CN111023237B - 基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，包括固体蓄热电锅炉组，该固体蓄热电锅炉组包括两台并联的固体蓄热电锅炉；与所述固体蓄热电锅炉进入口连通的进入管；与所述固体蓄热电锅炉排出口连通的排出管；两台所述固体蓄热电锅炉的排出管分别连通于所述换热器的壳程的相对两侧；所述换热介质为气体和/或液体。本发明的加热***完全基于固体蓄热电锅炉作为换热介质的加热单元，能够适用诸如气体和液体作为换热介质，适用性更广；利用两组固体蓄热电锅炉与换热器连通位置的不同布置，当同时开启两台电锅炉时能够保证两个管程受热均匀，提高了换热效果。

Description

基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***
技术领域
本发明涉及供暖***技术领域，尤其涉及一种基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***。
背景技术
供暖是人们抵御严寒的主要手段，在供暖旺季，国内燃煤电厂的燃煤热电联机组为了能够具有足够量的供热量，通过增加发电量来实现这一目的，而这样会造成供热和电网调峰的矛盾。
现有技术中，授权公告号为CN209196963U，申请号为201822083912.6的名为《一种固体蓄热电锅炉加热锅炉给水或再热蒸汽的综合***》的中国实用新型专利中公开了一种综合***，其通过空气预热器和固体蓄热电锅炉对空气进行加热，利用加热后的高温空气与给水***内的流体形成为热交换，以热辐射的方式对流体进行加热，在输送至工艺下游，以此形成为一个热的循环，从而降低调峰矛盾，也降低了工作负荷。
但是，经过实际应用和仔细研究得出该公开技术具有一定的局限性：
S1、由于引入了空气预热器，其加热介质仅可以是气体，而热电厂气体形态的热介质较少，需要利用空气预热器临时产出，因此，带来了一定的不便；
S2、根据换热器壳程结构与进气管的连接位置分布不同，导致内部管程内介质受热不均匀。
基于上述两个技术问题，本领域的技术人员对该***做了进一步改进，以提高热交换效果和加热介质的适用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于多种加热介质、改善热交换效果的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，该***主要包括：
固体蓄热电锅炉组，该固体蓄热电锅炉组包括两台并联的固体蓄热电锅炉；
与所述固体蓄热电锅炉进入口连通的进入管；
与所述固体蓄热电锅炉排出口连通的排出管；
所述固体蓄热电锅炉的进入管与工艺上游的换热介质供应设备通过动力设备连通以接收换热介质；
所述固体蓄热电锅炉的排出管与工艺下游的换热器连通以输出换热介质；
所述换热器与工艺下游流体介质供需设备通过管路连通以在所述换热器和流体介质供需设备之间形成为流体介质循环回路；
两台所述固体蓄热电锅炉的排出管分别连通于所述换热器的壳程的相对两侧；
所述换热介质为气体和/或液体。
进一步的，所述固体蓄热电锅炉通过变压器与供电***电性连接、并通过电能转化为热能以对接收的所述换热介质加热。
进一步的，所述进入管输入端连通的动力设备为风机或泵；
所述换热介质为气体时，所述动力设备为风机；
所述换热介质为液体时，所述动力设备为泵。
进一步的，所述固体蓄热电锅炉的进入口处连通的进入管的管径大于所述固体蓄热电锅炉的排出口处连通的排出管。
进一步的，所述换热器具有壳程、以及安装于所述壳程内部的管程；
其中一所述固体蓄热电锅炉的排出管连通于所述换热器的壳程的上部，另一所述固体蓄热电锅炉的排出管连通于所述换热器的壳程的下部；
连通于所述换热器的壳程上部的固体蓄热电锅炉将换热介质由所述壳程的上部输入至壳程的下部；
连通于所述换热器的壳程下部的固体蓄热电锅炉将换热介质由所述壳程的下部输入至壳程的上部。
进一步的，所述换热器内部安装有隔板，所述隔板将所述换热器的壳程空间分割为上壳程和下壳程；
所述隔板一端与所述换热器的内壁预留通道；
所述上壳程和下壳程通过所述通道连通以交换换热介质。
进一步的，所述换热器的管程分为安装于所述上壳程内的上管程、以及安装于所述下壳程内的下管程；
所述上管程和下管程均具有延伸至外部、并与工艺下游流体介质供需设备连通的流体介质进入口和流体介质排出口。
进一步的，所述上管程和下管程均被配置为所述流体介质循环回路。
在上述技术方案中，本发明提供的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，具有以下有益效果：
本发明的加热***完全基于固体蓄热电锅炉作为换热介质的加热单元，能够适用诸如气体和液体作为换热介质，适用性更广；利用两组固体蓄热电锅炉与换热器连通位置的不同布置，当同时开启两台电锅炉时能够保证两个管程受热均匀，提高了换热效果。
本发明的加热***为了提高换热介质的加热程度，与固体蓄热电锅炉连通的进入管管径设计的大于与其连通的排出管的管径，能够很好的保证换热介质在固体蓄热电锅炉中的滞留，以保证换热介质充分加热，间接提高了工艺下游换热器的换热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***的工艺流程图；
图2为本发明实施例提供的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***的换热器的结构示意图。
附图标记说明：
1、固体蓄热电锅炉；2、变压器；3、动力设备；4、换热器；
101、进入管；102、排出管；
401、上壳程；402、下壳程；403、隔板；404、通道；405、上管程；406、下管程；407、流体介质进入口；408、流体姐排出口。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1～图2所示；
本发明的实施例公开的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，该***主要包括：
固体蓄热电锅炉组，该固体蓄热电锅炉组包括两台并联的固体蓄热电锅炉1；
与固体蓄热电锅炉1进入口连通的进入管101；
与固体蓄热电锅炉1排出口连通的排出管102；
固体蓄热电锅炉1的进入管101与工艺上游的换热介质供应设备通过动力设备3连通以接收换热介质；
固体蓄热电锅炉1的排出管102与工艺下游的换热器4连通以输出换热介质；
换热器4与工艺下游流体介质供需设备通过管路连通以在换热器4和流体介质供需设备之间形成为流体介质循环回路；
两台固体蓄热电锅炉1的排出管102分别连通于换热器4的壳程的相对两侧；
换热介质为气体和/或液体。
具体的，本实施例公开了一种完全基于固体蓄热电锅炉1加热换热介质的加热***，其主要设计目的是利用供电***的调峰对流体介质进行热交换，以降低供暖旺季热电厂的工作负荷。其中，固体蓄热电锅炉1与外部供电***电性连接以将电能转化为热能，并对通过进入管101进入固体蓄热电锅炉1内的换热介质进行加热，当加热到一定程度后利用排出管102将高温换热介质引出至换热器4，与换热器4管程内的流体介质进行热交换，最终实现流体介质供需设备中循环的流体介质的升温/预热。
优选的，本实施例中固体蓄热电锅炉1通过变压器2与供电***电性连接、并通过电能转化为热能以对接收的换热介质加热。
进入管101输入端连通的动力设备3为风机或泵；
换热介质为气体时，动力设备3为风机；
换热介质为液体时，动力设备3为泵。
其中，本实施例的加热***完全基于固体蓄热电锅炉1加热换热介质，因此，本实施例的换热介质可以是气体、也可以是液体；当换热介质为气体时，动力设备3选用泵与上游水箱连通；当换热介质为液体时，动力设备3选用风机将外部空气引入***内。
优选的，本实施例中固体蓄热电锅炉1的进入口处连通的进入管101的管径大于固体蓄热电锅炉1的排出口处连通的排出管102。
由于固体蓄热电锅炉1是换热介质的主要加热单元，需要保证在固体蓄热电锅炉1内换热介质能够充分加热，以便实现工艺下游的换热。为了能够让换热介质在固体蓄热电锅炉1内充分滞留，并不会影响到换热介质的输送，本实施例的固体蓄热电锅炉1的进入管101的管径需要大于排出管102，这样在同样动力的动力设备3的驱动下，能够减缓排出管102中换热介质的排出。
优选的，本实施例中换热器4具有壳程、以及安装于壳程内部的管程；
其中一固体蓄热电锅炉1的排出管101连通于换热器4的壳程的上部，另一固体蓄热电锅炉1的排出管102连通于换热器4的壳程的下部；
连通于换热器4的壳程上部的固体蓄热电锅炉1将换热介质由壳程的上部输入至壳程的下部；
连通于换热器4的壳程下部的固体蓄热电锅炉1将换热介质由壳程的下部输入至壳程的上部。
其中，上述的换热器4内部安装有隔板403，隔板403将换热器4的壳程空间分割为上壳程401和下壳程402；
隔板403一端与换热器4的内壁预留通道404；
上壳程401和下壳程402通过通道404连通以交换换热介质。
更为优选的是：上述的换热器4的管程分为安装于上壳程401内的上管程405、以及安装于下壳程402内的下管程406；
上管程405和下管程406均具有延伸至外部、并与工艺下游流体介质供需设备连通的流体介质进入口407和流体介质排出口408。
首先，为了解决现有技术中换热器4内管程壳程由于换热介质输送位置的固定导致的换热效果不好的技术问题，本实施例的两台固体蓄热电锅炉1的排出管102分别连通于上述的上壳程401和下壳程402，并将换热器4进行改造，将内部的管程也分为上管程405和下管程406，这样两者单独工作引入流体介质，并在对应的壳程内进行热交换，同时，本实施例的换热器4的壳程通过隔板分割成上述的上壳程401和下壳程402，但是还不是完全隔离两个壳程，两个壳程能够通过通道404连通，这样，对应方向进入的换热介质换热过程中还会流向其他壳程内，如此形成为换热介质的混合和流通，确保两个管程内的流体介质预热效果基本保持一致、或者仅有微量偏差。
本实施例中的上管程405和下管程406均被配置为流体介质循环回路。
在上述技术方案中，本发明提供的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，具有以下有益效果：
本发明的加热***完全基于固体蓄热电锅炉作为换热介质的加热单元，能够适用诸如气体和液体作为换热介质，适用性更广；利用两组固体蓄热电锅炉1与换热器4连通位置的不同布置，当同时开启两台电锅炉时能够保证两个管程受热均匀，提高了换热效果。
本发明的加热***为了提高换热介质的加热程度，与固体蓄热电锅炉1连通的进入管101管径设计的大于与其连通的排出管102的管径，能够很好的保证换热介质在固体蓄热电锅炉1中的滞留，以保证换热介质充分加热，间接提高了工艺下游换热器4的换热效率。
另外，本发明设计的两组并联的换热介质***可以以一开一备的方式工作，便于后续维修，确保可以在不停车的状态下进行维修，安全性高。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，该***主要包括：
固体蓄热电锅炉组，该固体蓄热电锅炉组包括两台并联的固体蓄热电锅炉(1)；
与所述固体蓄热电锅炉(1)进入口连通的进入管(101)；
与所述固体蓄热电锅炉(1)排出口连通的排出管(102)；
所述固体蓄热电锅炉(1)的进入管(101)与工艺上游的换热介质供应设备通过动力设备(3)连通以接收换热介质；
所述固体蓄热电锅炉(1)的排出管(102)与工艺下游的换热器(4)连通以输出换热介质；
所述换热器(4)与工艺下游流体介质供需设备通过管路连通以在所述换热器(4)和流体介质供需设备之间形成为流体介质循环回路；
两台所述固体蓄热电锅炉(1)的排出管(102)分别连通于所述换热器(4)的壳程的相对两侧；
所述换热介质为气体和/或液体；
所述换热器(4)具有壳程、以及安装于所述壳程内部的管程；
其中一所述固体蓄热电锅炉(1)的排出管(102)连通于所述换热器(4)的壳程的上部，另一所述固体蓄热电锅炉(1)的排出管(102)连通于所述换热器(4)的壳程的下部；
连通于所述换热器(4)的壳程上部的固体蓄热电锅炉(1)将换热介质由所述壳程的上部输入至壳程的下部；
连通于所述换热器(4)的壳程下部的固体蓄热电锅炉(1)将换热介质由所述壳程的下部输入至壳程的上部；
所述换热器(4)内部安装有隔板(403)，所述隔板(403)将所述换热器(4)的壳程空间分割为上壳程(401)和下壳程(402)；
所述隔板(403)一端与所述换热器(4)的内壁预留通道(404)；
所述上壳程(401)和下壳程(402)通过所述通道(404)连通以交换换热介质。
2.根据权利要求1所述的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，所述固体蓄热电锅炉(1)通过变压器(2)与供电***电性连接、并通过电能转化为热能以对接收的所述换热介质加热。
3.根据权利要求2所述的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，所述进入管(101)输入端连通的动力设备(3)为风机或泵；
所述换热介质为气体时，所述动力设备(3)为风机；
所述换热介质为液体时，所述动力设备(3)为泵。
4.根据权利要求3所述的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，所述固体蓄热电锅炉(1)的进入口处连通的进入管(101)的管径大于所述固体蓄热电锅炉(1)的排出口处连通的排出管(102)。
5.根据权利要求1所述的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，所述换热器(4)的管程分为安装于所述上壳程(401)内的上管程(405)、以及安装于所述下壳程(402)内的下管程(406)；
所述上管程(405)和下管程(406)均具有延伸至外部、并与工艺下游流体介质供需设备连通的流体介质进入口(407)和流体介质排出口(408)。
6.根据权利要求5所述的基于固体蓄热电锅炉的流体介质加热***，其特征在于，所述上管程(405 )和下管程(406 )均被配置为所述流体介质循环回路。
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