[发明专利]一种固体电蓄热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电蓄热领域技术，具体地说是一种由66kV～500kV电压等级直接供电的固体电蓄热装置。该发明能将电能转换成热能存储在固体蓄热体中并能控制热水、热风、蒸汽输出。

背景技术

本申请人与2016年04月07日申请的发明专利，专利申请号为：201610212044.X的“固体电蓄热装置” 在66kV以上电压接入的环境下，尽管比本申请人2012年5月22日专利申请号为：ZL201210159123.0的“超高压电热储能装置”中采用的“蓄热体内阵列安装电热丝的固体电蓄热装置”技术，可以减小设备体积，降低电加热部分绝缘成本，避免了蓄热体带电。而且可以使用金属及非电气绝缘的相变材料做蓄热体，不考虑蓄热体的绝缘要求。比氧化镁、氧化铝烧结蓄热体导热速度快，尤其是要求大功率蓄热、放热的设备优势更加明显。但是，由于其结构体积较大，空间高度将受到局限。因为“固体电蓄热装置”的“蓄热体”安装在“承重墙体”上面装置的高度较高，使得有些安装场地不能安装。为了提高装置的适应性，扩大技术推广面，研制新装置以适应用户需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种固体电蓄热装置，首先在水平面耐热基础上安装保温壳体，然后在保温壳体内的耐热基础上并排安装电阻加热器组和蓄热体，使电阻加热器组发出的热能通过热空气对流传导存储在蓄热体中，用安装在保温壳体外的热循环系统，将保温壳体内蓄热体中的热能制成热水、热风、蒸汽输出给热用户。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种固体电蓄热装置，它包括有保温壳体、电阻加热器组、加热隔间、蓄热体、导热隔间、隔墙、热循环系统、基础结构和控制系统，其特征在于：所述的加热隔间是内部安装的电阻加热器组在66kV～500kV电压等级电源工作时的绝缘空间；电阻加热器组是由若干个电阻加热单元水平串联连接而成；电阻加热单元由绝缘平台和安装在绝缘平台之上经串、并联接线的电阻加热元件组成；蓄热体是设在加热隔间两侧，采用无机蓄热材料的耐热和耐腐蚀金属型材蓄热砌块砌筑的平行墙体；蓄热体施工时以耐热保温基础为起点，以蓄热砌块为材料分层砌筑，奇数层、偶数层垂直摆放，蓄热砌块之间留有通空气的间隙；导热隔间是设在蓄热体与隔墙、保温壳体之间的空间；隔墙是阻挡各个加热隔间之间空气流通的屏障，用耐热金属制成；所述热循环系统包括循环通道及设置在循环通道上的热交换器、变频风机。

所述的绝缘平台是由耐火砖、陶瓷制成的长方形绝缘砌块和玻璃制成的平板形绝缘砌块用隔热、耐高温、绝缘结合剂粘接砌筑而成。

所述的电阻元件是带耐热绝缘材料支撑的电热丝、电热片或电热管高温电阻材料。

所述的无机蓄热材料包括两种，一种是不具有相变特性的耐火砖，安装在用“C”型耐热金属型材制成的蓄热砌块中；另一种是在850℃以下工作温度具有相变蓄热特性的盐类、碱类材料散装料，并可灌装在用耐热和耐盐类、碱类腐蚀金属型材制成密闭的带排潮气孔的蓄热砌块中。

所述的循环通道是连接在保温壳体、热交换器、加热隔间、蓄热体、导热隔间、变频风机之间为热空气密闭循环设置的金属或耐热材料构成的管道；所述管道分上部管道、底部管道；上部管道设在热交换器高温侧一边，用能耐受850℃空气温度的金属材质；底部管道设在热交换器低温侧一边，用热轧金属薄板制成。

所述的控制系统是完成蓄热电源及热能管理控制，以PLC为核心的智能控制器。

本发明有益效果是：

本发明的固体电蓄热装置，由于将蓄热体直接设置在耐热保温基础上，大大降低了蓄热体的安装高度，因此在66kV以上电压接入的环境下，比利用现有技术，可以降低装置安装高度，在满足相同抗震强度要求的情况下，可节省基础结构投资。比现有技术，中间悬空横担在承重墙体上的“蓄热体”机械抗拉伸强度要小得多，不需要用高铬钢做蓄热体，虽然体积有所增大，制造成本及稳定性提高了。本发明可使用金属及非电气绝缘的相变材料做蓄热体，不考虑蓄热体的绝缘要求。比氧化镁、氧化铝烧结蓄热体导热速度快，尤其是要求大功率蓄热、放热的设备优势更加明显。本发明特别适用于火电厂发电机组蓄热式调峰、风场发电机组蓄热式调峰、太阳能发电系统蓄热式调峰、电网低谷期电蓄热平衡电网。本装置可做为大功率蓄热工业热源，也可以做为冬季蓄热供暖热源。

附图说明

图1 为本发明的固体电蓄热装置结构图；

图2为本发明的固体电蓄热装置热循环系统结构图；

图3为本发明图1中的A-A剖视图。