[发明专利]一种储热单元可更换的管道式相变储热器及其工作方法

说明书

本发明提出了一种储热单元可更换的管道式相变储热器及其工作方法，用以解决现有储热器存在的成本高、结构复杂和操作困难的技术问题。本发明安装在供热管网的输送管道内，包括接收控制单元、储热释热单元、储热释热阀门组件和感应单元，接收控制单元通过控制线路分别与储热释热单元、储热释热阀门组件和感应单元相连接，储热释热单元设置在输送管道内且储热释热单元通过活动连接组件与输送管道相连接。本发明采用可更换相变储热结构，实现输送管道与储热器之间的转换，闲置的输送管道得到再次利用，降低施工成本，且储热与释热方式灵活，可以网端储能调峰，采用相变储热，储热量大，此外储热器还便于直埋放置，减少占用地上空间，放置造价低。

技术领域

本发明涉及储热设备的技术领域，尤其涉及一种储热单元可更换的管道式相变储热器及其工作方法。

背景技术

目前，我国能源效率存在两方面的情况，一方面大量的工业余热因无法有效利用白白浪费掉，另一方面许多热用户依靠自备锅炉产生热能，造成能源的极大浪费。随着我国城镇取暖清洁工作的持续推进，天然气供暖比重逐年增加，供热成本也呈现逐年增加的趋势。与燃煤和天然气供暖相比，工业余热供暖的节能效益明显，热源成本要低很多，但是工业余热种类繁多，其数量在形态、时间、数量、空间等的不确定性，相对于传统的余热回收技术水平，难以被高效利用，需要合适的储热器存储热量实现余热的稳定持续使用。

我国城镇的边缘地带存在较大的分散式热用户市场，集中供热系统很难及时覆盖到位，但是这些区域也存在市政管网随着市政道路已经同步敷设的现象，这些管道一大部分未能及时与有源供热管网贯通，形成不少的无源直埋供热管道，造成不少分散式热用户周边有供热管道而多年未能供暖的问题。这部分热用户周边已敷设的供热管道可以作为供暖热源的储热容器，与传统的储热罐相比，具有占用地上空间小、保温好、散热量少等优势。

近期，国家提出了热电联产要实现热电解耦的要求，随着政策的严厉执行，集中供热系统需要设置储热设备以提高供热稳定性，而在源端设置大型罐式储热器，投资大，占地多，调度难度大，在网端设置合适的储热设备是技术发展的需要。

因此，需要利用供热管网中长输管道、输送干线、末端闲置管道等改造设置管道式相变储热装置，在网端进行储热运行调节，以改善供热系统随着电力负荷变化供热能力大幅度波动的影响。

发明内容

针对现有储热器存在的成本高、结构复杂和操作困难的技术问题，本发明提出一种储热单元可更换的管道式相变储热器及其工作方法，对现有供热管网的长输管道、输送干线和末端闲置管道进行改造，在输送管道内设置可更换的储热释热单元，根据需要通过接收控制单元对输送管道内的储热和释热进行控制，改造成本低，改造结构简单，方便施工人员操作，且储热释热单元可以根据需要进行更换调整，适用场景广。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种储热单元可更换的管道式相变储热器，安装在供热管网的输送管道上，包括接收控制单元、储热释热单元、储热释热阀门组件和感应单元，接收控制单元通过控制线路分别与储热释热单元、储热释热阀门组件和感应单元相连接，储热释热单元设置在输送管道内且储热释热单元通过活动连接组件与输送管道相连接，储热释热阀门组件和感应单元均设置在输送管道上且储热释热阀门组件与储热释热单元相匹配。

进一步的，输送管道的数量为两个，输送管道之间通过两端的第一联通阀门和第二联通阀门相连接，储热释热阀门组件分别与第一联通阀门和第二联通阀门相匹配。

进一步的，储热释热阀门组件包括储热入口、储热出口、释热入口和释热出口，储热入口和储热出口分别设置在两个输送管道的相同一端的端部，储热入口分别与第一联通阀门和第二联通阀门相匹配，储热出口分别与第一联通阀门和第二联通阀门相匹配，释热入口和释热出口分别设置在两个输送管道的相同另一端的端部，释热入口分别与第一联通阀门和第二联通阀门相匹配，释热出口分别与第一联通阀门和第二联通阀门相匹配，储热入口、储热出口、释热入口和释热出口上均设置有通断阀门，第一联通阀门、第二联通阀门和通断阀门均通过控制线路与接收控制单元相连接。