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固体蓄热式电锅炉原理解析-固体蓄能机组供热系统图

2020-09-24 15:02:29      浏览量:

什么是固体蓄热式电锅炉?

想了解什么是固体蓄热式电锅炉,就必须要先了解“什么是谷电”。谷电时间段一般夜间22:00至第二天凌晨6:00这段时间,约8小时。这段时间用电就是一般俗称的低谷电,即相对于白天用电高峰期的说法,由于夜间用电量少,造成了电力的大量损失,通过改变低谷时段电价吸引用户在低谷时段用电,既减少了电力损失又降低了高峰时段的电力负荷,从而实现了削峰填谷、调峰扩容的目的。

对于居民、企业,各地有相应的谷电电价政策,一般集中在0.25~0.36元/KWH之间,各地政策不同价格也不同,例如北京等地因为政府补贴的原因,谷电价格低至0.1元/KWH,河北张家口利用谷电蓄热供暖,价格低至0.143元/KWH。相对谷电,其他时段叫峰平段,价格平均在1元/KWH左右,可见,峰谷电价差有3~4倍的差距。

随着国家鼓励光电等间歇性新能源的放开上网,电网调峰的形式会更加严峻,为了电网稳定,国家会出台更优惠的政策鼓励谷电使用,峰谷价差有进一步拉大的趋势。

目前有3种低谷电利用方式,一种是夜间生产,把主要用电时段调整至夜间低谷电时段,第二种是把电网富余的低谷电用电池储存起来,第三种是利用储热技术,把低谷电转化为热能储存起来。根据相关统计,在整体能源终端消费形式中大概有50%以上以热能形式消耗。因此从对低谷电的利用,储热类产品有广阔的应用空间。固体蓄热式电锅炉,就是第三种低谷电利用方式的热门产品,多用于煤改电、电能替代、电网调峰、热电联产等领域。

由于固体蓄热式电锅炉从政策管控到生产制作、运行原理等与普通的电锅炉相去甚远,因此,业内专业的技术人员通常不愿称其为锅炉,更喜欢称其为固体蓄热机组、电加热固体蓄热设备、固体蓄能供热装置等。

 

固体蓄热式电锅炉运行原理解析

在自动化控制程序的操作指令下,固体电蓄热设备在夜间低谷时段开始时启动,通过电加热元件给固体合金蓄热块进行升温,从而将电能转化为热能存储在蓄热体中,当温度达到设定蓄热温度或谷电时间段结束,设备自动切断加热电源,蓄热结束。

与此同时,蓄热体外围包裹绝热保温模块,将热量与外界隔绝,可有效控制散热损失在要求范围内。当用热时,设备内置换热器配套高温循环风机开始运转,蓄热体中的热量以热风形式抽出后送入内置换热器,通过内置换热器可将流经换热器的采暖循环水、冷水、导热油、热风等循环介质加热,从而达到热量输出的目的和要求。

该机组所有操作都是预设参数的要求下全自动运行,可自动报警、自动停机、数据远程传输监控,实现无人值守全自动化运行。

 

固体蓄热式电锅炉供热系统图

 

固体蓄热式电锅炉行业常见产品分支

按照机组的使用用途,固体蓄热式电锅炉有热水机组、热风机组、蒸汽机组、导热油机组4类产品,分别对应传统锅炉中的热水锅炉、热风炉、蒸汽发生器(或蒸汽锅炉)、导热油炉。其蓄热原理和结构相同,不同用途的机组内置换热器的结构形式不同,使用与加热介质对应的风水换热器、风风换热器、蒸汽发生器、风油换热器,达到加热不同循环介质的目的。

在这4类产品中,目前以热水机组使用最为广泛,其次是热风机组,蒸汽机组在部分企业有应用实例。

 

固体蓄热机组四项关键参数

 

传统锅炉通常只有输出功率和锅炉效率两个主要参数,而固体蓄热式电锅炉则有输入功率,输出功率,蓄热量和系统效率四个主要参数,因此,固体蓄热式电锅炉的型号参数与直热式电锅炉不同。

参数一:输入功率

 

输入功率:电加热的功率,决定多长时间内能把热量存满,加热功率过小会造成需要利用谷电时间以外的电能,运行成本增加,加热功率过大会造成谷电时间利用不足,浪费容量电费,增加不必要的线缆投资。

 

参数二:蓄热量

 

蓄热量:蓄热量是决定电蓄热锅炉价格的主要参数,这个参数决定了蓄满热之后在不加热的情况下可以输出多少总热量,蓄热量越多需要的蓄热体越多,设备价格也越高。假设同样加热功率的设备一台是24小时供热,另一台是白天12小时供热,则由于24小时供热的机器晚间能边蓄热变放热,需要的蓄热量小,应该价格比另一台便宜。所以按照加热功率来报价是不合理的。蓄热量不足会造成没到谷电时间就已经放完热量,需要用平电甚至峰电来做补充。

 

参数三:输出功率

 

输出功率相当于传统锅炉的输入功率,因为蓄热电锅炉的最大输出功率会随着蓄热体温度降低而降低,所以一定要保证在每天谷电时间开始之前,也就是蓄热体温度最低的时候还能保证额定的输出功率,否则会造成采暖能力不足,需要补热。

 

参数四:系统效率

 

系统效率:由于蓄热式电锅炉的工作分为“加热—储热—释放热”三个步骤,所以完成这三个步骤的整个系统的效率才是传统意义上的锅炉效率,有些厂家混淆视听,用电加热效率99%来冒充系统效率,而其实电加热效率本身都非常高,此系统损失主要在保温阶段和输出阶段,应保证整体效率在95%以上才算合格。

 

固体蓄热式电锅炉的主要部件

随着固体蓄热式电锅炉厂家越来越多,客户在选购时也面临更多的困惑。在此,我们介绍4个比较关键的部件。

 

蓄热块:劣质的蓄热块材质不纯,杂质多,耐温低,会粉化。

发热材料:发热带裸露空气中会氧化/每层一根需要焊接/铁铬铝焊接不可靠/坏了全要拆/曾经扎旗损坏对地短路造成供电局跳闸,停机8天才抢修好。

 

内层纳米微孔颗粒保温板:纳米微孔粒子绝热系数0.027W/MK,硅酸铝棉绝热系数0.09W/MK,两种材料绝热系数相差3倍多。

 

换热器:如果采用不锈钢,焊接处会有晶尖腐蚀,很容易泄漏,这也是为什么热水器不用不锈钢的原因。

 


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