储放热系统及其定压方法与流程

本发明涉及储能，尤其涉及一种储放热系统及其定压方法。

背景技术：

1、热量作为一种易于存储的能量形式，在化工能源行业有着非常广泛的应用场景，储放热系统作为热量的存储单元，其设计方案的合理性决定了整个系统前期投资，储热效率，热利用效率，储放热系统各部件持续运行的可靠性等一系列重要指标。在现有的一些储放热系统中，通常还在换热介质的储罐上部充入保压气体以对储罐进行保压，但是在实际应用中，储热或放热阶段存在保压气体被换热介质裹挟流出储罐，导致储罐内的保压气体减少而导致储罐内压力波动较大、换热介质流动不畅等问题，影响储放热系统的稳定性和储热放热效率。

技术实现思路

1、因此，为解决现有技术中的储放热系统压力波动较大影响稳定性和储热放热效率的问题，本发明实施例提供一种储放热系统及其定压方法，能够更进一步的减小储罐内的压力波动，保证储热放热阶段更稳定的运行。

2、本发明的一个实施例提供一种储放热系统，包括：存储组件，所述存储组件包括多个储罐，所述多个储罐用于存储换热介质以及至少顶部用于存储保压气体；换热组件，连接于所述存储组件，所述换热组件用于在将来自所述多个储罐之一的所述换热介质换热后存储至所述多个储罐之另一；定压组件，连接于所述存储组件和所述换热组件之间；所述定压组件用于将从所述存储组件输送至所述换热组件的所述换热介质中携带的所述保压气体分离并将分离出的所述保压气体与所述多个储罐的顶部的所述保压气体相互传输，以维持所述多个储罐的压力在所述预设压力；所述定压组件具有容积可调的存储腔，所述存储腔可随所述储放热系统中所述保压气体的总体积变化而调节容积并维持在预设压力。

3、在一些实施例中，所述定压组件包括缓冲罐，所述缓冲罐连接于所述存储组件和所述换热组件之间，所述缓冲罐的顶部还与所述多个储罐的顶部连通；所述缓冲罐用于将从存储组件输送至所述换热组件的所述换热介质中携带的所述保压气体分离后存储在所述缓冲罐的顶部并与至所述多个储罐的顶部的所述保压气体相互传输。

4、在一些实施例中，所述定压组件还包括柔性气包，所述柔性气包具有所述容积可调的所述存储腔；所述柔性气包与所述缓冲罐的顶部连通；所述柔性气包可随所述储放热系统中所述保压气体的总体积变大而容积变大并接收从所述缓冲罐输入的所述保压气体，所述柔性气包可随所述储放热系统中所述保压气体的总体积变小而容积变小并向所述缓冲罐输出所述保压气体，以维持所述多个储罐的压力在预设压力。

5、在一些实施例中，所述换热组件包括储热单元、放热单元、高温介质总管和低温介质总管，所述储热单元的输入端经由所述低温介质总管与所述存储组件连接，所述储热单元的输出端经由所述高温介质总管与所述存储组件连接；所述储热单元用于在储热阶段经由所述低温介质总管接收来自所述多个储罐之一的低温的所述换热介质并换热升温成高温的所述换热介质后经由所述高温介质总管输出至所述多个储罐之另一；所述放热单元的入口端经由所述高温介质总管与所述存储组件连接，所述放热单元的出口端经由所述低温介质总管与所述存储组件连接，所述放热单元用于在放热阶段经由所述高温介质总管接收来自所述多个储罐之一的高温的所述换热介质并换热降温成低温的所述换热介质后经由所述低温介质总管输出至所述多个储罐之另一。

6、在一些实施例中，所述缓冲罐包括第一缓冲罐和第二缓冲罐；所述第一缓冲罐连接于所述储热单元的所述入口端与所述低温介质总管之间；所述第一缓冲罐用于将从所述低温介质总管输入的所述低温的所述换热介质携带的所述保压气体分离后存储并与所述多个储罐的顶部的所述保压气体相互传输；所述第二缓冲罐连接于所述放热单元的所述入口端与所述高温介质总管之间；所述第二缓冲罐用于将从所述高温介质总管输入的所述高温的所述换热介质携带的所述保压气体分离后存储并与所述多个储罐的顶部的所述保压气体相互传输。

7、在一些实施例中，所述柔性气包分别连通所述第一缓冲罐的顶部和所述第二缓冲罐的顶部，所述柔性气包用于在所述储热阶段接收所述第一缓冲罐内分离出的所述保压气体，以维持所述储热阶段下所述多个储罐内的压力维持在所述预设压力，以及所述柔性气包用于在所述放热阶段向所述第二缓冲罐输出所述保压气体，以维持所述放热阶段下所述多个储罐内的压力在所述预设压力；或者，所述柔性气包包括第一气包和第二气包，所述第一气包与所述第一缓冲罐的顶部连通，所述第二气包与所述第二缓冲罐的顶部连通；所述第一气包用于在所述储热阶段接收所述第一缓冲罐内分离出的所述保压气体以维持所述储热阶段所述多个储罐内的压力在所述预设压力；所述第二气包用于在所述放热阶段向所述第二缓冲罐输出所述保压气体，以维持所述放热阶段下所述多个储罐内的压力在所述预设压力。

8、在一些实施例中，所述第一缓冲罐的顶部经由第一平衡管路与所述多个储罐的顶部连通，所述第二缓冲罐的顶部经由第二平衡管路与所述多个储罐的顶部连通，所述第一平衡管路上设置有第一截止阀，所述第二平衡管路上设置有第二截止阀；所述第一截止阀和所述第二截止阀在所述储热阶段和所述放热阶段均打开；所述第一缓冲罐和所述第二缓冲罐之间通过所述第一平衡管路和所述第二平衡管路传输所述保压气体。

9、在一些实施例中，所述多个储罐包括冷罐、倒罐和热罐；在放热阶段结束后且储热阶段开始之前，所述冷罐和所述倒罐用于存储低温的所述换热介质以及顶部存储所述保压气体，所述热罐用于存储所述保压气体；在所述储热阶段结束后且所述放热阶段开始之前，所述热罐和所述倒罐用于存储高温的所述换热介质以及顶部存储所述保压气体，所述冷罐用于存储所述保压气体；在所述储热阶段，存储有所述低温的所述换热介质的所述冷罐和所述倒罐用于输出所述低温的所述换热介质至所述换热组件以升温成高温的所述换热介质，所述热罐用于接收并存储升温后的所述高温的所述换热介质；所述放热阶段，存储有所述高温的所述换热介质的所述热罐和所述倒罐用于输出所述高温的所述换热介质至所述换热组件以降温成低温的所述换热介质，所述冷罐用于接收并存储降温后的所述低温的换热介质。

10、在一些实施例中，所述储放热系统还包括多个第一介质支管和多个第二介质支管，所述多个第一介质支管一一对应所述多个储罐设置，所述多个第二介质支管一一对应所述多个储罐设置，每个所述第一介质支管上设置有第一切换阀，每个所述第二介质支管上设置有第二切换阀；所述储放热系统还包括液位检测装置，所述液位检测装置用于检测所述多个储罐的液位，所述第一切换阀和第二切换阀用于根据所述多个储罐的液位动作。

11、本发明实施例还提供一种用于储放热系统的定压方法，基于前述任意一项所述的储放热系统，所述定压方法包括：所述定压组件将从所述存储组件输送至所述换热组件的所述换热介质中携带的所述保压气体分离，并将分离的所述保压气体与所述多个储罐的顶部的所述保压气体相互传输，以维持所述多个储罐的压力在所述预设压力；所述存储腔随所述储放热系统内所述保压气体的总体积变化而调节容积并维持在所述预设压力。

12、由上可知，本发明上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：通过在存储组件和换热组件之间设置定压组件，定压组件可将换热介质中携带的保压气体分离并输出至多个储罐的顶部，可以维持多个储罐的压力在预设压力，减小多个储罐内的压力波动并且存储腔还通过调节容积可以维持在预设压力，防止因保压气体受热胀冷缩影响造成压力变化，从而使多个储罐内压力稳定在预设压力，减少因储放热过程中导致的保压气体体积变化而引起的压力波动，保证储放热阶段更稳定的运行。