高溫固體電熱儲能爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換中的熱貯存裝置或設(shè)備，特別涉及一種高溫固體電熱儲能爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前固體電熱儲能爐的熱能，大多數(shù)都存儲在主要成分為金屬氧化物耐火材料或絕緣的相變材料制成的固體儲能體上，若想提高儲能體的蓄熱能力，較方便的方法就是提高儲能體的蓄熱溫度，但提高儲能體蓄熱溫度后也使工作在1kv?66kv電壓等級上的固體電熱儲能爐中支撐儲能體的絕緣基礎(chǔ)部分溫度升高，當溫度超過300°C時，其絕緣支撐的承壓力強度和絕緣性能指標都迅速降低，限制了高電壓固體電熱儲能爐的儲能體蓄熱溫度提升的空間。需要研制開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠的高電壓固體電熱儲能爐絕緣基礎(chǔ)部分降溫結(jié)構(gòu)，防止絕緣支撐因溫度升高發(fā)生的事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高溫固體電熱儲能爐，解決了現(xiàn)有高電壓固體電熱儲能爐在提高蓄熱溫度時，絕緣支撐的承壓力強度和絕緣性能均降低，易造成安全隱患的問題，其結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該高溫固體電熱儲能爐，包括設(shè)置在保溫殼體內(nèi)的熱功循環(huán)部分、用于支撐儲能體的絕緣基礎(chǔ)部分以及設(shè)置在熱工循環(huán)部分和絕緣基礎(chǔ)部分之間的絕緣隔熱層，其技術(shù)要點為:所述的絕緣基礎(chǔ)部分由呈矩陣形式分布的絕緣支撐組成，絕緣支撐固定在絕緣隔熱層底部，絕緣支撐與保溫殼體側(cè)壁、絕緣隔熱層、承重平臺之間形成獨立的降溫通道，空氣經(jīng)位于保溫殼體一側(cè)壁的常溫氣體進氣口進入降溫通道，與絕緣支撐進行熱交換，由位于保溫殼體另一側(cè)壁的常溫氣體出氣口流出。
[0005]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的熱工循環(huán)部分由帶有電阻發(fā)熱體的儲能體、帶有耐熱金屬列管陣列和空氣循環(huán)風機的熱交換器組成，儲能體由耐火砌塊砌筑成的耐火墻組成，耐火墻之間形成高溫風道，在高溫風道內(nèi)還設(shè)有電阻發(fā)熱體，電阻發(fā)熱體通過位于保溫殼體側(cè)壁的電源引入端連接外接電源，儲能體與熱交換器5之間是帶有高溫氣體出氣口的保溫殼體的側(cè)壁，儲能體與該側(cè)壁以及第一高溫絕緣擋板、第二高溫絕緣擋板形成高溫腔，保溫殼體、絕緣隔熱層與儲能體之間形成低溫風道；在保溫殼體側(cè)壁設(shè)置有高溫氣體進氣口和低溫氣體出氣口，由儲能體輸出的高溫氣體通過高溫氣體出氣口進入位于保溫殼體外壁的熱交換器內(nèi)進行熱交換，再經(jīng)低溫氣體進氣口進入低溫風道進行熱風循環(huán)。
[0006]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述的電阻發(fā)熱體與保溫殼體外部1kV?66kV的電源連接。
[0007]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述的熱交換器由耐熱金屬列管構(gòu)成的管殼式交換器，管程裝有吸熱介質(zhì)與熱能輸出回路連接，作為放熱通道的殼程內(nèi)裝有空氣循環(huán)驅(qū)動風機，殼程與設(shè)置在保溫殼體側(cè)壁上的高溫氣體出氣口和低溫氣體進氣口連接。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述的絕緣支撐是由能耐受工作電壓的陶瓷或玻璃制成。
[0009]作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述的絕緣隔熱層由耐火材料與耐受工作電壓的絕緣材料組合而成。
[0010]本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極效果是:本發(fā)明的高溫固體電熱儲能爐，設(shè)置獨立的熱工循環(huán)部分和帶有降溫通道的絕緣基礎(chǔ)部分，使得即使位于熱工循環(huán)部分內(nèi)的儲能體工作在600°C至1200°C范圍內(nèi)，也能保證絕緣基礎(chǔ)部分的絕緣支撐表面溫度低于300°C，使現(xiàn)有高電壓固體電熱儲能爐在不增加儲能體的重量的情況下，就能提高蓄熱能力，并保持絕緣支撐的承壓力強度和絕緣性能不下降。
【附圖說明】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0012]圖1為本發(fā)明一種高溫固體電熱儲能爐結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中序號說明儲能體、2保溫殼體、3高溫腔、4高溫氣體出氣口、5熱交換器、6低溫氣體進氣口、7低溫風道、8低溫風、9高溫風、10高溫風道、11電源引入端、12第一熱能輸出通道、13第二熱能輸出通道、14常溫空氣、15常溫氣體進氣口、16降溫通道、17絕緣支撐、18常溫氣體出氣口、19絕緣隔熱層、20承重平臺、21第一高溫絕緣擋板、22第二高溫絕緣擋板。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0014]實施例1:
本實施例中的高溫固體電熱儲能爐，如圖1所示，包括設(shè)置在保溫殼體內(nèi)的熱功循環(huán)部分、用于支撐儲能體I的絕緣基礎(chǔ)部分以及設(shè)置在熱工循環(huán)部分和絕緣基礎(chǔ)部分之間的絕緣隔熱層19。該絕緣隔熱層19由耐火材料(如，經(jīng)燒結(jié)的氧化鋁、氧化鎂耐火磚)與耐受工作電壓的絕緣材料(如，電工陶瓷、云母板及鋼化玻璃)組合而成。絕緣基礎(chǔ)部分由呈矩陣形式分布的絕緣支撐17組成，該絕緣支撐17是由能耐受工作電壓的陶瓷或玻璃制成。絕緣支撐17固定在絕緣隔熱層19底部，絕緣支撐17與保溫殼體2側(cè)壁、絕緣隔熱層19、承重平臺20之間形成獨立的降溫通道16，常溫空氣14經(jīng)位于保溫殼體2 —側(cè)壁的常溫氣體進氣口 15進入降溫通道16，與絕緣支撐17進行熱交換，由位于保溫殼體2另一側(cè)壁的常溫氣體出氣口 18流出。
[0015]實施例2:
本實施例與實施例1的區(qū)別在于采用的熱工循環(huán)部分是由帶有電阻發(fā)熱體的儲能體1、帶有耐熱金屬列管陣列和空氣循環(huán)風機的熱交換器5組成，儲能體I由耐火砌塊砌筑成的耐火墻組成，耐火墻之間形成高溫風道10，在高溫風道10內(nèi)還設(shè)有電阻發(fā)熱體，電阻發(fā)熱體通過位于保溫殼體2側(cè)壁的電源引入端11連接外接1kV?66kV的電源，儲能體I與熱交換器5之間是帶有高溫氣體出氣口 15的保溫殼體I的側(cè)壁，儲能體I與該側(cè)壁以及第一高溫絕緣擋板21、第二高溫絕緣擋板22形成高溫腔3。保溫殼體2與儲能體I之間形成低溫風道7。在保溫殼體2側(cè)壁設(shè)置有高溫氣體出氣口 4和低溫氣體進氣口 6，由儲能體I輸出的高溫風9通過高溫氣體出氣口 4進入位于保溫殼體2外壁的熱交換器5內(nèi)進行熱交換，經(jīng)熱交換后的低溫風8再經(jīng)低溫氣體進氣口 6 口進入低溫風道7進行熱風循環(huán)。
[0016]熱交換器5由耐熱金屬列管構(gòu)成的管殼式交換器，管程裝有吸熱介質(zhì)與熱能輸出回路(如，本實施例中的第一熱能輸出通道12、第二熱能輸出通道13)連接，作為放熱通道的殼程內(nèi)裝有空氣循環(huán)驅(qū)動風機，殼程與設(shè)置在保溫殼體側(cè)壁上的高溫氣體出氣口 4和低溫氣體進氣口 6連接。
[0017]本實施例僅以上述熱功循環(huán)部分為例進行說明，用戶還可根據(jù)實際需要采用不同的熱功循環(huán)部件，由于設(shè)置了獨立的降溫通道16，使得儲能體I的溫度提升與絕緣支撐17的降溫得以分別實現(xiàn)。
[0018]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域內(nèi)的熟練的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項】
1.一種高溫固體電熱儲能爐，包括設(shè)置在保溫殼體內(nèi)的熱功循環(huán)部分、用于支撐儲能體的絕緣基礎(chǔ)部分以及設(shè)置在熱工循環(huán)部分和絕緣基礎(chǔ)部分之間的絕緣隔熱層，其特征在于:所述的絕緣基礎(chǔ)部分由呈矩陣形式分布的絕緣支撐組成，絕緣支撐固定在絕緣隔熱層底部，絕緣支撐與保溫殼體側(cè)壁、絕緣隔熱層、承重平臺之間形成獨立的降溫通道，空氣經(jīng)位于保溫殼體一側(cè)壁的常溫氣體進氣口進入降溫通道，與絕緣支撐進行熱交換，由位于保溫殼體另一側(cè)壁的常溫氣體出氣口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫固體電熱儲能爐，其特征在于:所述的熱工循環(huán)部分由帶有電阻發(fā)熱體的儲能體、帶有耐熱金屬列管陣列和空氣循環(huán)風機的熱交換器組成，儲能體由耐火砌塊砌筑成的耐火墻組成，耐火墻之間形成高溫風道，在高溫風道內(nèi)還設(shè)有電阻發(fā)熱體，電阻發(fā)熱體通過位于保溫殼體側(cè)壁的電源引入端連接外接電源，儲能體與熱交換器之間是帶有高溫氣體出氣口的保溫殼體的側(cè)壁，儲能體與該側(cè)壁以及第一高溫絕緣擋板、第二高溫絕緣擋板形成高溫腔，保溫殼體、絕緣隔熱層與儲能體之間形成低溫風道；在保溫殼體側(cè)壁設(shè)置有高溫氣體進氣口和低溫氣體出氣口，由儲能體輸出的高溫氣體通過高溫氣體出氣口進入位于保溫殼體外壁的熱交換器內(nèi)進行熱交換，再經(jīng)低溫氣體進氣口進入低溫風道進行熱風循環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的高溫固體電熱儲能爐，其特征在于:所述的電阻發(fā)熱體與保溫殼體外部1kV?66kV的電源連接。
4.如權(quán)利要求2所述的高溫固體電熱儲能爐，其特征在于:所述的熱交換器由耐熱金屬列管構(gòu)成的管殼式交換器，管程裝有吸熱介質(zhì)與熱能輸出回路連接，作為放熱通道的殼程內(nèi)裝有空氣循環(huán)驅(qū)動風機，殼程與設(shè)置在保溫殼體側(cè)壁上的高溫氣體出氣口和低溫氣體進氣口連接。
5.如權(quán)利要求1所述的高溫固體電熱儲能爐，其特征在于:所述的絕緣支撐是由能耐受工作電壓的陶瓷或玻璃制成。
6.如權(quán)利要求1所述的高溫固體電熱儲能爐，其特征在于:所述的絕緣隔熱層由耐火材料與耐受工作電壓的絕緣材料組合而成。
【專利摘要】一種高溫固體電熱儲能爐，涉及熱交換中的熱貯存裝置或設(shè)備。其結(jié)構(gòu)為：絕緣基礎(chǔ)部分由呈矩陣形式分布的絕緣支撐組成，絕緣支撐固定在絕緣隔熱層底部，絕緣支撐與保溫殼體側(cè)壁、絕緣隔熱層、承重平臺之間形成獨立的降溫通道。本發(fā)明設(shè)置獨立的熱工循環(huán)部分和帶有降溫通道的絕緣基礎(chǔ)部分，使得即使位于熱工循環(huán)部分內(nèi)的儲能體工作在600℃至1200℃范圍內(nèi)，也能保證絕緣基礎(chǔ)部分的絕緣支撐表面溫度低于300℃，使現(xiàn)有高電壓固體電熱儲能爐在不增加儲能體的重量的情況下，就能提高蓄熱能力，并保持絕緣支撐的承壓力強度和絕緣性能不下降。
【IPC分類】F27B17-00, F27D17-00
【公開號】CN104596249
【申請?zhí)枴緾N201510082349
【發(fā)明人】朱建新
【申請人】朱建新
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月16日