[发明专利]固体蓄热系统

说明书

本发明实施例提供一种固体蓄热系统，包括由保温墙围设而成的腔体，腔体内填充有保护气；还包括设于腔体内的蓄热体、换热器和高温风机，蓄热体内设有气流通道和加热体，换热器的第一换热侧用于连接外部的用热设备，高温风机用于驱动保护气在腔体内循环流动；保护气依次经过高温风机的出风口、蓄热体内的气流通道、换热器的第二换热侧后回流至高温风机的进风口。该固体蓄热系统利用保护气在蓄热系统的腔体中循环流动换热，能够有效避免蓄热系统内与气体接触的部件的氧化腐蚀，为系统提供了惰性保护作用，提高了系统的工作性能与使用寿命。

技术领域

本发明涉及固体电蓄热设备技术领域，尤其涉及一种固体蓄热系统。

背景技术

固体蓄热是一种利用低价电时间段将电能转化为热能存储于固体蓄热材料中，在需要提供热量时通过必要的取热手段进行热量释放的蓄热方式。固体电蓄热的优点有：蓄热温度高、占用空间小蓄放热效率快、性能稳定等，可广泛应用于区域采暖、电厂调峰和工业生产用热等领域。

但是，固体蓄热系统的蓄热体会与循环空气进行直接接触，同时由于循环系统密闭性能较差，运行过程中会伴有水汽、杂质等腐蚀性物质进入腔体，这都会影响到蓄热体的使用寿命和工作性能。而且加热体也可能与循环空气发生直接接触，也不利于加热体的长期运行。此外，蓄热装置腔体中的其他金属部件等也会一定程度地受到不洁净的循环空气氧化腐蚀。目前，对于加热体可通过包覆耐高温耐腐蚀的材质避免氧化，但是制造工艺复杂，成本较高，对与蓄热体之间的换热有影响。对于蓄热体的抗氧化处理，还可以采用增设气体惰性化处理装置，通过消除固体蓄热系统内部的氧气，从而减缓电热丝的氧化。然而，增设一套气体惰性化处理装置不仅增加了系统的初始投资和维护费用，还使得系统设计更加复杂。而且，循环空气的部分热量会在惰性化处理过程中造成浪费，导致热能利用效率降低。

发明内容

本发明实施例提供一种固体蓄热系统，用以解决现有技术中的固体蓄热系统中的主要部件易受到带有水汽、腐蚀性气体等杂质的循环空气的氧化腐蚀的缺陷，提高系统的工作性能和使用寿命。

本发明实施例提供一种固体蓄热系统，包括由保温墙围设而成的腔体，所述腔体内填充有保护气；还包括设于所述腔体内的蓄热体、换热器和高温风机，所述蓄热体内设有气流通道和加热体，所述换热器的第一换热侧用于连接外部的用热设备，所述高温风机用于驱动所述保护气在所述腔体内循环流动；所述保护气依次经过所述高温风机的出风口、所述蓄热体内的所述气流通道、所述换热器的第二换热侧后回流至所述高温风机的进风口。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，还包括高压储气罐，所述保温墙上开设有补气口，所述高压储气罐的出口连接于所述补气口，以向所述腔体内补入所述保护气。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述高压储气罐的出口通过补气阀连接于所述补气口，所述腔体还设有压力计，所述压力计电连接于所述补气阀。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述加热体沿所述气流通道的长度方向设于所述气流通道内。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述腔体内位于所述高温风机的出风口和所述蓄热体内的所述气流通道之间还布设有导流挡板，所述导流挡板与所述气流通道相对应。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，位于所述蓄热体的上部、中部和下部的所述气流通道的进口和出口分别安装有测温装置。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述蓄热体的底部通过支撑框架固定于所述腔体内，所述支撑框架的底部设有绝热层。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述保温墙的内侧还设有隔热层。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述换热器的第一换热侧通过供水管路和回水管路连接于外部的所述用热设备。

根据本发明一个实施例的固体蓄热系统，所述保护气包括氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的一种或者多种。