一种颗粒流化床及供蒸汽系统的制作方法

本技术涉及蓄热节能，具体地，涉及一种颗粒流化床及供蒸汽系统。

背景技术：

1、蒸汽是工业的“血液”，其被广泛用于石油、化工、电力、机械、纺织、冶金、食品、制药等制造业各细分领域。然而，煤炭价格的上涨导致工业蒸汽价格上涨，进而导致生产成本增加，影响企业盈利和市场拓展。与此同时，新能源产业飞速发展，尤其是光伏、风电的装机规模迎来跨越式发展，使得度电成本大幅下降，甚至存在弃光弃风的现象。因此，采用电制蒸汽的做法为市场所需。

2、目前，针对非化石能源作为能量输入的工业蒸汽供应系统有多种技术路线，具体包括：电极锅炉、固体蓄热电锅炉、热泵蒸汽机组等，但以上技术路线均具有各种各样的缺陷，如电极锅炉、热泵蒸汽机组蓄热能力差，固体蓄热电锅炉生产的蒸汽参数低等；而颗粒填充床的形式则需要较大的颗粒用量，增加了成本，移动床则将颗粒储热区域、颗粒换热区域和颗粒储冷区域分开设置，颗粒未循环利用，且颗粒换热区域仅用于高温颗粒释热，低温颗粒吸热装置需单独设置，成本较高、占用空间较大。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种颗粒流化床及供蒸汽系统，具有换热效率高、蓄热能力强、蒸汽参数高、成本低、节能环保、占用空间小的优势。

2、本实用新型提供的一种颗粒流化床，包括颗粒储存装置和颗粒运输装置；

3、所述颗粒储存装置包括上下方向设置的且互通的存储区和能量交换区；所述存储区位于所述能量交换区上方，所述能量交换区内设有用于提升颗粒能量交换效率的扰动机构；

4、所述颗粒运输装置用于将能量交换后的颗粒输送至所述存储区。

5、进一步地，所述能量交换区包括换热器，所述换热器内设有所述扰动机构。

6、进一步地，所述扰动机构包括均流板，所述均流板与所述换热器的内壁相连。

7、进一步地，所述均流板的底部连通有管网。

8、进一步地，所述颗粒运输装置包括提升机和提升轨道，所述提升机在提升轨道上滑动，以实现将位于所述能量交换区底部的所述能量交换后的颗粒输送至所述存储区。

9、进一步地，还包括收集通道，所述收集通道的一端与所述能量交换区连通，另一端与所述颗粒运输装置连通。

10、本实用新型还提供一种供蒸汽系统，采用上述所述的颗粒流化床，该系统还包括升温装置和蒸汽发生器；

11、所述升温装置上设置有第一入口、第一换热口和第二换热口，所述第一换热口和所述第二换热口分别与所述能量交换区连通，所述第一换热口位于所述第二换热口上方；

12、所述蒸汽发生器与所述能量交换区连通；

13、谷电阶段：低温气体由所述第一入口进入所述升温装置，得到高温气体，所述高温气体由所述第一换热口进入所述能量交换区，并与所述能量交换区内的低温颗粒进行换热，得到高温颗粒和中温气体，所述高温颗粒通过所述颗粒运输装置进入所述存储区实现储热，所述中温气体由所述第二换热口进入所述升温装置，与所述升温装置内的所述低温气体进行换热，使得所述低温气体初次升温，初次升温后的低温气体再由所述升温装置升温后得到所述高温气体；

14、释热供蒸汽阶段：所述高温颗粒从所述存储区中进入所述能量交换区，与所述能量交换区内的所述中温气体进行换热，得到所述高温气体和所述低温颗粒，所述高温气体进入所述蒸汽发生器，与所述蒸汽发生器内的低温水换热，得到蒸汽和所述中温气体，所述中温气体再进入所述能量交换区进行二次换热，所述低温颗粒通过所述颗粒运输装置进入所述存储区实现储冷。

15、进一步地，所述升温装置包括回热器和压缩机，所述回热器与所述压缩机连通，所述回热器上设置有所述第一入口和所述第二换热口，所述压缩机上设置有所述第一换热口。

16、进一步地，所述回热器连通有透平，所述透平上设置有第一出口，所述透平的一端轴接有电动机，且所述透平的另一端与所述压缩机轴接。

17、与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

18、本实用新型提供的颗粒流化床及供蒸汽系统，该颗粒流化床包括颗粒储存装置和颗粒运输装置；颗粒储存装置包括上下方向设置的且互通的存储区和能量交换区；存储区位于能量交换区上方，能量交换区内设有用于提升颗粒能量交换效率的扰动机构；颗粒运输装置用于将能量交换后的颗粒输送至存储区。该技术方案采用颗粒移动床的形式，使得存储区的颗粒由于重力作用进入能量交换区后，在下落的同时实现热量交换，提高了换热效率；能量交换后的颗粒通过颗粒运输装置由能量交换区输送至存储区，实现颗粒的循环利用，降低了成本，节约了能源；并且颗粒储存装置的能量交换既可以是颗粒释热也可以是颗粒吸热，即存储区可用于存储高温颗粒也可用于存储低温颗粒，能量交换区可用于高温颗粒释热也可用于低温颗粒吸热，有利于减小系统的整体占用空间；同时，颗粒储能换热相较于其他形式的储能换热，具有蓄热能力强、换热后蒸汽参数高的优势，颗粒移动床的形式相较于颗粒填充床的形式，减少了颗粒用量，降低了成本。

技术特征：

1.一种颗粒流化床，其特征在于，包括颗粒储存装置和颗粒运输装置(8)；

2.根据权利要求1所述的颗粒流化床，其特征在于，所述能量交换区(6)包括换热器(601)，所述换热器(601)内设有所述扰动机构。

3.根据权利要求2所述的颗粒流化床，其特征在于，所述扰动机构包括均流板(602)，所述均流板(602)与所述换热器(601)的内壁相连。

4.根据权利要求3所述的颗粒流化床，其特征在于，所述均流板(602)的底部连通有管网(603)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的颗粒流化床，其特征在于，所述颗粒运输装置(8)包括提升机(801)和提升轨道(802)，所述提升机(801)在提升轨道(802)上滑动，以实现将位于所述能量交换区(6)底部的所述能量交换后的颗粒输送至所述存储区(5)。

6.根据权利要求5所述的颗粒流化床，其特征在于，还包括收集通道(7)，所述收集通道(7)的一端与所述能量交换区(6)连通，另一端与所述颗粒运输装置(8)连通。

7.一种供蒸汽系统，采用如权利要求1至6任意一项所述的颗粒流化床，其特征在于，还包括升温装置和蒸汽发生器(9)；

8.根据权利要求7所述的供蒸汽系统，其特征在于，所述升温装置包括回热器(1)和压缩机(2)，所述回热器(1)与所述压缩机(2)连通，所述回热器(1)上设置有所述第一入口和所述第二换热口，所述压缩机(2)上设置有所述第一换热口。

9.根据权利要求8所述的供蒸汽系统，其特征在于，所述回热器(1)连通有透平(3)，所述透平(3)上设置有第一出口，所述透平(3)的一端轴接有电动机(4)，且所述透平(3)的另一端与所述压缩机(2)轴接。

技术总结本技术提供了一种颗粒流化床及供蒸汽系统，该颗粒流化床包括颗粒储存装置和颗粒运输装置；所述颗粒储存装置包括上下方向设置的且互通的存储区和能量交换区；所述存储区位于所述能量交换区上方，所述能量交换区内设有用于提升颗粒能量交换效率的扰动机构；所述颗粒运输装置用于将能量交换后的颗粒输送至所述存储区。该技术方案具有换热效率高、蓄热能力强、蒸汽参数高、成本低、节能环保、占用空间小的优势。技术研发人员：章颢缤,宓霄凌,周宇受保护的技术使用者：浙江高晟光热发电技术研究院有限公司技术研发日：20230328技术公布日：2024/1/13