要是氧化镁、氧化铁、金属氢化物等一些能进行吸热/放热化学反应的物质。目前，显热和潜热储热技术发展较为成熟，热化学储热技术处于商业应用初期。

2、水储热技术是一种低成本、无污染的显热储热技术，广泛应用于太阳能热水器系统，利用水的温度差和大比热容特性储存热量，由于水的饱和温度较低，所以储热温度一般不超过95℃。大容量水储热技术是通过建设大型储罐来储存热水，容积通常在5000-20000m3范围，储热本体只有一个，通过高温水与低温水之间的斜温层阻碍两者混合，广泛应用于热电联产机组、垃圾电站，储存的热量主要用于建筑采暖，可以提高机组的热电解耦能力，扩大机组电负荷调节范围。由于系统中只有一个大容量储热本体，当内部水的温度整体发生改变时，储热本体上部压力相应改变，需要不断调整以维持压力稳定、保证罐体安全，常规的氮封系统需要连续制取氮气并且间断性的向外冒蒸汽，热损失大、运行成本较高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，至少解决上述一种的技术问题，本实用新型实施例提出一种适用于大容量储热本体的稳压装置，通过控制储热本体上部蒸汽密度来调整压力，能有效消除高、低温水产生流量偏差时导致的压力波动，减少了人工干预工作量，使储热本体内压力安全平稳，还具有热损失小、运行成本低、运行部件少的优势，可以广泛应用在大容量储热水罐中。

2、本实用新型实施例提出了一种适用于大容量储热水罐的稳压装置，包括

3、储热本体，其内部包括分别容置冷工质和热工质且相互连通的下腔室和上腔室；以及

4、换热稳压组件，其包括换热组件和冷凝器组件；所述下腔室和所述上腔室分别通过第一管路组和第二管路组与所述换热组件换热连接；在不同工况下，所述第一管路组用于向所述下腔室输入或输出冷工质；所述第二管路组向所述上腔室输入或输出热工质；所述下腔室和所述上腔室通过所述冷凝器组件换热连接，用于将所述下腔室的冷工质与所述上腔室中的蒸汽在所述冷凝器组件换热控制所述上腔室内蒸汽的凝结速度。

5、在一些实施例中，所述第一管路组包括第一出液管路和第一回液管路；其中第一出液管路分别连接所述下腔室和所述换热组件的冷侧进口，用于将所述下腔室中的冷工质输至所述换热组件的冷侧；所述第一出液管路并联在所述第一回液管路上，所述第一回液管路用于将通入所述换热组件的冷侧的低温热网回水分流，并引入所述下腔室内。

6、在一些实施例中，所述第一出液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第二阀门、第一储热水泵和第三阀门；所述第一回液管路上设置第四阀门；所述第四阀门的两端分别与所述第二阀门的进口和所述第三阀门的出口连接。

7、在一些实施例中，所述第二管路组包括第二出液管路和第二回液管路；其中第二出液管路分别连接所述上腔室和所述换热组件的热侧出口，用于将所述上腔室中的热工质输至所述换热组件的热侧出口；所述第二出液管路并联在所述第二回液管路上，所述第二回液管路用于将所述换热组件的热侧出水分流，并引入所述上腔室内。

8、在一些实施例中，所述第二出液管路包括按照热工质流动方向依次设置的第五阀门、第二储热水泵和第六阀门；所述第二回液管路上设置第一阀门；所述第一阀门的两端分别与所述第五阀门的进口和所述第六阀门的出口连接。

9、在一些实施例中，所述第二出液管路和所述第一出液管路共用一个储热水泵。

10、在一些实施例中，所述换热组件包括供暖泵和热网加热器；所述供暖泵将低温热网回水升压后通入所述热网加热器的冷侧；所述热网加热器的热侧通入蒸汽。

11、在一些实施例中，所述冷凝器组件包括冷凝水泵和冷凝器；其中下腔室、所述冷凝水泵、所述冷凝器的冷侧、上腔室依次连接组成冷凝通路；所述上腔室中的蒸汽经过所述冷凝器的热侧、排气室后回到所述上腔室内。

12、在一些实施例中，所述排气室上连通有电动控制阀，其间断性打开用于排出所述上腔室中的不凝性气体。

13、在一些实施例中，所述上腔室上设置有压力测点，用于测量所述上腔室内的压力。

14、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种适用于大容量储热水罐的稳压装置，其特征在于，包括

2.根据权利要求1中所述的稳压装置，其特征在于，所述第一管路组包括第一出液管路和第一回液管路；其中第一出液管路分别连接所述下腔室和所述换热组件的冷侧进口，用于将所述下腔室中的冷工质输至所述换热组件的冷侧；所述第一出液管路并联在所述第一回液管路上，所述第一回液管路用于将通入所述换热组件的冷侧的低温热网回水分流，并引入所述下腔室内。

3.根据权利要求2中所述的稳压装置，其特征在于，所述第一出液管路包括按照冷工质流动方向依次设置的第二阀门、第一储热水泵和第三阀门；所述第一回液管路上设置第四阀门；所述第四阀门的两端分别与所述第二阀门的进口和所述第三阀门的出口连接。

4.根据权利要求2或3中所述的稳压装置，其特征在于，所述第二管路组包括第二出液管路和第二回液管路；其中第二出液管路分别连接所述上腔室和所述换热组件的热侧出口，用于将所述上腔室中的热工质输至所述换热组件的热侧出口；所述第二出液管路并联在所述第二回液管路上，所述第二回液管路用于将所述换热组件的热侧出水分流，并引入所述上腔室内。

5.根据权利要求4中所述的稳压装置，其特征在于，所述第二出液管路包括按照热工质流动方向依次设置的第五阀门、第二储热水泵和第六阀门；所述第二回液管路上设置第一阀门；所述第一阀门的两端分别与所述第五阀门的进口和所述第六阀门的出口连接。

6.根据权利要求5所述的稳压装置，其特征在于，所述第二出液管路和所述第一出液管路共用一个储热水泵。

7.根据权利要求4中所述的稳压装置，其特征在于，所述换热组件包括供暖泵和热网加热器；所述供暖泵将低温热网回水升压后通入所述热网加热器的冷侧；所述热网加热器的热侧通入蒸汽。

8.根据权利要求4中所述的稳压装置，其特征在于，所述冷凝器组件包括冷凝水泵和冷凝器；其中下腔室、所述冷凝水泵、所述冷凝器的冷侧、上腔室依次连接组成冷凝通路；所述上腔室中的蒸汽经过所述冷凝器的热侧、排气室后回到所述上腔室内。

9.根据权利要求8中所述的稳压装置，其特征在于，所述排气室上连通有电动控制阀，其间断性打开用于排出所述上腔室中的不凝性气体。

10.根据权利要求4中所述的稳压装置，其特征在于，所述上腔室上设置有压力测点，用于测量所述上腔室内的压力。

技术总结
本技术实施例提出一种适用于大容量储热水罐的稳压装置，包括储热本体，其内部包括分别容置冷工质和热工质且相互连通的下腔室和上腔室；以及换热稳压组件，其包括换热组件和冷凝器组件；下腔室和上腔室分别通过第一管路组和第二管路组与换热组件换热连接；在不同工况下，第一管路组用于向下腔室输入或输出冷工质；第二管路组向上腔室输入或输出热工质；下腔室和上腔室通过冷凝器组件换热连接，用于将下腔室的冷工质与上腔室中的蒸汽在冷凝器组件换热控制上腔室内蒸汽的凝结速度。本申请通过控制储热本体上部蒸汽密度来调整压力，能有效消除高、低温水产生流量偏差时导致的压力波动，减少了人工干预工作量，使储热本体内压力安全平稳。

技术研发人员：伊福龙,张建元,张凤涛,尤景刚,堵根旺,王伟,殷威,杨立永,焦立刚,于嵩韬,邹家琪,马玉华,刘振刚,王昊
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司丹东电厂
技术研发日：20230414
技术公布日：2024/1/14