本發(fā)明涉及蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱電解耦控制，尤其涉及一種耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)今能源領(lǐng)域，隨著可再生能源的快速發(fā)展以及能源供需的多樣化，能源系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性成為了至關(guān)重要的考量因素。一方面能源需求在不同時(shí)段和季節(jié)存在顯著差異，傳統(tǒng)的蒸汽動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)能源供需變化時(shí)，往往存在著熱與電之間難以靈活調(diào)節(jié)的問(wèn)題，限制了其在復(fù)雜能源環(huán)境中的高效運(yùn)行。另一方面可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性也給能源供應(yīng)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

2、為實(shí)現(xiàn)蒸汽動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的熱電解耦，提高能源利用效率和系統(tǒng)靈活性，儲(chǔ)熱技術(shù)逐步成為當(dāng)前能源研究領(lǐng)域的焦點(diǎn)。合理且高效的儲(chǔ)熱技術(shù)能夠有效調(diào)節(jié)熱能與電能之間的轉(zhuǎn)化與平衡，適應(yīng)更廣泛的能源需求動(dòng)態(tài)變化。但現(xiàn)有的儲(chǔ)熱過(guò)程控制方法并不完善，儲(chǔ)熱效率較低。而且在面對(duì)復(fù)雜多變且難以預(yù)測(cè)的能源供需狀況時(shí)，難以做到靈活的調(diào)控，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用，進(jìn)而在一定程度上制約了蒸汽動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)在能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與進(jìn)一步發(fā)展。

3、因此，如何通過(guò)創(chuàng)新的控制策略和先進(jìn)的技術(shù)手段，有效解決熱電解耦過(guò)程中儲(chǔ)熱效率低、調(diào)控不靈活等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)熱過(guò)程的高效控制已迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，既能夠充分利用蒸汽熱能的高品位顯熱、低品位顯熱以及全部潛熱，提高能源利用率，還使得儲(chǔ)熱系統(tǒng)的調(diào)控更加靈活，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，包括儲(chǔ)熱換熱器、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、蒸汽蓄能器儲(chǔ)熱系統(tǒng)以及供氣管路，所述儲(chǔ)熱換熱器中設(shè)置有用于流通換熱介質(zhì)的供熱介質(zhì)通路和儲(chǔ)熱介質(zhì)通路，所述供熱介質(zhì)通路的介質(zhì)入口連通蒸汽源；所述熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括低溫熔鹽罐以及高溫熔鹽罐，所述低溫熔鹽罐、所述高溫熔鹽罐分別與所述儲(chǔ)熱介質(zhì)通路中的介質(zhì)入口、介質(zhì)出口連通；所述蒸汽蓄能器儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括蒸汽蓄能器，所述蒸汽蓄能器的進(jìn)氣端與所述供熱介質(zhì)通路的介質(zhì)出口連通；所述供氣管路的進(jìn)氣端與所述供熱介質(zhì)通路、所述蒸汽蓄能器之間的管路連通。

4、作為一實(shí)施方式，所述蒸汽源與所述供熱介質(zhì)通路之間還設(shè)置有第一減溫器，所述第一減溫器連通冷介質(zhì)源，所述冷介質(zhì)源提供冷介質(zhì)對(duì)蒸汽減溫減壓。

5、作為一實(shí)施方式，沿蒸汽的供給方向，所述蒸汽源與所述第一減溫器之間還依次設(shè)置有第一關(guān)斷閥、液動(dòng)快關(guān)閥以及流量計(jì)。

6、作為一實(shí)施方式，所述冷介質(zhì)源與所述第一減溫器之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述冷介質(zhì)源供給冷介質(zhì)流量的第一調(diào)節(jié)閥組，所述第一調(diào)節(jié)閥組包括沿冷介質(zhì)供給方向依次設(shè)置的第二關(guān)斷閥、第一調(diào)節(jié)閥以及第三關(guān)斷閥。

7、作為一實(shí)施方式，所述供氣管路上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)供氣流量的第二調(diào)節(jié)閥組；所述第二調(diào)節(jié)閥組包括沿供氣方向依次設(shè)置的第五關(guān)斷閥、第二調(diào)節(jié)閥和第四關(guān)斷閥。

8、作為一實(shí)施方式，所述蒸汽蓄能器與所述供熱介質(zhì)通路之間還設(shè)置有第二減溫器，所述第二減溫器連通冷介質(zhì)源，所述冷介質(zhì)源提供冷介質(zhì)對(duì)蒸汽減溫減壓。

9、作為一實(shí)施方式，所述冷介質(zhì)源與所述第二減溫器之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述冷介質(zhì)源供給冷介質(zhì)流量的第三調(diào)節(jié)閥組，所述第三調(diào)節(jié)閥組包括沿冷介質(zhì)供給方向依次設(shè)置的第六關(guān)斷閥、第三調(diào)節(jié)閥和第七關(guān)斷閥。

10、作為一實(shí)施方式，所述低溫熔鹽罐與所述供熱介質(zhì)通路之間設(shè)置有用于對(duì)熔鹽流動(dòng)提供動(dòng)力的熔鹽泵。

11、作為一實(shí)施方式，所述蒸汽蓄能器的進(jìn)氣口處設(shè)置有第八關(guān)斷閥，沿蒸汽供給方向，所述第八關(guān)斷閥的前方設(shè)置有止回閥。

12、作為一實(shí)施方式，所述蒸汽蓄能器通過(guò)補(bǔ)水泵連通補(bǔ)水水源。

13、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下技術(shù)效果：

14、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)和蒸汽蓄能器儲(chǔ)熱系統(tǒng)，能夠充分利用蒸汽熱能的高品位顯熱、低品位顯熱以及全部潛熱，提高能源利用率；并且，蒸汽蓄能器先于高溫熔鹽罐將熱能儲(chǔ)滿后，還可以利用供熱介質(zhì)通路介質(zhì)出口處設(shè)置的供熱管路進(jìn)行工業(yè)供氣，使得儲(chǔ)熱系統(tǒng)的調(diào)控更加靈活，有利于實(shí)現(xiàn)資源再分配，優(yōu)化區(qū)域能源結(jié)構(gòu)，提高能源系統(tǒng)的綜合效率；同時(shí)，額外的工業(yè)供汽可增加收入來(lái)源，降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

15、本發(fā)明中的其他技術(shù)方案還具有如下技術(shù)效果：

16、1、本發(fā)明通過(guò)在蒸汽源與供熱介質(zhì)通路之間設(shè)置第一減溫器，能夠以噴淋冷水的方式將即將進(jìn)入供熱介質(zhì)通路的蒸汽維持在一定的溫度范圍內(nèi)，減少對(duì)儲(chǔ)熱換熱器的損耗，保證儲(chǔ)熱換熱器在穩(wěn)定安全的條件下運(yùn)行，同時(shí)降低管道使用材料等級(jí)，降低投資以及運(yùn)維成本，并提高管道系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性和安全性。

17、2、本發(fā)明在蒸汽蓄能器與供熱介質(zhì)通路之間設(shè)置有第二減溫器，能夠以噴淋的方式降低第二減溫器內(nèi)蒸汽的溫度，使進(jìn)入蒸汽蓄能器的蒸汽溫度達(dá)到蒸汽蓄能器進(jìn)氣端的設(shè)定溫度，可以確保蒸汽蓄能器在安全、穩(wěn)定的工作條件下運(yùn)行，保護(hù)儲(chǔ)熱換熱器后的蒸汽管道安全，同時(shí)可以進(jìn)一步降低其后方管道使用材料等級(jí)，減少管材成本。

技術(shù)特征：

1.一種耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽源與所述供熱介質(zhì)通路之間還設(shè)置有第一減溫器，所述第一減溫器連通冷介質(zhì)源，所述冷介質(zhì)源提供冷介質(zhì)對(duì)蒸汽減溫減壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，沿蒸汽的供給方向，所述蒸汽源與所述第一減溫器之間還依次設(shè)置有第一關(guān)斷閥、液動(dòng)快關(guān)閥以及流量計(jì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷介質(zhì)源與所述第一減溫器之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述冷介質(zhì)源供給冷介質(zhì)流量的第一調(diào)節(jié)閥組，所述第一調(diào)節(jié)閥組包括沿冷介質(zhì)供給方向依次設(shè)置的第二關(guān)斷閥、第一調(diào)節(jié)閥以及第三關(guān)斷閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述供氣管路上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)供氣流量的第二調(diào)節(jié)閥組；所述第二調(diào)節(jié)閥組包括沿供氣方向依次設(shè)置的第五關(guān)斷閥、第二調(diào)節(jié)閥和第四關(guān)斷閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽蓄能器與所述供熱介質(zhì)通路之間還設(shè)置有第二減溫器，所述第二減溫器連通冷介質(zhì)源，所述冷介質(zhì)源提供冷介質(zhì)對(duì)蒸汽減溫減壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷介質(zhì)源與所述第二減溫器之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述冷介質(zhì)源供給冷介質(zhì)流量的第三調(diào)節(jié)閥組，所述第三調(diào)節(jié)閥組包括沿冷介質(zhì)供給方向依次設(shè)置的第六關(guān)斷閥、第三調(diào)節(jié)閥和第七關(guān)斷閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫熔鹽罐與所述供熱介質(zhì)通路之間設(shè)置有用于對(duì)熔鹽流動(dòng)提供動(dòng)力的熔鹽泵。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽蓄能器的進(jìn)氣口處設(shè)置有第八關(guān)斷閥，沿蒸汽供給方向，所述第八關(guān)斷閥的前方設(shè)置有止回閥。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽蓄能器通過(guò)補(bǔ)水泵連通補(bǔ)水水源。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種耦合蒸汽蓄能器全能量?jī)?chǔ)熱的熱電解耦控制系統(tǒng)，涉及蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱電解耦控制技術(shù)領(lǐng)域，包括儲(chǔ)熱換熱器、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、蒸汽蓄能器儲(chǔ)熱系統(tǒng)以及供氣管路，儲(chǔ)熱換熱器中設(shè)置有供熱介質(zhì)通路和儲(chǔ)熱介質(zhì)通路，供熱介質(zhì)通路的介質(zhì)入口連通蒸汽源；熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括低溫熔鹽罐以及高溫熔鹽罐，低溫熔鹽罐、高溫熔鹽罐分別與儲(chǔ)熱介質(zhì)通路中的介質(zhì)入口、介質(zhì)出口連通；蒸汽蓄能器儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括蒸汽蓄能器，蒸汽蓄能器的進(jìn)氣端與供熱介質(zhì)通路的介質(zhì)出口連通；供氣管路的進(jìn)氣端與供熱介質(zhì)通路、蒸汽蓄能器之間的管路連通；本發(fā)明既能夠充分利用蒸汽熱能的高品位顯熱、低品位顯熱以及全部潛熱，提高能源利用率，還使得儲(chǔ)熱系統(tǒng)的調(diào)控更加靈活，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：張漢飛,李渙菠,王遠(yuǎn)慧,楊萬(wàn)林,郭佳平,段立強(qiáng),楊勇平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北電力大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2