CN111059600A - 一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统 - Google Patents

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周宗川
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李庆波
王新刚
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吴高磊
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刘涌
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了一种用于煤改电下的电采暖设备‑‑蓄热式电锅炉系统，其特征是以电力作为能源，采用电磁感应发热或电阻发热，通过电采暖设备锅炉的换热部位把热媒水或有机热载体（导热油）加热到一定参数（温度、压力）时，向外输出具有额定工质的一种热能机械设备。这种用于煤改电下的电采暖设备‑‑蓄热式电锅炉系统是在夜间波谷电时段，先是利用电加热锅炉产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热式电锅炉系统向外供热，其工作原理见摘要附图。通过构建这种用于煤改电下的电采暖设备‑‑蓄热式电锅炉系统，系统中的蓄热电锅炉采用电能制热，既改善电网特性，节约电能，又不产生任何污染物排放，是国内一种治理大气污染有多种利好的能源供给模式。

Description

一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统
技术领域
本发明涉及一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，属于能源行业技术领域。
背景技术
在国内，电采暖起步较晚，与世界其他发达国家相比还处于落后状态，大部分地区供暖方式仍以燃煤为主，但电采暖已获得政府大力推广，用清洁、安全、环保的电采暖方式代替落后的煤炭取暖是大势所趋。
电采暖技术从2000年起在国内部分省市开始逐步实施，取得了“煤改电”工作的突破，效果良好。
现有的电采暖形式有碳晶电采暖、电热膜电采暖、发热电缆电采暖、热泵等。用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统是对电采暖的一种有益补充。
发明内容
本发明公开了一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，其特征是以电力作为初始能源，利用电磁感应发热或电阻发热，通过锅炉的换热部位把热媒水或有机热载体（导热油）加热到一定参数（温度、压力）时，向外输出具有额定工质的一种热能机械设备。
这种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统是在夜间谷电时段，利用电加热锅炉产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热装置向外供热。
通过构建这种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，既可以大幅度减少用电成本，又可以优化电网负荷特性。蓄热电锅炉采用电能制热，不产生任何污染物排放，是国内一种治理大气污染有多种利好的能源供给模式。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案过程来实现：
本发明是一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统。如图1所示，提出了一种煤改电优化方法的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统。该系统是在夜间谷电时段，先是利用电加热锅炉产生的热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热装置向外供热。
其特点：这种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热电锅炉系统是在夜间波谷用电时段储备热能，为用户提供白天所需的全部或部分热量。该系统充分利用峰谷电价，既大幅度减少用电成本，又优化了电网负荷特性。这种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热电锅炉采用电能制热，不产生任何污染物排放。
附图说明
图1 一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统。
图2 一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统工作原理。
具体实施方式
用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉是在夜间谷电时段，先是利用电加热锅炉产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热装置向外供热。
用于煤改电下的电采暖设备--蓄热电锅炉在夜间谷电时段储备热能，为建筑物提供白天所需的全部或部分热量，充分利用峰谷电价，可以大幅度减少用电成本，优化电网负荷特性。用于煤改电下的电采暖设备--蓄热电锅炉采用电能制热，不产生任何污染物排放。图1是一种用于煤改电下的电采暖设备—蓄热式电锅炉系统，图2是一种用于煤改电下的电采暖设备—蓄热式电锅炉系统工作原理。
本发明所采用的技术方案具体实施是：
1）本系统的具体构成见图1。
该系统由四部分组成，第一部分：电力供电系统—高压电源设备、高压开关柜。第二部分：控制部分—低压控制电源、低压控制柜、PLC控制器、变频器。第三部分：电热蓄能系统—电热蓄能炉。第四部分：供暖系统—换热器、换热风机及用户终端。
2）本系统的工作原理见图2
一种用于电采暖设备--蓄热式电锅炉系统主要是靠电加热循环水来实现的，循环水由三部分构成：第一部分通过处理器的自来水，进入膨胀水箱存储；第二部是分用户终端回来的采暖回水；第三部分是蓄热水箱到分水器剩余部分的循环水。这三部分循环水通过循环水泵到电加热炉加热后，一部分直接通过分水器供给热用户直接进行采暖；剩余的用不到的进入蓄热水箱，到需要时由分水器供给。蓄热式电锅炉是在夜间谷电时段，利用电加热锅炉产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热装置向外供热。
3）本系统根据现场不同需要可以采用不同类型的加热和储热方式：
第一种：现场适宜0.4KV低压系统接入时，可采用电阻式管状电热元件加热，它的单台容量为0.2～2MW的中小型电锅炉蓄热系统（特殊定制最大可达6MW）。
第二种：现场适宜3～20KV中压系统接入时，可采用电磁感应加热，它的单台容量为1MW～70MW的中大型电锅炉蓄热系统。
第三种：对经济实惠，对供热要求不高的，可考虑水蓄热方式。利用夜间廉价的电力，将水加热并储存在蓄热水箱内，在白天峰电或平电时段以热水的形式进行输出，热水温度可以在35-85℃之间任意设定，成本低，但占地面积大、储热过程中热损耗大，存在出力不足的情况，需要在白天运行用以补温。
第四种：对建筑采暖、生产生活热水及工业用热，替代对象：燃煤、燃气锅炉，市政集中供暖，可考虑固体蓄热方式。系统热量产生后后储存在高密度储能热介质中，此类介质储能能力巨大，最高储能温度达700℃。被储存的热量通过内置循环风机有序地向外释放，占地面积小，锅炉整体体积仅为同功率水蓄热电锅炉的1/10。
4）本系统的运行过程简述如下：
用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统的典型运行过程为：夜间储热8个小时，白天放热8+8个小时，在夜间储热时段也同时为建筑物提供采暖。
步骤一：夜间低谷时段：本系统通电加热，热量储存到蓄热材料上。蓄热同时，用设定热负荷指标供热。
步骤二：白天前一个平峰或高峰时段：根据预先设定的各个时间段的采暖热负荷指标，本系统开始有序供热。随着室外、内温度的上升，由于建筑物本身的保温功能，锅炉热负荷指标逐渐降低。
步骤三：白天后一个平峰或高峰时段：随着建筑物室外温度的降低，建筑物内对热量的需求逐渐上升，此时本系统设计热负荷指标又逐渐升高，并及时有效地补充了输出热量。
步骤四：从夜间低谷时段结束起，本系统按照预定程序，进入新一轮循环。

Claims (2)

1.一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，其特征在于：这种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，是以电力为能源，利用电阻发热或电磁感应发热，通过锅炉的换热部位把热媒水或有机热载体（导热油）加热到一定参数（温度、压力）时，向外输出具有额定工质的一种热能机械设备，系统在夜间谷电时段，先利用电加热锅炉产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中，在白天用电高峰时段，停止电锅炉运行，利用蓄热装置向外供热。
2.根据权利要求1中所述的一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，其特征在于：通过构建一种用于煤改电下的电采暖设备--蓄热式电锅炉系统，为构建煤改电下的电采暖系统提供一种技术参考。
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