專利名稱：熔融相變儲能發電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熔融相變儲能發電系統。
背景技術：
在智能電網能源體系中，儲能是一最重要的環節，它是新能源并網和國家電網電力削峰填谷的重要節點。這三者是互為犄角的一個生態系統。儲能不僅能保證在最上游的發電環節接入的新能源電力是持續而且穩定的；在能源的使用端，白天和黑夜的用電需求存在巨大差異，儲能可以為國家電網削峰填谷，在終極能源版圖里，儲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，新興能源產業的發展勢在必行，但風能、太陽能等清潔能源受環境影響較大，輸出功率不穩定，致使傳統電網無法承載，大量風能發電被浪費。造成這一問題的主要原因是儲能技術落后，諸如電池儲能技術等無法實現功率補償，無法滿足功率平滑的需求。儲能技術已成為新能源開發的核心之一。遵循儲能的指導思想電能——其他能量——電能這一路徑，電力可以轉換為化學能、勢能、動能、熱能、電磁能等形態存儲。其中有一種熔融相變儲能技術還沒有進入國人的視線。熔融相變是晶體物質從常溫固態到高溫液態的物態變化過程，在熔點，晶體物質完成物態變化，這個過程是在常壓下發生的，是安全的。整個過程需要吸收大量的熱能，因此它的儲能密度非常高。這個儲能過程是屬于常壓狀態下的物理物態變化過程，這個過程是安全的，因此它的容器結構相對簡單緊湊，保溫防止熱泄漏工作在技術上并沒有太大的困難。有資料表明，這種熔融相變儲熱技術可以將儲熱材料保持幾百度高溫多達一周之久。有多種物質它們熔點高，熱容量大，工作上限溫度高，而且價格便宜，是很好的儲能材料。本實用新型的重大創新之處在于在熔融罐內安裝設置一個耐高壓、耐腐蝕的高壓閃蒸管，需要將熱能轉化成電能時，只要打開磁控閥門，將水導入，則水立即激勵閃蒸形成超飽和的高溫、高壓蒸汽，它可以快速反應啟動發電機，可以通過控制做到精準輸出。這項新技術將徹底解決大功率儲能這一世界性的難題，在新能源并網、節能減排、國家電網削峰填谷各領域中將發揮巨大作用。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種全新的、高能量密度的儲能發電方式，本實用新型的目的可以通過如下技術方案實現 一種熔融相變儲能發電系統，它包括熔融罐(1-3)、電熱管(1-5)、高壓閃蒸管 (1-7)、梯度多級蒸汽發電系統等，其特征在于熔融相變儲能發電系統還包括一個熔融罐 (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合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質的容器，熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數的保溫模塊結構。在熔融罐(1-3)的頂部設有安全壓力閥門(1-1)，當熔融罐(1-3)內部的壓力超標時立即停水、斷電、排壓、報警，確保安全。熔融罐(1-3)頂部還設有多個溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進水口(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)底部還設有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風電、太陽能電等劣質電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質熔融，當物質完成整個熔融相變過程，濕度傳感器(1-2)將切斷電熱管(1-5)的電路。在熔融罐(1-3)內部還設有一根高壓閃蒸管(1-7)，高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、 耐腐蝕的螺旋管構成，熔融罐(1-3)外的進水管道和蒸汽管道都由高性能的保溫復合材料覆裹，防止熱能損失。熔融相變儲能發電系統還包括一個梯度多級蒸汽發電系統，熔融罐(1-3)提供的高能蒸汽驅動熱機工作后還是具有很高的熱能，可以繼續進行多級梯度發電的開發利用， 直至蒸汽形成熱水，完成循環，因此這個蒸汽發電系統必須是梯度多級的。梯度多級蒸汽發電系統是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發電機組成，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，保持蒸汽發電系統的輸出穩定。梯度多級蒸汽發電系統的蒸汽控制室梯度連接多個熔融罐，其目的就是在一個熔融罐提供的熱能減少的同時，有另一個新的熔融罐加入進來補充，確保蒸汽控制室內的溫度和壓力保持相對穩定。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。梯度多級蒸汽發電系統還有一個蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩定的高能蒸汽驅動蒸汽工作室內的熱機工作，熱機驅動發電機發電。
圖1是熔融相變儲能系統的結構示意圖；圖2是梯度多級蒸汽發電系統設備安裝工藝流程圖。標號說明1-1安全壓力閥門；1-2溫度傳感器；1-3熔融罐；1-4保溫層；1-5電熱管；1-6進水口 ； 1-7高壓閃蒸管；1-8高壓蒸汽出口。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和實施例對本實用新型內容進行詳細說明圖1、圖2所示的為本實用新型熔融相變儲能發電系統提供的一種的實施例示意圖。熔融相變儲能發電系統，它包括熔融相變儲能系統和梯度多級蒸汽發電系統兩個部分。熔融相變儲能系統由熔融罐(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合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質的容器。熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數的保溫模塊結構。在熔融罐(1-3)的頂部設有安全壓力閥門(1-1)，當熔融罐(1-3)內部的壓力超標時立即停水、斷電、排壓、報警，確保安全。熔融罐(1-3)頂部還設有多個溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進水口(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)底部還設有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風電、太陽能電等劣質電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質熔融，將劣質電能轉化為熱能儲存起來。當物質完成整個熔融相變過程，溫度傳感器(1-2)將切斷電熱管(1-5)的電路。熔融罐(1-3)內部還設有一根高壓閃蒸管(1-7)。高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、 耐腐蝕的螺旋管構成。進水管(1-6)的進水量由溫度傳感器(1-2)控制，溫度高進水量低， 溫度低進水量大。處于熔融液體內部的高壓閃蒸管(1-7)的溫度和熔液溫度相同，水進入高壓閃蒸管(1-7)后立即閃蒸成為高溫、高壓的超飽和蒸汽。熔融罐(1-3)外的進水管道和蒸汽輸出管道都由高性能的保溫復合材料覆裹，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，智能接入梯度多級蒸汽發電系統。溫度傳感器(1-2)設置多級切換溫度，控制切換高壓閃蒸管(1-7)蒸汽管道的出口通道，智能接入梯度多級蒸汽發電系統，每一級的切換溫度與相對應的蒸汽發電系統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，通過第一級蒸汽發電系統發電做功后還具有很高的溫度和能量，因此必須進行多級梯度發電的開發利用，第一級蒸汽發電系統做功發電后排出的蒸汽進入下一級蒸汽發電系統的蒸汽控制室，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，開始新的一輪做功發電，直至蒸汽變成熱水。完成循環。這個過程是熱能轉化為電能的過程。在這個過程中高能蒸汽做功發電，使之蒸汽的能量隨之減小，其溫度和壓強都在減小，因此需要溫度傳感器(1-2)控制。蒸汽發電系統是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發電機組成，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，保持蒸汽發電系統的輸出穩定。蒸汽控制室梯度連接多個熔融罐，熔融罐提供的是超飽和的高能蒸汽，高能蒸汽做功發電，蒸汽的能量隨之減弱，其溫度和壓強都在減小。蒸汽控制室梯度連接多個熔融罐的目的就是在一個熔融罐提供的熱能減少的同時，有另一個新的熔融罐加入進來補充，確保蒸汽控制室內的溫度和壓力保持相對穩定。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。蒸汽發電系統還有一個蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩定的高能蒸汽驅動蒸汽工作室內的熱機工作，熱機驅動發電機工作。
權利要求1.一種熔融相變儲能發電系統，它包括熔融罐(1-3)、電熱管(1-5)、高壓閃蒸管 (1-7)、梯度多級蒸汽發電系統等，其特征在于熔融相變儲能發電系統還包括一個熔融罐 (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合保溫材料(1-4)包裹，它是盛熔融物質的容器，熔融罐(1-3)是一種具備一定耐壓安全系數的保溫模塊結構。
2.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于熔融罐(1-3)的頂部設有安全壓力閥門(1-1)，當熔融罐(1-3)內部的壓力超標時立即停水、斷電、排壓、報警。
3.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于熔融罐(1-3)頂部還設有多個溫度傳感器(1-2)，溫度傳感器(1-2)控制高壓閃蒸管(1-7)進水口(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.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于熔融罐(1-3)底部還設有電熱管(1-5)，電熱管(1-5)直接將風電、太陽能電等劣質電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到物質熔融，當物質完成整個熔融相變過程，溫度傳感器(1-2)將切斷電熱管 (1-5)的電路。
5.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于熔融罐(1-3)內部還設有一根高壓閃蒸管(1-7)，高壓閃蒸管(1-7)由耐高壓、耐腐蝕的螺旋管構成，熔融罐 (1-3)外的進水管道和蒸汽管道都由高性能的保溫復合材料覆裹。
6.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于熔融相變儲能發電系統還包括一個梯度多級蒸汽發電系統，熔融罐(1-3)提供的高能蒸汽驅動熱機工作后還是具有很高的熱能，可以繼續進行多級梯度發電的開發利用，直至蒸汽形成熱水，完成循環。
7.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于梯度多級蒸汽發電系統是由蒸汽控制室、蒸汽工作室、發電機組成，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.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于梯度多級蒸汽發電系統的蒸汽控制室梯度連接多個熔融罐。
9.根據權利要求1所述的熔融相變儲能發電系統，其特征還在于梯度多級蒸汽發電系統還有一個蒸汽工作室，蒸汽控制室提供的穩定的高能蒸汽驅動蒸汽工作室內的熱機工作，熱機驅動發電機發電。
專利摘要本實用新型熔融相變儲能發電系統提供一種全新的、高能量密度的儲能發電方式。通過電熱管的設置，直接將風電、太陽能電等劣質電能以及夜間低谷電能用于加熱，直到儲能物質熔融，轉化為熱能儲存起來。本實用新型的重大創新之處在于在熔融罐內安裝設置一個耐高壓、耐腐蝕的高壓閃蒸管，需要將熱能轉化成電能時，只要打開磁控閥門，將水導入，則水立即激勵閃蒸形成超飽和的高溫高壓蒸汽，它可以快速反應啟動熱力發電機，可以通過控制做到精準輸出。這項新技術將徹底解決大功率儲能這一世界性的難題，在新能源并網、節能減排、國家電網削峰填谷各領域中將發揮巨大作用。
文檔編號F01K27/00GK202152692SQ201120194649
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者古業, 胡曉穎 申請人:胡曉穎