一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐及其制備蒸汽的方法技術

本發明專利技術“一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐及其制備蒸汽的方法”，屬于太陽能利用技術。其特征在于：包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分：供熱裝置，導熱油緩沖罐，儲熱裝置和攜熱產物輸出裝置，所述導熱油緩沖罐自身還設置有獨立于所述供熱裝置的電加熱裝置，所述電加熱裝置由夜晚谷電供電加熱?？筛鶕煌沫h境要求，選擇不同的加熱方式，保證在沒有陽光的時候也能持續的供蒸汽，經濟效益好，環保節能，儲熱材料可以利用本公司發明專利技術的石英砂復合熔鹽，降低初期的投資成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及太陽能利用技術，特別是。
技術介紹
工業熱水用途非常廣闊，直接使用，或者用于產生蒸汽或者高溫蒸汽。目前有采用天然氣鍋爐、電加熱鍋爐來制備熱水，但是燃料成本太高，并且產生環境污染。太陽能鍋爐成為工業熱水制備的首選。但是目前的太陽能鍋爐存在一些待解決的缺陷，例如只能白天工作，使得設備利用率降低。為解決這一問題，有些太陽能鍋爐在夜間結合采用電加熱的方式提高鍋爐運行效率；另一方面，目前的太陽能鍋爐產品對于環境要求較高，在有些環境下效率低導致運行成本高。但是盡管存在這些問題，但是由于其取之不盡的特點，如何高效開發利用太陽能，保證鍋爐供熱的持續性和經濟性仍然值得人們去探索。
技術實現思路
本專利技術根據上述領域存在的空白和需求，本專利技術提供一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，能夠在不同的環境下24小時持續提供熱水，運行成本低，方案如下: 一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于: 包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分:供熱裝置，傳熱介質緩沖容器，儲熱裝置和輸出裝置； 所述供熱裝置用于收集太陽能并加熱傳熱介質； 所述傳熱介質輸送管道用于向儲熱裝置和輸出裝置輸送攜帶熱能的傳熱介質； 所述儲熱裝置用于盛裝儲熱介質； 所述傳熱介質緩沖容器用于盛裝所述循環回路中傳熱介質； 所述傳熱介質輸送管道上設置有循環泵，所述循環泵用于為所傳熱介質在所述傳熱介質輸送管道中循環流動提供動力； 所述傳熱介質輸送管道用于將傳熱介質從所述供熱裝置輸送至所述儲熱裝置和所述輸出裝置，使得所述儲熱介質被加熱，并使得輸出裝置輸出蒸汽，最后將釋放熱能之后的傳熱介質輸送回到供熱裝置或者所述傳熱介質緩沖容器； 所述傳熱介質為導熱油； 還設置有用于加熱所述傳熱介質緩沖容器的電加熱裝置，所述電加熱裝置由谷電電源加熱； 所述輸出裝置包括通過所述傳熱介質輸送管道依次相連的蒸汽發生器和預熱器；使用狀態下傳熱介質經蒸汽發生器流出后進入所述預熱器，最后回到供熱裝置或者傳熱介質緩沖容器中；所述蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的熱水加熱成水蒸汽并輸出；所述預熱器用于向所述蒸汽發生器提供熱水；所述預熱器預熱熱水的熱量部分或全部來源于流經的傳熱介質中的余熱。 本專利技術的鍋爐系統中，設置了傳熱介質緩沖容器，用于緩沖系統壓力波動，起到穩壓卸荷的作用，在系統內導熱油壓輕微變化時，能保證系統的壓力穩定，使得泵不會因壓力的改變而頻繁的開啟，提高系統的安全性和設備的使用壽命。傳熱介質采用導熱油，還設置了儲熱裝置，用于盛裝儲熱介質。用于本專利技術的儲熱介質可以是具有儲熱功能的熔鹽、導熱油或其它相變材料。導熱油在循環回路中流動并依次與供熱裝置、儲熱裝置、輸出裝置發生熱交換；陽光充足時，導熱油從供熱裝置獲得熱能后，流經儲熱裝置使其中的儲熱介質獲得熱能并儲存下來，流經攜熱產物輸出裝置使得其中的預熱水加熱成蒸汽；導熱油凝固點低，不容易凝固堵塞。夜間或陽光弱時，儲熱裝置中儲熱介質儲存的熱量可在相當時間段內向導熱油提供熱量從而保證導熱油持續在循環回路中流動并加熱熱水。在循環回路中的管道上還裝有數量充足的循環泵，為導熱油提供循環動力。 本專利技術利用熔鹽儲存熱量，保證在沒有陽光的時候也能持續的供蒸汽，經濟效益好，環保節能。熔鹽在傳熱介質的價格及使用壽命方面具有絕對的優勢；熔鹽比熱大，儲熱密度大，前期設備投資成本低；對儲熱設備的要求低。同時采用導熱油進行傳熱，可以獲得很高的操作溫度的同時產生很小的壓力，即可以大大降低高溫加熱系統的操作壓力和安全要求，提高了系統和設備的可靠性；可以在更寬的溫度范圍內滿足不同溫度加熱的工藝需求。即可以降低系統和操作的復雜性；省略了水處理系統和設備，提高了系統熱效率，減少了設備和管線的維護工作量。即可以減少加熱系統的初投資和操作費用；簡而言之，可在低壓下進行傳熱，提高系統的安全性。 本專利技術的鍋爐系統中還設置有用于加熱傳熱介質緩沖容器的電加熱裝置，采用晚上的谷電加熱補充夜晚太陽能的缺乏，利用了晚上的谷電避免電力能源的浪費，同時提高了鍋爐運行效率，使得本專利技術的鍋爐24小時高效地提供蒸汽。 優選所述供熱裝置選自槽式、塔式、線性菲涅爾式采用太陽能光熱發電聚集太陽能的裝置?？梢栽诓煌h境下選擇不同的供熱裝置，使得本專利技術的鍋爐不受使用環境的限制。塔式比較適合空地面積較大，太陽能資源較好，并且蒸汽需求較大的地方；槽式比較適合陽光資源不是很好，空地面積較小，土地較為平整的地區，線性菲涅爾式較適合做分布式的蒸汽用戶，前期投資成本預算較少的地區。 優選所述供熱裝置至所述傳熱介質緩沖容器之間的傳熱介質輸送管道上設置有閥門I;在所述輸出裝置與所述供熱裝置之間的傳熱介質輸送管道近供熱裝置一端設置有閥門2。閥門I或閥門2用于調節循環回路中導熱油的流動途徑或流速。 優選還設置有一段能避開閥門2，供熱裝置以及閥門1，并將輸出裝置與所述傳熱介質緩沖容器直接連通的傳熱介質輸送管道，該段傳熱介質輸送管道上設置有閥門3。該管道，結合閥門I和2使用，在夜間或陽光太弱時，關閉閥門I和2，開啟閥門3，使導熱油不流經供熱裝置，減少熱消耗，直接在其余裝置之間形成循環回路，利用儲熱裝置的儲存熱能制備蒸汽。 上述任一采用導熱油的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于:所述儲熱介質為石英砂復合熔鹽。本專利技術中優選石英砂復合熔鹽，見專利申請號201310732738.2，201310040070.5，201310040909.5中所記載的石英砂復合熔鹽。具有降低熔鹽使用成本的優點。 上述任一采用導熱油的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，所述換熱器還連接有除氧器。用于除去水中所含的氧，保證給水品質，使鍋爐通流部分及換熱系統的管路和設備免受腐蝕，延長使用壽命。 一種制備蒸汽的方法，其特征在于，采用如下儲能式清潔能源蒸汽鍋爐對水進行加熱并輸出蒸汽； 所述儲能式清潔能源蒸汽鍋爐包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分:供熱裝置，傳熱介質緩沖容器，儲熱裝置和輸出裝置； 所述供熱裝置用于收集太陽能并加熱傳熱介質； 所述傳熱介質輸送管道用于向儲熱裝置和輸出裝置輸送攜帶熱能的傳熱介質； 所述儲熱裝置用于盛裝儲熱介質； 所述傳熱介質緩沖容器用于盛裝所述循環回路中傳熱介質； 所述傳熱介質輸送管道上設置有循環泵，所述循環泵用于為所傳熱介質在所述傳熱介質輸送管道中循環流動提供動力； 所述傳熱介質輸送管道用于將傳熱介質從所述供熱裝置輸送至所述儲熱裝置和所述輸出裝置，使得所述儲熱介質被加熱，并使得輸出裝置輸出蒸汽，最后將釋放熱能之后的傳熱介質輸送回到供熱裝置或者導熱油緩沖罐； 所述傳熱介質為導熱油； 還設置有用于加熱所述傳熱介質緩沖容器的電加熱裝置，所述電加熱裝置由谷電電源加熱； 所述儲熱介質為石英砂復合熔鹽； 所述輸出裝置包括通過所述傳熱介質輸送管道依次相連的蒸汽發生器和預熱器；使用狀態下傳熱介質經蒸汽發生器流出后進入所述預熱器，最后回到供熱裝置或者傳熱介質緩沖容器中；所述蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的熱水加熱成水蒸汽并輸出；所述預熱器用于向所述蒸汽發生器提供熱水；所述預熱器預熱熱水的熱量本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于：包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分：供熱裝置，傳熱介質緩沖容器，儲熱裝置和輸出裝置；所述傳熱介質輸送管道用于向儲熱裝置和輸出裝置輸送攜帶熱能的傳熱介質；所述儲熱裝置用于盛裝儲熱介質；所述傳熱介質緩沖容器用于盛裝所述循環回路中傳熱介質；所述傳熱介質輸送管道上設置有循環泵，所述循環泵用于為所傳熱介質在所述傳熱介質輸送管道中循環流動提供動力；所述傳熱介質輸送管道用于將傳熱介質從所述供熱裝置輸送至所述儲熱裝置和所述輸出裝置，使得所述儲熱介質被加熱，并使輸出裝置輸出蒸汽，最后將釋放熱能之后的傳熱介質輸送回到供集熱裝置或者導熱油緩沖罐中；所述傳熱介質為導熱油；還設置有用于加熱所述傳熱介質緩沖容器的電加熱裝置，所述電加熱裝置由谷電電源加熱；所述輸出裝置包括通過所述傳熱介質輸送管道依次相連的蒸汽發生器和預熱器；使用狀態下傳熱介質經蒸汽發生器流出后進入所述預熱器，最后回到供熱裝置或者傳熱介質緩沖容器中；所述蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的熱水加熱成水蒸汽并輸出；所述預熱器用于向所述蒸汽發生器提供熱水；所述預熱器預熱熱水的熱量部分或全部來源于流經的傳熱介質中的余熱。...

【技術特征摘要】
2014.05.22 CN 201410217518.01.一種采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于: 包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分:供熱裝置，傳熱介質緩沖容器，儲熱裝置和輸出裝置； 所述傳熱介質輸送管道用于向儲熱裝置和輸出裝置輸送攜帶熱能的傳熱介質； 所述儲熱裝置用于盛裝儲熱介質； 所述傳熱介質緩沖容器用于盛裝所述循環回路中傳熱介質； 所述傳熱介質輸送管道上設置有循環泵，所述循環泵用于為所傳熱介質在所述傳熱介質輸送管道中循環流動提供動力； 所述傳熱介質輸送管道用于將傳熱介質從所述供熱裝置輸送至所述儲熱裝置和所述輸出裝置，使得所述儲熱介質被加熱，并使輸出裝置輸出蒸汽，最后將釋放熱能之后的傳熱介質輸送回到供集熱裝置或者導熱油緩沖罐中； 所述傳熱介質為導熱油； 還設置有用于加熱所述傳熱介質緩沖容器的電加熱裝置，所述電加熱裝置由谷電電源加熱； 所述輸出裝置包括通過所述傳熱介質輸送管道依次相連的蒸汽發生器和預熱器；使用狀態下傳熱介質經蒸汽發生器流出后進入所述預熱器，最后回到供熱裝置或者傳熱介質緩沖容器中；所述蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的熱水加熱成水蒸汽并輸出；所述預熱器用于向所述蒸汽發生器提供熱水；所述預熱器預熱熱水的熱量部分或全部來源于流經的傳熱介質中的余熱。2.根據權利要求1所述的采用導熱油的儲能式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于:所述供熱裝置選自槽式、塔式、線性菲涅爾式采用太陽能光熱發電聚集太陽能的裝置。3.根據權利要求1或2所述的采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于:所述供熱裝置至所述傳熱介質緩沖容器之間的傳熱介質輸送管道上設置有閥門1 ;在所述輸出裝置與所述供熱裝置之間的傳熱介質輸送管道近供熱裝置一端設置有閥門2。4.根據權利要求3所述的采用導熱油傳熱的儲能式清潔能源蒸汽鍋爐，其特征在于:還設置有一段能避開閥門2，供熱裝置以及閥門1，并將輸出裝置與所述傳熱介質緩沖容器直接連通的傳熱介質輸送管道，該段傳熱介質輸送管道上設置有閥門3。5.根據權利要求1?4任一所述的采用導熱油傳熱的儲能式清潔能...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾智勇，崔小敏，李正坤，聶源，黃貝，
申請(專利權)人：深圳市愛能森設備技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44