一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统的制作方法

1.本实用新型涉及蒸汽生产技术领域，具体涉及一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统。


背景技术：

2.目前蒸汽在工业和民用领域如化工、纺织、烘干、消毒、餐饮等领域都有广泛的应用，电蒸汽锅炉是其中一种重要的生产蒸汽装置。但一些应用场景中蒸汽需求在不同时段变化很大，如果按照峰值功率匹配设备，需要较高的设备投资，并且需要较高电容量，有可能还会电容量不足，涉及到电力增容费用，还会有额外的基础电费支出。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统，克服了现有技术的不足，设计合理，将高温储能装置与传统的电蒸汽锅炉相结合，可以在蒸汽需求量较低时段或者非生产时段为高温储能装置储能，而在蒸汽需求量较高时段由电蒸汽锅炉与高温储能装置共同工作，提供高流量的蒸汽输出。
4.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
5.一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统，包括高温储能装置，所述高温储能装置侧表面分别固定安装有进水口和蒸汽出口，所述进水口连接第一调节阀的一端，所述第一调节阀的另一端通过水管分别与第二调节阀的一端和高压补水泵的补水出口相连接，所述第二调节阀的另一端与电蒸汽锅炉的进水端相连接，所述电蒸汽锅炉的出汽端与蒸汽出口相连接，所述高压补水泵的进水端与软化水装置的出水端相连接。
6.优选地，所述高温储能装置包括外壳和内胆，所述内胆固定安装在外壳的内腔，所述内胆的外壁上呈盘旋状焊接有换热半圆盘管，所述换热半圆盘管的下方与进水口相连通，所述换热半圆盘管的上方与蒸汽出口相连通；所述内胆上方设置有罐料口，所述内胆内部盛装有高温储能材料，所述内胆内部还设置有电加热器，所述电加热器的加热管埋设在高温储能材料中，所述电加热器的通电端穿过内胆上表面与加热电缆相连接。
7.优选地，所述外壳和内胆之间填充有保温层。
8.优选地，所述电加热器的加热管外表面固定套接有导热护套。
9.优选地，所述换热半圆盘管采用下疏上密的形式盘旋在内胆的外壁上。
10.本实用新型提供了一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统。具备以下有益效果：将高温储能装置与传统电蒸汽锅炉相结合，在电容量限制的情况下，采用低成本功率较低的满足一般蒸汽流量输出的电蒸汽锅炉，能够进行蒸汽流量柔性输出，满足了高峰值蒸汽流量需求。同时避免了电力增容和较高的基础电费成本；通过温储能装置进行高温储能生产蒸汽，装置内集成了电加热器、生产蒸汽的换热半圆盘管，结构简单，安全性高。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
12.图1 本实用新型的结构示意图；
13.图2 本实用新型中高温储能装置的截面示意图；
14.图3 本实用新型高温储能装置中内胆的结构示意图；
15.图中标号说明：
16.1、高温储能装置；2、进水口；3、蒸汽出口；4、第一调节阀；5、第二调节阀；6、高压补水泵；7、电蒸汽锅炉；8、软化水装置；11、外壳；12、内胆；13、换热半圆盘管；14、罐料口；15、高温储能材料；16、电加热器；17、保温层。
具体实施方式
17.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.实施例一，如图1所示，一种蓄热式柔性调节输出功率的生产蒸汽系统，包括高温储能装置1，所述高温储能装置1侧表面分别固定安装有进水口2和蒸汽出口3，所述进水口2连接第一调节阀4的一端，所述第一调节阀4的另一端通过水管分别与第二调节阀5的一端和高压补水泵6的补水出口相连接，所述第二调节阀5的另一端与电蒸汽锅炉7的进水端相连接，所述电蒸汽锅炉7的出汽端与蒸汽出口3相连接，所述高压补水泵6的进水端与软化水装置8的出水端相连接。
19.在谷电或者在蒸汽输出量要求较低时段，可开启高温储能装置1内的电加热器16为高温储能装置1蓄热，直至高温储能装置1达到上限温度完成蓄热。在需要蒸汽输出的工作时段，当电蒸汽锅炉7能够满足蒸汽输出量要求时，可控制第一调节阀4关闭，再控制第二调节阀5根据蒸汽量输出要求调节开度大小为电蒸汽锅炉7补水，使电蒸汽锅炉7工作满足终端需求。当电蒸汽锅炉7满负荷工作不能满足终端蒸汽需求时，可控制第一调节阀4和第二调节阀5均开启，使高压补水泵6同时为电蒸汽锅炉7和高温储能装置1补水，补水经过高温储能装置1内进行换热后产生蒸汽经过蒸汽出口3输出，再与电蒸汽锅炉7输出的蒸汽会合后输出到蒸汽应用终端，并且在本实施例中，对于蒸汽品质要求较高的应用场景，蒸汽出口3也可以连接蒸汽减温减压器进行蒸汽品质调节后再输出到应用终端。
20.在本实施例中，为进一步提高节能效果，可以在软化水装置的出口端增加热泵、太阳能或者余热回收装置对补水进行加热，提高补水温度，可进一步减少电能消耗，提高经济性。
21.实施例二，如图2
‑
3所示，作为实施例一的进一步方案，所述高温储能装置1包括外壳11和内胆12，所述内胆12固定安装在外壳11的内腔，所述内胆12的外壁上呈盘旋状焊接有换热半圆盘管13，所述换热半圆盘管13的下方与进水口2相连通，所述换热半圆盘管13的上方与蒸汽出口3相连通；所述内胆12上方设置有罐料口14，所述内胆12内部盛装有高温储能材料15，所述内胆12内部还设置有电加热器16，所述电加热器16的加热管埋设在高温储能材料15中，所述电加热器16的通电端穿过内胆12上表面与加热电缆相连接。
22.在谷电或者在蒸汽输出量要求较低时段，将电加热器16通过加热电缆接通外接电
源，使电加热器16的加热管对内胆12内部的高温储能材料15进行加热，从而在低谷电时能够将热量蓄积在高温储能材料15内，本实施例中，高温储能材料15可以为熔盐，通过可控硅来对熔盐的温度进行精确控制，使其到达上限温度时停止加热；当电蒸汽锅炉7满负荷工作不能满足终端蒸汽需求时，通过高压补水泵6同时为电蒸汽锅炉7和高温储能装置1补水，补水通过进水口2进入到换热半圆盘管13内，水在换热半圆盘管13内经过内胆12换热吸收的高温储能材料15热量后产生蒸汽经过蒸汽出口3与电蒸汽锅炉7输出的蒸汽会合后输出。
23.实施例三，作为实施例二的进一步方案，所述外壳11和内胆12之间填充有保温层17。用于对内胆12起到保温作用，以防止内胆12和半圆形换热管13内的热量散失。
24.实施例四，作为实施例二的进一步方案，所述电加热器16的加热管外表面固定套接有导热护套。所述导热护套可为不锈钢护套，从而既对电加热器16的加热管起保护作用，也能够防止电加热器16的加热管与高温储能材料15直接接触，继而提高了电加热器16的安全性。
25.实施例五，作为实施例二的进一步方案，所述换热半圆盘管13采用下疏上密的形式盘旋在内胆12的外壁上。
26.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。