CN116007037B - 电站调峰用电极锅炉水蓄热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了电极锅炉水蓄热系统，包括电极锅炉、蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，所述电极锅炉通过锅炉侧供水管及锅炉侧回水管与第一换热器相接，所述第一换热器通过蓄热侧供水管与蓄热侧回水管与第二换热器相接，所述第二换热器上连接有二次网供水管以及二次网回水管；所述蓄热罐通过第一管道以及第二管道分别与蓄热侧供水管以及蓄热侧回水管相接。本系统具有如下有益效果：通过组合使用蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，形成了一套蓄热放热系统，可以在白天供暖用电负荷低的时候来进行蓄热，在夜晚供暖用电负荷搞的时候利用蓄热罐来进行放热，这样既能保证供暖，又能解决电站用电负荷难调整的问题，使得电站调峰更为灵活。

Description

电站调峰用电极锅炉水蓄热系统

本申请是申请日为2021年7月13日,申请号2021107908972,发明名称为 “电极锅炉水蓄热系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及锅炉领域，尤其涉及一种电极锅炉水蓄热系统。

背景技术

现在许多地方都采用电极锅炉集中供暖，采用电极锅炉集中供暖需要消耗大量的电能。对于电站来说，白天工业用电负荷较高，供暖用电的负荷相对较低；晚上工业用电负荷相对较低，供暖用电负荷相对较高，所以这种工作模式使得电站的发电负荷很难调整，使得电站的用电调峰更加不便。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种电极锅炉水蓄热系统。

本发明采取的技术方案如下：

一种电极锅炉水蓄热系统，包括电极锅炉、蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，所述电极锅炉通过锅炉侧供水管及锅炉侧回水管与第一换热器相接，所述第一换热器通过蓄热侧供水管与蓄热侧回水管与第二换热器相接，所述第二换热器上连接有二次网供水管以及二次网出水管；所述蓄热罐通过第一管道以及第二管道分别与蓄热侧供水管以及蓄热侧回水管相接；所述蓄热侧供水管上安装有第一电磁阀以及第二电磁阀，所述第一管道上安装有第三电磁阀，所述第二管道上安装有第四电磁阀以及第五电磁阀，所述第四电磁阀与第五电磁阀处于并联状态，所述蓄热侧供水管上设置有放热泵组，所述放热泵组与第二电磁阀处于并联状态，所述蓄热侧回水管上设置有蓄热泵组。

上述系统中，通过组合使用蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，形成了一套蓄热放热系统，机组在工业用电负荷高、供暖用电负荷低的白天进行热水储能，夜间工业用电负荷低、供暖用电负荷高时，由本放热系统进行供热调峰，可以在保证供热能力满足要求的基础上提高机组运行的灵活度，使热电联产机组参与调峰成为可能。

同时对于使用峰谷电的居民用户而言，上述系统可以利用峰谷电的电价差，在电价相对较低的谷电时段采用一边蓄热一边供暖（或者直接蓄热），在电价相对较高的峰电时间段采用蓄热管进行放热，降低取暖成本。

本系统中采用DCS总控进行控制，本系统中采用电磁阀配合蓄放热泵组切换联动的方式进行工况切换，当用户侧（即二次网上的水温）工况发生变化时，蓄热系统能及时反馈给DCS总控进行工况调整，保证用户能够更好地取暖。

可选的，所述锅炉侧回水管上设置有锅炉循环泵组。

所述锅炉侧回水管上设置有锅炉循环泵组是为了保证电极锅炉与第一换热器之间热水流动顺畅。

可选的，所述二次网回水管上设置有用户侧循环泵组。

用户侧循环泵组的作用是实现用户端之间的水流循环，具体二次网供水管上还安装有热量计。

可选的，还包括第六三通电磁阀，所述第六三通电磁阀安装在蓄热侧供水管上，第六三通电磁阀通过连接管与蓄热侧回水管相接。

设置第六三通电磁阀的作用是为了保证蓄热侧供水管内的水既能够直接流到蓄热侧回水管内，也能够经由第二换热器换热之后再进入蓄热侧回水管内。

可选的，还包括软水箱，所述软水箱通过流通管道与二次网回水管以及蓄热罐相接。

具体软水箱的作用是将存储软化后的自来水（即软水），并且根据需要将软水补充道二次网回水管或者蓄热罐中。

可选的，还包括除盐水成套装置以及纯水箱，所述纯水箱通过所述除盐水成套装置与所述软水箱相接，所述纯水箱通过供水管道与所述锅炉侧回水管相接。

可选的，所述供水管道上安装有膨胀罐以及常压罐。

可选的，还包括加药装置，所述纯水箱通过供水管道以及加药装置与锅炉侧回水管相接。

设置加药装置是便于在需要时向供水管道内添加药剂，从而将纯水变成介质水，这样可以根据使用需要随时向电极锅炉内添加纯水或者介质水。

本发明的有益效果是：通过组合使用蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，形成了一套蓄热放热系统，机组在工业用电负荷高、供暖用电负荷低的白天进行热水储能，夜间工业用电负荷低、供暖用电负荷高时，由本放热系统进行供热调峰，可以在保证供热能力满足要求的基础上提高机组运行的灵活度，使热电联产机组参与调峰成为可能。

附图说明

图1是电极锅炉水蓄热系统示意简图，

图2是图1中A处的放大示意简图，

图3是图1中B处的放大示意简图，

图4是图1中C处的放大示意简图，

图5是第一换热器、第二换热器以及蓄热罐的连接关系示意图，

图6是电极锅炉水蓄热系统的工况一示意图，

图7是电极锅炉水蓄热系统的工况二示意图，

图8是电极锅炉水蓄热系统的工况三示意图，

图9是电极锅炉水蓄热系统的工况四示意图。

图中各附图标记为：1、膨胀罐；2、常压罐；3、加药装置；4、供水装置；5、纯水箱；6、除盐水成套装置；7、软水箱；8、流通管道；9、电极锅炉；10、锅炉侧供水管；11、锅炉侧回水管；12、第一循环泵；13、第一换热器；14、蓄热侧供水管；15、蓄热侧回水管；16、第一电磁阀；17、第一管道；18、第三电磁阀；19、蓄热罐；20、放热泵组；21、第二电磁阀；22、第五电磁阀；23、第四电磁阀；24、第二管道；25、蓄热泵组；26、第六三通电磁阀；27、连接管；28、第二换热器；29、二次网供水管；30、二次网回水管；31、第二循环泵；32、热量计。

具体实施方式

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，一种电极锅炉9水蓄热系统，包括电极锅炉9、蓄热罐19、第一换热器13以及第二换热器28，电极锅炉9通过锅炉侧供水管10及锅炉侧回水管11与第一换热器13相接，第一换热器13通过蓄热侧供水管14与蓄热侧回水管15与第二换热器28相接，第二换热器28上连接有二次网供水管29以及二次网出水管；蓄热罐19通过第一管道17以及第二管道24分别与蓄热侧供水管14以及蓄热侧回水管15相接；蓄热侧供水管14上安装有第一电磁阀16以及第二电磁阀21，第一管道17上安装有第三电磁阀18，第二管道24上安装有第四电磁阀23以及第五电磁阀22，第四电磁阀23与第五电磁阀22处于并联状态，蓄热侧供水管14上设置有放热泵组20，放热泵组20与第二电磁阀21处于并联状态，蓄热侧回水管15上设置有蓄热泵组25。

通过组合使用蓄热罐19、第一换热器13以及第二换热器28，形成了一套蓄热放热系统，机组在工业用电负荷高、供暖用电负荷低的白天进行热水储能，夜间工业用电负荷低、供暖用电负荷高时，由本放热系统进行供热调峰，可以在保证供热能力满足要求的基础上提高机组运行的灵活度，使热电联产机组参与调峰成为可能。

同时对于使用峰谷电的居民用户而言，上述系统可以利用峰谷电的电价差，在电价相对较低的谷电时段采用一边蓄热一边供暖（或者直接蓄热），在电价相对较高的峰电时间段采用蓄热管进行放热，降低取暖成本。

本系统中采用DCS总控进行控制，本系统中采用电磁阀配合蓄放热泵组20切换联动的方式进行工况切换，当用户侧（即二次网上的水温）工况发生变化时，蓄热系统能及时反馈给DCS总控进行工况调整，保证用户能够更好地取暖。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，锅炉侧回水管11上设置有第一循环泵12组。

锅炉侧回水管11上设置有第一循环泵12组是为了保证电极锅炉9与第一换热器13之间热水流动顺畅。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，二次网回水管30上设置有第二循环泵31组。

第二循环泵31组的作用是实现用户端之间的水流循环，具体二次网供水管29上还安装有热量计。32

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，还包括第六三通电磁阀26，第六三通电磁阀26安装在蓄热侧供水管14上，第六三通电磁阀26通过连接管27与蓄热侧回水管15相接。

设置第六三通电磁阀26的作用是为了保证蓄热侧供水管14内的水既能够直接流到蓄热侧回水管15内，也能够经由第二换热器28换热之后再进入蓄热侧回水管15内。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，还包括软水箱7，软水箱7通过流通管道8与二次网回水管30以及蓄热罐19相接。

具体软水箱7的作用是将存储软化后的自来水（即软水），并且根据需要将软水补充道二次网回水管30或者蓄热罐19中。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，还包括除盐水成套装置6以及纯水箱5，纯水箱5通过除盐水成套装置6与软水箱7相接，纯水箱5通过供水管道与锅炉侧回水管11相接。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，供水管道上安装有膨胀罐1以及常压罐2。

如附图1、附图2、附图3、附图4以及附图5所示，还包括加药装置3，纯水箱5通过供水管道以及加药装置3与锅炉侧回水管11相接。

设置加药装置3是便于在需要时向供水管道内添加药剂，从而将纯水变成介质水，这样可以根据使用需要随时向电极锅炉9内添加纯水或者介质水。

结合附图6～附图9，对本系统所适应的几种工况进行详细说明。

工况一，该工况即一边蓄热一边供暖的工况，参看附图6，该工况下，第一电磁阀16与第二电磁阀21开启，蓄热泵组25开启，放热泵组20关闭，第三电磁阀18打开、第四电磁阀23打开，第五电磁阀22关闭，第六三通电磁阀26根据需要开关，此种工况下，电极锅炉9的热量传递给第一换热器13，第一换热器13通过蓄热侧供水管14作用将热水通进蓄热罐19以及第二换热器28内，第二换热器28以及蓄热罐19内的低温水通过蓄热侧回水管15回到第一换热器13，上述工况时即可一边供暖一边蓄热。

工况二，该工况即直接供热模式，参看附图7，第一电磁阀16与第二电磁阀21开启，蓄热泵组25开启，放热泵组20关闭，第三电磁阀18关闭、第四电磁阀23关闭，第五电磁阀22打开，第六三通电磁阀26可以根据使用需要进行开关，这样第一换热器13的热水流经第二换热器28再回到第一换热器13，第二换热器28通过二次网供水管29以及二次网回水管30给用户供暖。

工况三，该工况即电极锅炉9不工作时，利用蓄热罐19放热进行供暖，参看附图8所示，此种工况下，第一电磁阀16与第二电磁阀21关闭，蓄热泵组25关闭，放热泵组20开启，第三电磁阀18开启、第四电磁阀23开启，第五电磁阀22关闭，第六三通电磁阀26可以根据使用需要进行开关，此时第一换热器13不向第二换热器28供热，第二换热器28的热量完全来自于蓄热罐19。

工况四，该工况为工况三的备选工况，参看附图9所示，当蓄热罐19内的水温不够时，此时电极锅炉9开启，第一电磁阀16开启，第二电磁阀21开启，蓄热泵组25开启，放热泵组20关闭，第三电磁阀18关闭、第四电磁阀23关闭，第五电磁阀22打开，第六三通电磁阀26可以根据需要进行开关，此时蓄热罐19停止向第二换热器28供热，电极锅炉9产生的热量传递给第一换热器13，第一换热器13再传递给第二换热器28。

需要对附图5、附图6、附图7、附图8以及附图9进行说明的是，上述附图中电极锅炉未示出，二次网供水管以及二次网回水管未完全示出。

需要说明的是本实施方式蓄热泵组与放热泵组都是变频式泵组。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种电站调峰用电极锅炉水蓄热系统，其特征在于，包括电极锅炉、蓄热罐、第一换热器以及第二换热器，所述电极锅炉通过锅炉侧供水管及锅炉侧回水管与第一换热器相接，所述第一换热器通过蓄热侧供水管与蓄热侧回水管与第二换热器相接，所述第二换热器上连接有二次网供水管以及二次网回水管；所述蓄热罐通过第一管道以及第二管道分别与蓄热侧供水管以及蓄热侧回水管相接；所述蓄热侧供水管上安装有第一电磁阀以及第二电磁阀，所述第一管道上安装有第三电磁阀，所述第二管道上安装有第四电磁阀以及第五电磁阀，所述第四电磁阀与第五电磁阀处于并联状态，所述蓄热侧供水管上设置有放热泵组，所述放热泵组与第二电磁阀处于并联状态，所述蓄热侧回水管上设置有蓄热泵组；

所述锅炉侧回水管上设置有第一循环泵；

所述二次网回水管上设置有第二循环泵；

还包括第六三通电磁阀，所述第六三通电磁阀安装在蓄热侧供水管上，第六三通电磁阀通过连接管与蓄热侧回水管相接；

蓄热系统具有四种工况，

工况一，该工况即一边蓄热一边供暖的工况，该工况下，第一电磁阀与第二电磁阀开启，蓄热泵组开启，放热泵组关闭，第三电磁阀、第四电磁阀及第五电磁阀关闭，此种工况下，电极锅炉的热量传递给第一换热器，第一换热器通过蓄热侧供水管作用将热水通进蓄热罐以及第二换热器内，第二换热器以及蓄热罐内的低温水通过蓄热侧回水管回到第一换热器，上述工况时即可一边供暖一边蓄热；

工况二，该工况即直接供热模式，第一电磁阀与第二电磁阀开启，蓄热泵组开启，放热泵组关闭，第三电磁阀、第四电磁阀以及第五电磁阀关闭，这样第一换热器的热水流经第二换热器再回到第一换热器，第二换热器通过二次网供水管以及二次网回水管给用户供暖；

工况三，该工况即电极锅炉不工作时，利用蓄热罐放热进行供暖，此种工况下，第一电磁阀与第二电磁阀关闭，蓄热泵组关闭，放热泵组开启，第三电磁阀、第四电磁阀以及第五电磁阀开启，此时第一换热器不向第二换热器供热，第二换热器的热量完全来自于蓄热罐；

工况四，该工况为工况三的备选工况，当蓄热罐内的水温不够时，此时电极锅炉开启，第一电磁阀开启，第二电磁阀开启，蓄热泵组开启，放热泵组关闭，第三电磁阀、第四电磁阀以及第五电磁阀开启，此时蓄热罐停止向第二换热器供热，电极锅炉产生的热量传递给第一换热器，第一换热器再传递给第二换热器；

蓄热泵组与放热泵组都是变频式泵组；

还包括软水箱，所述软水箱通过流通管道与二次网回水管以及蓄热罐相接。