[发明专利]一种储热电锅炉系统及其充热运行方法

说明书

本发明公开了一种储热电锅炉系统及其充热运行方法，所述储热电锅炉系统包括单罐储热装置、导热介质回路、旁路管路以及控制系统，所述单罐储热装置内设有储热介质以及多个电加热器，所述多个电加热器的长度不同，以在所述储热介质中插入不同深度，所述导热介质回路包括太阳能集热装置和换热装置，所述太阳能集热装置包括若干集热管，所述换热装置布局在所述单罐储热装置外表面；所述充热运行方法包括夜间谷电运行模式以及日间光热运行模式。本发明提供的储热电锅炉系统使用槽式太阳能集热单元进行热量补充，解决了储热介质储罐体积大、造价高等问题，同时具有换热装置不会被腐蚀、储热介质受热均匀、换热效率高等优点。

技术领域

本发明属于储热领域，具体涉及一种储热电锅炉系统及其充热运行方法。

背景技术

目前，电厂与用户之间的供需矛盾造成了巨大的经济损失和能源浪费，而储热技术是解决电网峰谷差及环保问题的有效手段，它利用低谷廉价电力将所需能量储存起来，以供需要时使用，从而解决了电网峰谷差加大，机组调峰困难等问题。

熔盐蓄热密度高，导热性能好，是现在广泛应用的新型蓄热材料。采用电加热熔盐来进行集中供暖，可以在用电低谷时将多余的电力转换成热能储存于高温熔盐中，当用电高峰期时再将蓄存的热量释放出来进行供暖，解决空气污染和电网调峰的问题。专利CN102338483A公开了一种熔盐加热融化的方法及设备，该设备是利用太阳能将吸收器内的导热油加热，高温导热油通过熔盐罐底部的导热油加热盘管将熔盐罐内的熔盐融化，这种加热设备及方法会造成熔盐加热的不均匀和加热盘管的腐蚀。专利CN108007247A公开了一种外置加热式熔盐储热系统，该系统包括高低温两个熔盐储罐，并分别配有外置式加热组件，通过加热单元的外置拓宽了加热器的选型范围，降低了罐体设计的难度，提高了加热效率，该系统结构复杂，耗电量大，运行成本高。

鉴于此，需要提出一种能有效减少加热装置腐蚀、加热温度均匀、加热效率高、运行成本经济的储热电锅炉系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种能有效减少加热装置腐蚀、加热温度均匀、加热效率高、运行成本经济的储热电锅炉系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种储热电锅炉系统，包括单罐储热装置、导热介质回路、旁路管路以及控制系统；

所述单罐储热装置内设有储热介质以及用于加热所述储热介质的电加热装置，所述电加热装置包括多个电加热器，所述多个电加热器的长度不同，使所述多个电加热器在所述储热介质中插入不同深度；

所述导热介质回路包括太阳能集热装置和换热装置以及第一管路，所述太阳能集热装置包括若干集热管，所述若干集热管与所述换热装置通过所述第一管路相互连通，内设有导热介质；所述第一管路上设有导热介质输送泵，用于输送导热介质；所述换热装置布局在所述单罐储热装置外表面，用于将所述太阳能集热装置采集的热量通过所述导热介质传递给所述储热介质；

所述旁路管路的一端连接到所述换热装置的第一进口端，所述旁路管路的另一端连接到所述换热装置的第一出口端，所述第一进口端上设有第一电磁阀，所述旁路管路上设有第二电磁阀；

所述控制系统包括运行控制模块，用于控制所述储热电锅炉系统的运行。

上述储热电锅炉系统，其中，所述电加热器包括加热段和非加热段，所述加热段位于所述电加热器的端部并靠近位于所述电加热器的根部的所述非加热段，所述加热段沿着远离所述非加热段的方向加热丝的布置逐渐加密，使所述加热段的加热功率沿着远离所述非加热段的方向逐渐增大。

上述储热电锅炉系统，其中，所述单罐储热装置包括多组热电偶，多组所述热电偶的测点均布于所述单罐储热装置的罐体的中轴线上。

上述储热电锅炉系统，其中，所述导热介质回路上还设有导热介质储罐，连通在所述第一管路上，所述导热介质储罐上端设有排气阀，用于排除导热介质中的水分。