[发明专利]一种火电厂储能系统的水冷系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种火电厂储能系统的水冷系统及方法，本发明通过换热器将蒸发器内的冷水与热控装置内的热水进行换热，能够有效抑制储能系统的热失控，大幅提升系统安全性；本发明的蒸汽管道能够有效利用火电厂的低品位蒸汽，能耗小，散热效率高；本发明通过液冷散热均匀，能够减小电芯的温差，延长电芯寿命；本发明能够满足储能系统在‑40℃—60℃环境下的稳定工作。

技术领域

本发明属于储能领域，具体涉及一种火电厂储能系统的水冷系统及工作方法。

背景技术

储能是解决新能源风电、光伏间歇波动性，实现削峰平谷功能的重要手段之一。锂电池由于其能量密度高、能量转换效率高等特点，是目前电化学储能项目应用最多的电池，越来越多的锂电池储能电站正成为电网发输变配用等环节的重要组成部分。

锂电池的充放电过程产生的热量导致电池温度上升，进而影响电池的工作特性(如使用寿命)。散热技术有空冷、液冷和相变材料冷却技术等。空冷具有易维护、成本低等优点，但空气导热系数低导致散热效果不理想；液体冷却介质的换热系数高、比热容大、冷却速度快，但液冷技术中多采用乙二醇与水以一定配比作为冷却系统冷却介质，一旦发生泄漏并发生短路，易发生事故，其安全性无法保证。相变材料可以快速的吸收电芯产生的热量，当材料相变过程全部结束，电池产热还在源源不断的传递过来，则材料只能在相变温度以上继续升温。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种火电厂储能系统的水冷系统及工作方法，实现对大容量的锂电池组进行均匀降温，避免水温大幅度波动，有效提升循环寿命，大幅降低辅助功耗。

为了达到上述目的，一种火电厂储能系统的水冷系统，包括蒸发器、换热器和热控装置，热控装置的热水管路连接换热器，形成循环管路，蒸发器的冷水管路连接换热器，形成循环管路，蒸发器的蒸汽管路连接喷射装置，喷射装置一侧连接蒸汽管道，另一侧连接冷凝器，冷凝器连接蒸发器的输水管路。

冷凝器与蒸发器的输水管路上设置有第一储液罐。

换热器与蒸发器的连接管路上设置有第二储液罐，第二储液罐下游设置有循环泵，循环泵连接蒸发器。

热控装置与换热器间的管路上设置有过滤器，过滤器下游设置有水泵，水泵连接换热器。

过滤器和水泵之间设置有膨胀罐。

过滤器与膨胀罐之间设置有电加热器。

一种火电厂储能系统的水冷系统的工作方法，包括以下步骤：

来自蒸汽管道中的水蒸汽进入喷射装置，借助高速汽流不断从蒸发器中抽汽，并且是蒸发器中保持一定的真空；

在喷射装置中的蒸汽连同从蒸发器中抽吸的蒸汽，进入冷凝器被冷却成水，通过输水管道排到蒸发器；

蒸发器内降温后的冷水进入换热器13，供给冷量后，返回蒸发器；

热控装置的热水进入换热器，降温后的热水返回热控装置，降温冷却热控装置。

当热控装置的温度低于0℃时，在热控装置与换热器之间的循环管路的水中添加防冻液，并开启循环管路上的电加热器，使热控装置的工作温度稳定在20±5℃。

蒸汽管道的水蒸气压力为0.4～0.8MPa。

热控装置的热水先进入过滤器，过滤干净的热水通过电加热器进入膨胀罐，然后进入水泵送入换热器。

与现有技术相比，本发明通过换热器将蒸发器内的冷水与热控装置内的热水进行换热，能够有效抑制储能系统的热失控，大幅提升系统安全性；本发明的蒸汽管道能够有效利用火电厂的低品位蒸汽，能耗小，散热效率高；本发明通过液冷散热均匀，能够减小电芯的温差，延长电芯寿命；本发明能够满足储能系统在-40℃—60℃环境下的电芯稳定工作。