[发明专利]一种套管型一体化蓄热装置及其蓄热应用系统

说明书

本发明公开了一种套管型一体化蓄热装置。该套管型一体化蓄热装置包括蓄热槽体，其中，蓄热槽体内部设置有套管式加热装置、上布水器、下布水器，蓄热槽体上设置有与套管式加热装置、上布水器、下布水器相连接的水口。通过将套管式加热装置沿径向或者水平或者倾斜方向均匀分布在蓄热槽体内，实现对蓄热槽体内介质的均匀加热。根据实际需要，通过蓄热应用系统可以控制本套管型一体化蓄热装置实现“蓄热”、“放热”或者“边蓄边供”等不同运行工况之间的切换，并且可以通过套管式加热装置实现高温蓄热、低温运行。本套管型一体化蓄热装置及其蓄热应用系统具有结构简单、占地面积小、运行效率高、维修方便、运行费用低、性价比高等特点。

技术领域

本发明涉及一种蓄热装置，尤其涉及一种套管型一体化蓄热装置，同时也涉及包括该套管型一体化蓄热装置的蓄热应用系统，属于储能技术领域。

背景技术

由于新能源生产的不稳定性和能源互联网的推进，储能已经纳入国家基本的能源规划，蓄热作为储能技术的一种有效方式，得到了政府的大力推广和支持。目前工程上主流的蓄热装置是水蓄热，水蓄热装置及系统目前存在以下共性问题：

①传统的电蓄热系统一般由电锅炉、蓄热装置和水泵、板换等设备组成，设备多、占地面积大、运行效率低、设计和控制复杂。

②也有一些厂家曾经试验过电热管放在蓄热槽内部直接加热的方案，但结果并不理想，其原因是蓄热槽的体积较大，内部流速往往比较低，而电热管是由电阻丝、镁粉和电热管外壳组成，电热管外壳不可能做的很大，导致电热管产生的热量不能够被水流带走，电热管往往很容易结垢，而垢是热的不良导体，当电热管的一部分结垢时，剩下的电热管外表面积更小，表面的热流密度更大，更容易结垢，所以这种装置的电热管损坏的速度快。

综上所述，现有的加热和蓄热装置存在功能单一且设备多、系统复杂、能耗高，设计和控制复杂、造价贵，未能实现能源的高效综合利用等问题。所以，需要对现有的蓄热装置和系统做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种套管型一体化蓄热装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该套管型一体化蓄热装置的蓄热应用系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种套管型一体化蓄热装置，包括蓄热槽体，所述蓄热槽体内部设置有套管式加热装置、上布水器、下布水器，所述蓄热槽体上设置有与所述套管式加热装置、所述上布水器、所述下布水器相连接的水口；

所述套管式加热装置沿径向或者水平或者倾斜方向均匀分布在所述蓄热槽体内，实现对所述套管式一体化蓄热装置的蓄热与放热过程。

其中较优地，所述套管式加热装置由至少一组套管式加热器组成，所述套管式加热器包括套管与加热器，所述加热器安装在所述套管中，所述加热器采用金属管电加热器。

其中较优地，所述套管式加热器包括所述套管与内套管，所述内套管设置在所述套管中，所述套管内设置有高温介质或者远红外电加热器，所述远红外电加热器采用石英管电加热器。

其中较优地，所述内套管从所述套管的一端或两端插入所述套管，从所述套管的另一端或同一端穿出，所述内套管的两端与所述套管两端的管口焊接密封。

其中较优地，所述金属管电加热器从所述套管的一端或两端插入到所述套管中，所述石英管电加热器从内套管的一端或两端插入到所述内套管中，所述金属管电加热器或所述石英管电加热器的一端采用加热器法兰焊接密封，所述加热器法兰与所述蓄热槽体壁的法兰连接；

或者，所述金属管电加热器或所述石英管电加热器与所述套管的一端采用所述套管与所述蓄热槽体壁焊接固定，所述套管管口与所述金属管电加热器或石英管电加热器连接处可以设置有接线盒。