專(zhuān)利名稱(chēng)：熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在智能電網(wǎng)能源體系中，儲(chǔ)能是一最重要的環(huán)節(jié)，它是新能源并網(wǎng)和國(guó)家電網(wǎng)電力削峰填谷的重要節(jié)點(diǎn)。這三者是互為犄角的一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。儲(chǔ)能不僅能保證在最上游的發(fā)電環(huán)節(jié)接入的新能源電力是持續(xù)而且穩(wěn)定的；在能源的使用端，白天和黑夜的用電需求存在巨大差異，儲(chǔ)能可以為國(guó)家電網(wǎng)削峰填谷，在終極能源版圖里，儲(chǔ)能必將成為一種分布式、智能可控能源格局里的基石。全球能源緊缺，新興能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)在必行，但風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源受環(huán)境影響較大，輸出功率不穩(wěn)定，致使傳統(tǒng)電網(wǎng)無(wú)法承載，大量風(fēng)能發(fā)電被浪費(fèi)。造成這一問(wèn)題的主要原因是儲(chǔ)能技術(shù)落后，諸如電池儲(chǔ)能技術(shù)等無(wú)法實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償，無(wú)法滿(mǎn)足功率平滑的需求。儲(chǔ)能技術(shù)已成為新能源開(kāi)發(fā)的核心之一。遵循儲(chǔ)能的指導(dǎo)思想電能——其他能量——電能這一路徑，電力可以轉(zhuǎn)換為化學(xué)能、勢(shì)能、動(dòng)能、熱能、電磁能等形態(tài)存儲(chǔ)。其中有一種熔融相變儲(chǔ)能技術(shù)還沒(méi)有進(jìn)入國(guó)人的視線。熔融相變是晶體物質(zhì)從常溫固態(tài)到高溫液態(tài)的物態(tài)變化過(guò)程，在熔點(diǎn)，晶體物質(zhì)完成物態(tài)變化，這個(gè)過(guò)程是在常壓下發(fā)生的，是安全的。整個(gè)過(guò)程需要吸收大量的熱能，因此它的儲(chǔ)能密度非常高。這個(gè)儲(chǔ)能過(guò)程是屬于常壓狀態(tài)下的物理物態(tài)變化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是安全的，因此它的容器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單緊湊，保溫防止熱泄漏工作在技術(shù)上并沒(méi)有太大的困難。有資料表明，這種熔融相變儲(chǔ)熱技術(shù)可以將儲(chǔ)熱材料保持幾百度高溫多達(dá)一周之久。有多種物質(zhì)它們?nèi)埸c(diǎn)高，熱容量大，工作上限溫度高，而且價(jià)格便宜，是很好的儲(chǔ)能材料。本實(shí)用新型的重大創(chuàng)新之處在于在熔融罐內(nèi)安裝設(shè)置一個(gè)耐高壓、耐腐蝕的高壓閃蒸管，需要將熱能轉(zhuǎn)化成電能時(shí)，只要打開(kāi)磁控閥門(mén)，將水導(dǎo)入，則水立即激勵(lì)閃蒸形成超飽和的高溫、高壓蒸汽，它可以快速反應(yīng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，可以通過(guò)控制做到精準(zhǔn)輸出。這項(xiàng)新技術(shù)將徹底解決大功率儲(chǔ)能這一世界性的難題，在新能源并網(wǎng)、節(jié)能減排、國(guó)家電網(wǎng)削峰填谷各領(lǐng)域中將發(fā)揮巨大作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種全新的、高能量密度的儲(chǔ)能發(fā)電方式，本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，它包括熔融罐(1-3)、電熱管(1-5)、高壓閃蒸管 (1-7)、梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)等，其特征在于熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括一個(gè)熔融罐 (1-3)，熔融罐(1-3)是由耐高溫的金屬材料制成(例如鋼鐵)，外圍是由高性能的多層復(fù)合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質(zhì)的容器，熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數(shù)的保溫模塊結(jié)構(gòu)。在熔融罐(1-3)的頂部設(shè)有安全壓力閥門(mén)(1-1)，當(dāng)熔融罐(1-3)內(nèi)部的壓力超標(biāo)時(shí)立即停水、斷電、排壓、報(bào)警，確保安全。熔融罐(1-3)頂部還設(shè)有多個(gè)溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進(jìn)水口(1-6)的流量和高壓閃蒸管(1-7)蒸汽出口(1-8)的流量與流向。在熔融罐(1-3)底部還設(shè)有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風(fēng)電、太陽(yáng)能電等劣質(zhì)電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質(zhì)熔融，當(dāng)物質(zhì)完成整個(gè)熔融相變過(guò)程，濕度傳感器(1-2)將切斷電熱管(1-5)的電路。在熔融罐(1-3)內(nèi)部還設(shè)有一根高壓閃蒸管(1-7)，高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、 耐腐蝕的螺旋管構(gòu)成，熔融罐(1-3)外的進(jìn)水管道和蒸汽管道都由高性能的保溫復(fù)合材料覆裹，防止熱能損失。熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括一個(gè)梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，熔融罐(1-3)提供的高能蒸汽驅(qū)動(dòng)熱機(jī)工作后還是具有很高的熱能，可以繼續(xù)進(jìn)行多級(jí)梯度發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用， 直至蒸汽形成熱水，完成循環(huán)，因此這個(gè)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)必須是梯度多級(jí)的。梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發(fā)電機(jī)組成，蒸汽控制室由溫度傳感器(1-2)控制，溫度傳感器(1-2)智能管理蒸汽控制室的溫度和壓力，保持蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定。梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽控制室梯度連接多個(gè)熔融罐，其目的就是在一個(gè)熔融罐提供的熱能減少的同時(shí)，有另一個(gè)新的熔融罐加入進(jìn)來(lái)補(bǔ)充，確保蒸汽控制室內(nèi)的溫度和壓力保持相對(duì)穩(wěn)定。蒸汽控制室梯度連接的熔融罐越多，蒸汽控制室的溫壓變化值就越小。梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)還有一個(gè)蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩(wěn)定的高能蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽工作室內(nèi)的熱機(jī)工作，熱機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

圖1是熔融相變儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備安裝工藝流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-1安全壓力閥門(mén)；1-2溫度傳感器；1-3熔融罐；1-4保溫層；1-5電熱管；1-6進(jìn)水口 ； 1-7高壓閃蒸管；1-8高壓蒸汽出口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖1、圖2所示的為本實(shí)用新型熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)提供的一種的實(shí)施例示意圖。熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，它包括熔融相變儲(chǔ)能系統(tǒng)和梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)兩個(gè)部分。熔融相變儲(chǔ)能系統(tǒng)由熔融罐(1-3)、電熱管(1-5)、高壓閃蒸管(1-7)等部件組成。熔融罐(1-3)是由耐高溫的金屬材料制成(例如鋼鐵)，外圍是由高性能的多層復(fù)合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質(zhì)的容器。熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數(shù)的保溫模塊結(jié)構(gòu)。在熔融罐(1-3)的頂部設(shè)有安全壓力閥門(mén)(1-1)，當(dāng)熔融罐(1-3)內(nèi)部的壓力超標(biāo)時(shí)立即停水、斷電、排壓、報(bào)警，確保安全。熔融罐(1-3)頂部還設(shè)有多個(gè)溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進(jìn)水口(1-6)的流量和高壓閃蒸管(1-7)蒸汽出口(1-8)的流量與流向。熔融罐(1-3)底部還設(shè)有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風(fēng)電、太陽(yáng)能電等劣質(zhì)電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質(zhì)熔融，將劣質(zhì)電能轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)物質(zhì)完成整個(gè)熔融相變過(guò)程，溫度傳感器(1-2)將切斷電熱管(1-5)的電路。熔融罐(1-3)內(nèi)部還設(shè)有一根高壓閃蒸管(1-7)。高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、 耐腐蝕的螺旋管構(gòu)成。進(jìn)水管(1-6)的進(jìn)水量由溫度傳感器(1-2)控制，溫度高進(jìn)水量低， 溫度低進(jìn)水量大。處于熔融液體內(nèi)部的高壓閃蒸管(1-7)的溫度和熔液溫度相同，水進(jìn)入高壓閃蒸管(1-7)后立即閃蒸成為高溫、高壓的超飽和蒸汽。熔融罐(1-3)外的進(jìn)水管道和蒸汽輸出管道都由高性能的保溫復(fù)合材料覆裹，防止熱能損失。高壓閃蒸管(1-7)輸出的蒸汽流量與流向由溫度傳感器(1-2)控制，智能接入梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。溫度傳感器(1-2)設(shè)置多級(jí)切換溫度，控制切換高壓閃蒸管(1-7)蒸汽管道的出口通道，智能接入梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，每一級(jí)的切換溫度與相對(duì)應(yīng)的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽控制室的溫度相同。這是由于熔融罐提供的是超飽和的高能蒸汽，通過(guò)第一級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電做功后還具有很高的溫度和能量，因此必須進(jìn)行多級(jí)梯度發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用，第一級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)做功發(fā)電后排出的蒸汽進(jìn)入下一級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽控制室，它們的溫壓相同，溫度傳感器(1-2)控制蒸汽控制室的溫度和壓強(qiáng)，開(kāi)始新的一輪做功發(fā)電，直至蒸汽變成熱水。完成循環(huán)。這個(gè)過(guò)程是熱能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中高能蒸汽做功發(fā)電，使之蒸汽的能量隨之減小，其溫度和壓強(qiáng)都在減小，因此需要溫度傳感器(1-2)控制。蒸汽發(fā)電系統(tǒng)是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發(fā)電機(jī)組成，蒸汽控制室由溫度傳感器(1-2)控制，溫度傳感器(1-2)智能管理蒸汽控制室的溫度和壓力，保持蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定。蒸汽控制室梯度連接多個(gè)熔融罐，熔融罐提供的是超飽和的高能蒸汽，高能蒸汽做功發(fā)電，蒸汽的能量隨之減弱，其溫度和壓強(qiáng)都在減小。蒸汽控制室梯度連接多個(gè)熔融罐的目的就是在一個(gè)熔融罐提供的熱能減少的同時(shí)，有另一個(gè)新的熔融罐加入進(jìn)來(lái)補(bǔ)充，確保蒸汽控制室內(nèi)的溫度和壓力保持相對(duì)穩(wěn)定。蒸汽控制室梯度連接的熔融罐越多，蒸汽控制室的溫壓變化值就越小。蒸汽發(fā)電系統(tǒng)還有一個(gè)蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩(wěn)定的高能蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽工作室內(nèi)的熱機(jī)工作，熱機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。
權(quán)利要求1.一種熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，它包括熔融罐(1-3)、電熱管(1-5)、高壓閃蒸管 (1-7)、梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)等，其特征在于熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括一個(gè)熔融罐 (1-3)，熔融罐(1-3)是由耐高溫的金屬材料制成(例如鋼鐵)，外圍是由高性能的多層復(fù)合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質(zhì)的容器，熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數(shù)的保溫模塊結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于熔融罐(1-3)的頂部設(shè)有安全壓力閥門(mén)(1-1)，當(dāng)熔融罐(1-3)內(nèi)部的壓力超標(biāo)時(shí)立即停水、斷電、排壓、報(bào)警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于熔融罐(1-3)頂部還設(shè)有多個(gè)溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進(jìn)水口(1-6)的流量和高壓閃蒸管(1-7)蒸汽出口(1-8)的流量與流向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于熔融罐(1-3)底部還設(shè)有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風(fēng)電、太陽(yáng)能電等劣質(zhì)電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質(zhì)熔融，當(dāng)物質(zhì)完成整個(gè)熔融相變過(guò)程，溫度傳感器(1-2)將切斷電熱管 (1-5)的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于熔融罐(1-3)內(nèi)部還設(shè)有一根高壓閃蒸管(1-7)，高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、耐腐蝕的螺旋管構(gòu)成，熔融罐 (1-3)外的進(jìn)水管道和蒸汽管道都由高性能的保溫復(fù)合材料覆裹。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)還包括一個(gè)梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，熔融罐(1-3)提供的高能蒸汽驅(qū)動(dòng)熱機(jī)工作后還是具有很高的熱能，可以繼續(xù)進(jìn)行多級(jí)梯度發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用，直至蒸汽形成熱水，完成循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發(fā)電機(jī)組成，蒸汽控制室由溫度傳感器(1-2)控制，溫度傳感器(1-2)智能管理蒸汽控制室的溫度和壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽控制室梯度連接多個(gè)熔融罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征還在于梯度多級(jí)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)還有一個(gè)蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩(wěn)定的高能蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽工作室內(nèi)的熱機(jī)工作，熱機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型熔融相變儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)提供一種全新的、高能量密度的儲(chǔ)能發(fā)電方式。通過(guò)電熱管的設(shè)置，直接將風(fēng)電、太陽(yáng)能電等劣質(zhì)電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到儲(chǔ)能物質(zhì)熔融，轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)。本實(shí)用新型的重大創(chuàng)新之處在于在熔融罐內(nèi)安裝設(shè)置一個(gè)耐高壓、耐腐蝕的高壓閃蒸管，需要將熱能轉(zhuǎn)化成電能時(shí)，只要打開(kāi)磁控閥門(mén)，將水導(dǎo)入，則水立即激勵(lì)閃蒸形成超飽和的高溫高壓蒸汽，它可以快速反應(yīng)啟動(dòng)熱力發(fā)電機(jī)，可以通過(guò)控制做到精準(zhǔn)輸出。這項(xiàng)新技術(shù)將徹底解決大功率儲(chǔ)能這一世界性的難題，在新能源并網(wǎng)、節(jié)能減排、國(guó)家電網(wǎng)削峰填谷各領(lǐng)域中將發(fā)揮巨大作用。
文檔編號(hào)F01K27/00GK202152692SQ201120194649
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者古業(yè), 胡曉穎 申請(qǐng)人:胡曉穎