本发明涉及蒸汽储能,具体为一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统。
背景技术:
1、目前储能装置多使用电化学储能、飞轮储能、压缩空气储能、熔盐储能等方式,将电能转化为化学能、热能、机械能等形式储存,再通过转化为电能的方式释放应用,能量来源除新能源发电之外,还有部分火电机组通过燃烧产生高温高压蒸汽推动汽轮发电机组做功发出的电能。
2、现有的火电机组因为电网负荷频繁变化造成火电机组运行参数频繁调整,同时小散远用户因用热量少、需求不持续、供热管线敷设距离远,存在供热成本高、输送过程中蒸汽能量损失较大的问题。因此,针对以上现状,迫切需要开发一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,从而克服当前实际应用中的不足。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,用以解决上述背景技术提出的“现有火电机组因为电网负荷频繁变化造成火电机组运行参数频繁调整,同时小散远用户因热用量少、需求不持续、供热管线敷设距离远造成的供热成本高、输送过程中蒸汽能量损失较大”的技术问题。
2、为解决上述技术问题,本发明公开了一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,包括:
3、储存模块:包括承压蒸汽储存罐和监控单元,监控单元实时监控承压蒸汽储存罐内储存蒸汽参数;
4、运输模块:以储罐运输车为核心组件,由司乘人员监控储存模块中蒸汽参数,并为储存模块的车辆尾气辅热装置提供热源;
5、接卸模块:以蒸汽输入、输出接口为核心组件,根据用户对蒸汽温度和压力的要求,将储存模块内的蒸汽通过减温减压装置处理后向用户输出满足用户需求的蒸汽。
6、优选的,所述蒸汽输入接口与蒸汽生成器连接。
7、优选的,还包括:控制机构,所述控制机构用于监测和控制储存模块、运输模块和接卸模块的运行。
8、优选的,所述蒸汽储存罐由内胆和外壳组成,且所述外壳套设在内胆外,且所述外壳固定安装在储罐运输车上,且所述外壳和内胆之间设有通孔一,所述通孔一与连接管一一端连接,连接管一另一端贯穿外壳与车辆尾气辅热装置连接。
9、优选的,所述内胆左侧设有腔体一,所述腔体一顶端设有水位检测装置,且所述腔体一右侧所述内胆内设有腔体二,所述腔体二内固定安装有挡板,过滤板固定安装在挡板与左侧腔体二内壁上,连接管二顶端贯穿内胆和外壳与蒸汽生成器连接,且所述连接管二底端贯穿过滤板,电磁阀门一固定安装在外壳顶端所设连接管二上,所述挡板右端所述腔体二底端通过若干连接管三与腔体一底端连通,且所述腔体二右端设有腔体三,所述腔体三通过通孔二与腔体二连通,且所述通孔二内设有电磁阀门二,所述腔体三内设置有减温减压装置。
10、优选的,所述减温减压装置包括:隔板,所述隔板上下滑动连接在腔体三所设滑槽内,且所述隔板底端固定安装有接触杆,所述接触杆左右两端所述腔体三内壁上对称设置有抗压组件,控制开关固定安装在所述腔体三底端内壁上,连接管四左端贯穿外壳和内胆与腔体三连通,所述连接管四右端用于输出蒸汽,且所述连接管四上固定安装有电磁阀门三;
11、连接管五顶端与液体储存箱连通,连接管五底端贯穿外壳和内胆与若干喷嘴连接,且所述连接管五内固定安装有电磁阀门四,液体储存箱固定安装在外壳顶端,连接软管一端与液体储存箱连接,连接软管另一端与隔板底端连通,且所述连接软管上还连接有水泵。
12、优选的,所述抗压组件包括:弧形板,所述弧形板两端通过复位弹簧一与腔体三内壁固定连接,长杆一段与弧形板内壁固定连接,且所述长杆另一端贯穿调节箱与调节板固定,所述调节板上下两端与滚珠连接,所述滚珠滚动连接在调节箱内壁上,调节板远离长杆的一端与复位弹簧二一端连接,复位弹簧二的另一端固定安装在调节箱内壁上,且所述调节箱固定安装在腔体三内壁上。
13、优选的,所述蒸汽生成器还包括:
14、第一温度传感器,用于检测蒸汽生成器壳体蒸汽腔内的实时温度;
15、第二温度传感器,用于检测蒸汽生成器壳体外表面的实时温度;
16、压力传感器,用于监测蒸汽生成器壳体蒸汽腔内的实时气压;
17、控制器、报警器,控制器与第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器和报警器电连接,控制器基于所述散第一温度传感器、第二温度传感器和压力传感器控制报警器工作。
18、优选的,所述控制器基于所述第一温度传感器和第二温度传感器控制报警器工作,包括以下步骤:
19、步骤1:根据公式(1),计算出蒸汽生成器总的传热系数k:其中s外为蒸汽生成器壳体外壁表面积,s内为蒸汽生成器壳体内壁表面积,rr为蒸汽生成器中介质水与换热器输入端管道的直径,α1为蒸汽生成器壳体内部导热系数,d为蒸汽生成器壳体的内径,β1为蒸气在蒸汽生成器壳体内热量传递效率,λ1为蒸汽生成器管程壁温校正系数,rc为蒸汽生成器中介质水与换热器输出端管道的直径,α2为蒸汽生成器壳体外部导热系数,β2为蒸气在蒸汽生成器壳体外表面热量传递效率,δ2蒸汽生成器管壁热阻,δ1为蒸汽生成器壳体内流体污垢热阻;
20、步骤2:根据以下公式(2)、第一温度传感器和第二温度传感器检测值,计算出蒸汽生成器单位面积的实际传热量q,控制器比较蒸汽生成器单位面积的实际传热量q与预设传热量范围,当实际传热量不在预设传热量范围时,控制器控制报警器报警:
21、其中t1为第一温度传感器检测值,t2为第二温度传感器检测值,s为单位面积。
1.一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述蒸汽输入接口与蒸汽生成器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,还包括:控制机构,所述控制机构用于监测和控制储存模块、运输模块和接卸模块的运行。
4.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述蒸汽储存罐(1)由内胆(3)和外壳(4)组成,且所述外壳(4)套设在内胆(3)外,且所述外壳(4)固定安装在储罐运输车(2)上,且所述外壳(4)和内胆(3)之间设有通孔一(5),所述通孔一(5)与连接管一(6)一端连接,连接管一(6)另一端贯穿外壳(4)与车辆尾气辅热装置连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述内胆(3)左侧设有腔体一(7),所述腔体一(7)顶端设有水位检测装置(8),且所述腔体一(7)右侧所述内胆(3)内设有腔体二(9),所述腔体二(9)内固定安装有挡板(10),过滤板(11)固定安装在挡板(10)与左侧腔体二(9)内壁上,连接管二(12)顶端贯穿内胆(3)和外壳(4)与蒸汽生成器连接,且所述连接管二(12)底端贯穿过滤板(11),电磁阀门一(13)固定安装在外壳(4)顶端所设连接管二(12)上,所述挡板(10)右端所述腔体二(9)底端通过若干连接管三(14)与腔体一(7)底端连通,且所述腔体二(9)右端设有腔体三(15),所述腔体三(15)通过通孔二(16)与腔体二(9)连通,且所述通孔二(16)内设有电磁阀门二(17),所述腔体三(15)内设置有减温减压装置。
6.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述减温减压装置包括:隔板(18),所述隔板(18)上下滑动连接在腔体三(15)所设滑槽(19)内,且所述隔板(18)底端固定安装有接触杆(20),所述接触杆(20)左右两端所述腔体三(15)内壁上对称设置有抗压组件,控制开关(21)固定安装在所述腔体三(15)底端内壁上,连接管四(22)左端贯穿外壳(4)和内胆(3)与腔体三(15)连通,所述连接管四(22)右端用于输出蒸汽,且所述连接管四(22)上固定安装有电磁阀门三(23);
7.根据权利要求6所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述抗压组件包括:弧形板(30),所述弧形板(30)两端通过复位弹簧一(31)与腔体三(15)内壁固定连接,,长杆(32)一段与弧形板(30)内壁固定连接,且所述长杆(32)另一端贯穿调节箱(33)与调节板(34)固定,所述调节板(34)上下两端与滚珠(35)连接,所述滚珠(35)滚动连接在调节箱(33)内壁上,调节板(34)远离长杆(32)的一端与复位弹簧二(36)一端连接,复位弹簧二(36)的另一端固定安装在调节箱(33)内壁上,且所述调节箱(33)固定安装在腔体三(15)内壁上。
8.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述蒸汽生成器还包括:
9.根据权利要求8所述的一种基于蒸汽储能的移动式能源站系统,其特征在于,所述控制器基于所述第一温度传感器和第二温度传感器控制报警器工作,包括以下步骤:
