[发明专利]一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统

说明书

本发明公开一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统，包括：太阳能集热器、电加热装置、熔盐蓄热槽、供蒸汽装置和补水装置；熔盐蓄热槽包括集箱，集箱内设置有至少一个换热管，换热管一端与第一管相连通，另一端与第二管相连通，换热管按照高温段和低温段相互间隔盘绕，集箱与换热管之间填充有熔盐储热材料；太阳能集热器、电加热装置分别与熔盐蓄热槽的第一管、第二管连接形成第一回路；太阳能集热器、电加热装置和供蒸汽装置形成第二回路；熔盐蓄热槽的第一管、第二管分别与供蒸汽装置的两端相连接形成第三回路；供蒸汽装置还分别与补水装置、热用户相连接。该系统能够持续稳定供应蒸汽、熔盐蓄热槽内熔盐储热充放热更完全，内部温度场均匀。

技术领域

本发明涉及供蒸汽技术领域，具体涉及一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统。

背景技术

随着工业发展和能源消费的快速增长，能源安全和环境污染问题日益严重，国家的环保力度不断加大，全国各地对燃煤锅炉采取整改行动取得了显著的效果，大力推进清洁生产、调整能源结构是必然趋势。太阳能具有无污染、辐射功率巨大、取之不尽用之不竭的优点，采用太阳能产生蒸汽是一种安全、可靠、环保的方式，可解决散煤的污染、存储等问题，但太阳能存在间歇性、不稳定性输出等的问题，因此，如何将太阳能存储、持续稳定输出热量已成为人们特别关注的问题。

目前的太阳能供蒸汽装置存在供蒸汽不稳定、蓄热密度小、经济性较差等问题。如发明专利“太阳能蒸汽系统”(CN103672831A)公开了一种太阳能供蒸汽系统，该系统采用了太阳能光热利用为主，电热为辅的锅炉供蒸汽系统，但未配备储能装置，运行经济性较差。发明专利“一种采用熔盐储热储热的储能式太阳能蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法”(CN104266158A)公开了一种熔盐储热式太阳能锅炉，该锅炉采用双罐熔盐进行储热，存在储热温差小、系统蓄热量低造价高等问题，不利于产品推广。发明专利“一种单罐熔盐蓄热式电热蒸汽锅炉”(CN201710438437.7)、“一种熔盐电加热炉”(CN201610916417.1)公开了一种单罐熔盐蓄热式电蒸汽锅炉，该系统采用斜温层原理进行储放热，在蓄/放热过程中依然存在上下部温差大、局部过热、储热密度低、熔盐材料充/放热不充分等问题，进而导致系统蓄热量/放热量低、系统不稳定和造价高等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统，能够持续稳定供应蒸汽，熔盐蓄热槽内部温度场更均匀，解决了熔盐储热系统内部温差大、充放热不完全、储热密度低等问题。

具体技术方案如下：

一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统，主要包括：太阳能集热器、电加热装置、熔盐蓄热槽、供蒸汽装置和补水装置；

所述熔盐蓄热槽包括集箱，所述集箱内设置有至少一个换热管，所述换热管一端与第一管相连通，另一端与第二管相连通，所述换热管按照高温段和低温段相互间隔盘绕，所述集箱与所述换热管之间填充有熔盐储热材料；

所述太阳能集热器、所述电加热装置分别与所述熔盐蓄热槽的所述第一管、所述第二管连接形成第一回路；

所述太阳能集热器、所述电加热装置和所述供蒸汽装置形成第二回路；

所述熔盐蓄热槽的所述第一管、所述第二管分别与所述供蒸汽装置的两端相连接形成第三回路；

所述供蒸汽装置还分别与所述补水装置、热用户相连接。

上述的一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统中，还具有这样的特征，所述第一回路中，所述电加热装置和所述熔盐蓄热槽的所述第一管之间依次串联有第一截止阀和第一传热介质泵，所述第一传热介质泵内的传热介质流向所述熔盐蓄热槽。

上述的一种基于太阳能与电能耦合的供蒸汽系统中，还具有这样的特征，所述第二回路中，所述第一传热介质泵与所述供蒸汽装置之间还串联有第三截止阀。