电锅炉水蓄热技术的应用实例
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电锅炉蓄热技术在某供暖工程中的应用分析作者:康伯森徐子翔来源:《商情》2020年第03期【摘要】蓄热技术在缓解用电矛盾中具有一定的优势,目前主要是控制能源消耗来减少环境污染,目前国家正在逐步限制大中型城市燃油燃煤锅炉的数量、规格以及应用范围,推动清洁能源的应用,从而保护生态环境。
因此,电锅炉蓄热技术得到了快速的发展与应用,其具有污染小且运行管理便捷的优势。
因此,文章主要针对电锅炉蓄热技术的应用展开分析。
【关键词】电锅炉蓄热技术;供暖工程;应用价值一、电锅炉蓄热技术概述(一)电锅炉蓄热技术的概念电锅炉蓄热技术主要是以电热锅炉为基础,通过蓄热水箱或蒸汽蓄热器从而实现热能交换以及热能储存的目的,之后通过自然循环或是控制循环的方式将电锅炉中的水送入蓄热水箱,并转化为热能。
电锅炉蓄热技术能够确保资源的合理运用,通过自动化控制能够根据用户的需求来提供热量,减少资源浪费。
电锅炉蓄热技术具有多重优点,其中最显著的优点在于其能够调节自身的功率且操作灵活,与燃气燃煤锅炉相比能够提高能力的利用率。
目前我国北方城市在集中供暖中存在供热过剩的情况,若利用电锅炉蓄热技术则能够通过调节荷载来控制供热,从而减少热能浪费现象的出现。
(二)电锅炉蓄热的特点电锅炉蓄热的特点在于:①电锅炉的结构简单且体积小,不但能够节省空间,同时能够减少安装费用;②自动化水平高,在管理中具有较好的效果,且运行的安全性高,避免人工操作引起的故障和安全事故的发生;③热能利用率高,用户可根据自己的需求调节;④电锅炉蓄热技术具有较高的环保性,不会对环境造成污染且不会产生噪音和烟尘;⑤适用范围广,在公寓、工厂等地方都可应用。
其不仅具有较好的经济效益,同时在环境保护方面具有较好的优势,对于一些环境要求较高的地区可以利用电锅炉蓄热技术进行供暖。
二、电锅炉蓄热技术在供暖系统中的应用电锅炉蓄热供暖系统主要组成为:①电锅炉:电锅炉是指将电能转变为热能的一种设备,主要是利用电热管实现,目前市场中常见的电热管有陶瓷电热体、碳钢电热体以及不锈钢电热体,若设备对电热管质量要求较高甚至可以使用稀有金属制成的电热管,具有较高的稳定性和耐腐蚀性,能够减少腐蚀现象的出现,延长锅炉的使用时间;②蓄热水池:蓄热水池主要是用来储存电锅炉产生的热量,小型供暖系统通常选择蓄热水池作为储存设备,具有结构简单、易于安装和维护、成本低的优势,而大型供暖系统则通常会根据实际需求建设混凝土蓄热水池,能够容纳较多的热量;③热交换设备:热交换通常可分为一次循环和二次循环,热交换主要是将蓄热水在系统停止运作时进行蓄热,或是将供热和蓄热同时进行。
亚萨合莱国强(山东)五金科技有限公司(山东国强五金科技有限公司)已率先完成了电改试点工程,同时该试点也是国内应用于工作生活区域的较早的煤改电锅炉采暖项目。
山东利冠佳特热能给世界五百强企业,排名87位的亚萨合莱集团中国公司兰陵的山东国强五金有限公司做了三台蓄热电锅炉,用于喷涂流水线。
(蓄热电锅炉-图片)
该试点采用的智能蓄热电锅炉,是由利冠佳特研发生产的智能蓄热电锅炉机组,区别于传统的电锅炉,该智能蓄热电锅炉机组充分利用所在地夜间8至10个小时的低谷电时段,使电能以热能的形式储存起来,通过智能控制系统,全天24小时进行供暖送热,进利用谷电时段制热大大降低了电锅炉的电价运行成本,低碳节能意义重大。
据亚萨合莱集团相关负责人介绍,亚萨合莱集团始终坚持科技发展战略,不断加大科技投入和科技含量,此次电改试点工程正是在公司大战略支持下的年度重点技术改造项目,蓄热电锅炉厂家利冠佳特生产的智能蓄热电锅炉替代了原先的燃气锅炉,即消除了原先使用天然气带来的安全生产生活隐患,
同时也解决了野外作业中输气管道建设成本居高不下的问题,该项目的正式运行对于亚萨合莱集团生产和生活区可谓是一举多得。
(蓄热电锅炉-图片)
利冠佳特为该试点项目成立了的定点技术专门小组,项目在生产实施过程中获得了亚萨合莱集团领导的高度重视,蓄热电锅炉机组的成功上线,不仅开启了亚萨合莱集团和利冠佳特两家企业的持续深度合作,同时也标志着利冠佳特热能在国内煤改电领域的技术突破。
利冠佳特生产的智能蓄热电锅炉已成功投入政府工程、公共建筑、工业建筑、民用建筑、农业生产等多个行业领域,此次与亚萨合莱集团的成功合作,为国内其他大型企业的煤改电设备实施提供了样板,具有积极的推广示范作用。
合肥高校学生公寓小区使用新型蓄热式电锅炉的经验和体会改变用能方式是降低开水成本的有效途径合肥高校学生公寓小区始建于2001年。
由于小区地处合肥市区一环以内,当时从环保角度考虑,第一开水房没有选用容易污染的燃煤锅炉,而选用了使用城市管道煤气的燃气锅炉。
以生产蒸汽加热方式供应开水。
由于燃气锅炉比燃煤锅炉使用成本高,开水供应价格却基本相同,故第一开水房2001年10月开业以来一直亏损,靠补贴维持运行。
随着小区入住学生数由4500多人逐步增加到12000多人,供应量和亏损额成正比大幅度增长,已到了难以承受的地步。
高等院校开水供应是一项政策性很强的工作,其服务对象是在校大学生这个特殊群体,保持稳定是重中之重。
在用水、用能和用工成本按市场价格执行,没有任何政策性优惠的情况下,开水价格却要保持相对稳定,不能及时随着市场变化而调整。
正因为如此,小区开水的供应价格至今仍维持2001年时的定价。
针对上述两难之题,安徽省高校后勤管理服务中心的领导多次明确指出,在积极寻求政策扶持的同时,更重要的是走内部挖潜、降低成本、减少亏损之路,以更好的服务于学生。
为此,结合小区第二开水房的建设,我们进行了认真的调研,认为挖掘用水和用工成本的潜力有限,只有在使用能源的种类上下功夫。
提出了转变用能方式,采用新型蓄热式电锅炉替代蒸汽锅炉,用电加热替代蒸汽加热生产开水的方案。
由于低谷电价比居民生活用电价优惠幅度达58.52%,经过专家的论证和测算,一致认为利用低谷电加热是降低开水生产成本的有效途径。
经领导批准和与供电部门协商后,决定小区第二开水房采用蓄热式电锅炉方案。
我们选用的蓄热式电锅炉,其主要特点是通过自动控制装置,实现夜间自动进水、加热、抽水和储存的全过程,无须人员操作和值守(需要时可转换为手动人工操作)。
由于水箱夹层采用聚胺脂发泡材料,保温性能好,在自然气温0℃时,12小时内降温不超过5℃,从而达到开水在夜间生产、白天供应的目的。
电锅炉蓄热技术及其在高寒地区的应用刘月琴叶水泉1.前言二十世纪初,由于社会化生产的发展和人们生活水平的提高,供热技术迅猛发展,小型煤锅炉技术日益成熟,且得到了广泛的使用。
由于我国煤炭资源丰富,廉价的煤炭资源曾经在很长的一个时期内解决了我国工业及民用建筑对热能的需要。
新中国成立后,生产力的迅速发展对用电量的需求与日俱增,在电力供需矛盾比较大的情况下,不可能把宝贵的电力-----这种高品位的二次能源用于转换热能利用。
直到90年代初,我国才开始出现电锅炉,又由于运行成本昂贵,只能用于特殊需要的场合或水利资源丰富、电价相对便宜的地区。
但近年来,随着我国火电装机容量的不断增加以及丰富的水利资源的开发利用,电力紧张的趋势已经大为缓解,有的地区甚至出现电力过剩的情况,另一方面我国是世界上以煤炭为主要能源的国家,一次能源的消费中煤占到75%,环境污染严重,燃煤锅炉产生的烟雾、二氧化硫、煤灰等空气污染和噪音污染问题已经成为制约经济、社会发展的重要原因。
这使清洁的电锅炉的大力发展成为一种必然趋势。
2.电锅炉蓄热系统2.1电锅炉的国内外发展状况20世纪50~60年代,电热锅炉在国外先进发达国家已经得到普遍应用。
有充沛的电力作为基础,电锅炉具有其他热能设备无法比拟的优点,从而得以迅速发展。
目前国外产品技术相当成熟,其电锅炉(如图1)产品具有以下主要特点:图1(1)占地面积最小。
锅炉体积小,锅炉筒体与控制柜合二为一,结构紧凑,方便管理;(2)热元件寿命长,易保修;1)热镍铬合金元件铠状,元件管径仅8mm,长度0.85m,机构强度高,抗热,抗腐蚀性能好,能利用外壳膨胀和工作时的微震来除垢,确保无衰退期。
2)减少了更换元件所需的停炉时间3)U型管设计使元件间增大了空间,减少了在元件间形成汽袋的可能,从而减少了结垢4)管内高密度的填充物保证了元件管整个长度上的温度更均匀。
(3)控制元件可靠(4)寿命长,寿命在20年以上(5)经济性好1)热效率达99%以上,尤其是电热元件解决了不锈钢、铜质电热元件易结垢的致命缺点2)故障率低,维护费省3)自动化程度高,可实现无人职守(6)外形美观。
一种电极锅炉 + 蓄热水罐调峰装置实现节能减排的应用摘要:“十二五”期间,在国家政策的支持下,东北地区风电、光伏发展迅速,装机容量快速增加,弃风现象日趋严重。
电极锅炉+蓄热水罐调峰装置的应用推广,已从根本上解决了目前东北地区风电弃风、光伏弃光的问题,并且火电供热机组也顺利实现了热电解耦,解决了供热机组在供热中期无法降负荷运行的难题,为新能源发电让出了空间,提升了能源配比的灵活性。
关键词:调峰装置热电解耦灵活调峰节能减排1引言“十二五”期间,在国家政策的支持下,东北地区风电、光伏发展迅速,装机容量快速增加,弃风现象日趋严重,弃光现象也时有发生。
弃风、弃光现象在全国居首,存在严重的“窝电”现象。
主要原因是东北电网外送能力有限,主要依靠内部消纳。
在集中供热期(风资源最佳时期),火电供热机组须保证最小运行方式。
风电、光伏需通过弃风、弃光为火电供热机组让路,保证供热需求。
2未解决弃风、弃光提出解决方案高弃风率直接影响了东北地区新能源的发展,成为了地区亟待解决的问题。
2016年东北电网弃风率达22.36%,蒙东地区弃风率在45%之上。
为缓解东北及区域电网风火电力矛盾,大力提升风电及光伏等新能源出力,内蒙古京科发电有限公司率先响应国家政策,深入研究东北能源监督管理局及东北电网关于《东北电力辅助服务调峰市场监管管理办法》、《东北电力辅助服务市场运营规则》、《火电机组灵活性调峰运营规则》等文件及改造项目课题,于2017年10月通过合同能源管理模式,成为东北直调火厂及蒙东区域第一家火电灵活性调峰改造企业,为有效缓解东北及区域电网风火矛盾、提升新能源电力输出做出积极贡献,得到了东北能监局及电网公司的高度认可。
内蒙古京科发电有限公司电蓄热调峰工程安装120MW的直热式电极锅炉+5100m³蓄热水罐(简称“电蓄热调峰装置”),是国内第一家采用直热式电极锅炉+蓄热水罐技术实现电热解耦,同时也是蒙东地区第一家实施热电解耦改造的火电企业。
电锅炉及其蓄热系统——两个电锅炉房的设计介绍胡瑜想(中南建筑)20世纪50—60年代,电锅炉在国外先进国家已得到普遍应用,这是因为这些国家的发电能力大幅度提高,对耗电大户有了供应保证,更重要的是,电热锅炉占地面积小,热效率高,无三废排放,无噪音污染,自动化程度高,操作简单,维修方便,因而得到迅速发展。
而我国由于工业落后,电力供应更是僧多粥少,怎能奢谈用电锅炉?近年来,由于我国电力工业的持续发展,产业结构发生了很大变化,而且人民生活质量不断提高,尤其是一些中心城市对环境保护的特殊要求和某些电力供应较为充足的地方,对电锅炉在中国的应用培育了一片沃土,而且,前些年,由于某些原因,产生了电供大于求的暂时现象,供电部门便出台了一些优惠政策(如有的地方许诺减免增容费、电价最低低至0.18元/KW),从而使电锅炉在中国的诞生创造了各方面的条件,如笔者设计的某工程,热负荷(包括办公室、客房空调、住宅采暖、酒店及住宅卫生热水、酒店餐厅、洗衣房用汽等)高达8000KW。
我们原来设计了二台4.2MW的有压燃油热水炉及一台0.5t/h的蒸汽炉,后由于当地供电局许诺减免增容费和低价供电,且由于环保要求高,贮油罐不好布置,业主发文要求我们改为电锅炉,但等电锅炉及其附属设备已到货正等安装时,业主又一次要求我们经过分析比较加上了半蓄热系统;某工程建筑面积近二十万平方米,写字楼部分空调用热就达4000KW,也是在上述优惠政策及环保要求高,用地面积少的情况下,选用了四台1000KW的电锅炉。
通过上述二个电锅炉房的设计,我们总结了下述一些经验:一、设计前必须做好方案比较:建筑用热现在无非是煤、油、气、电(少数地方有地热,但不普遍,应用场合较窄)几种热源,对于相对应的热源设备、配套设施、占地面积、热源价格要作出详细的认真的准确的可行性与经济技术分析报告。
尤其是锅炉,同热源的锅炉,由于有进口与国产之别,价格差别很大,有人在做分析时,往往为了表达某种观点,将锅炉价格定为国产或进口的,造成假象,误导业主,我们在分析时,采取了下列格式:出力相同(如同为1.4KW热水炉或2T/t蒸汽炉)的各种热源技术经济比较表:这里要说明的是:设备投资包括主机和其他配套设施价格,如电锅炉的变压装置、配电柜及增容费等、油锅炉的贮油罐等,煤锅炉的上煤、除灰除尘系统……供热单价是指每生产1KW热量所需的热源价格。
电锅炉水蓄热技术的应用实例Hessen was revised in January 2021电锅炉水蓄热技术的应用实例现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司张伟程摘要:介绍了电锅炉水蓄热技术在具体工程设计中的应用,并着重介绍了该系统的概况、流程以及各种运行模式下的控制方式。
关键词:电锅炉水蓄热运行模式控制1 电锅炉水蓄热技术介绍集中空调的冬季供暖部分,根据热源的类型,可以分为空气(或水)源热泵、燃油、燃煤气(或天然气)、燃煤、用电等几大类。
从用户的角度看,使用电作为热源不需要排废水、废气、废渣,也无明火,不需设置堆煤或储油场地,为最清洁能源,不存在消防、环保等特殊要求,且用电设备可以做到完全自动控制,减少人为操作所带来的浪费及管理难度。
对于以电能作为空调供暖热源的系统,在《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中有明确的规定:“除非夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热式电锅炉不在日间用电高峰和平时段时间启用的建筑,不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源。
”故在实际应用时,不得采用电锅炉直供的形式,一般采用电锅炉水蓄热系统,且以全量蓄热为好。
电锅炉水蓄热系统是指在电力低谷期间,以水为介质将电锅炉产生的热量储存在蓄热装置中,适时供应给用热设备的系统[1]。
这样在用电高峰时段就可以不开或者少开电锅炉,从而减少高峰时段用电量,起到移峰填谷的作用。
电锅炉水蓄热从系统构成上来说只是在常规电热锅炉的基础上增加了一套水蓄热装置,其他各部分在结构上与常规热源系统并无不同,它在使用范围方面也与常规供热系统基本一致。
通常水蓄热装置有常温(常压、温度低于100℃)和高温(高压、温度高于100℃)两种,蓄热量有全量和分量两种模式,蓄热系统有串联和并联两种流程。
电锅炉水蓄热系统具有以下几个显着优点:1)适合在无集中供热与燃气源,而电力充足、供电政策支持和电价优惠的地区使用。
2)采用电能,不存在排放废水、废气、废渣之忧,无燃烧过程,安全可靠性高。
应用技术与设计2018年第18期121随着我国电力部门的峰谷价格政策的发布,鼓励使用冰蓄电锅炉用电优惠政策的实施、电热锅炉蓄热系统的应用程序在一段时间内掀起一个小高潮。
电热锅炉蓄热技术成为暖通空调行业的热门话题。
电热锅炉蓄热技术的应用可以扮演峰值的角色转变,国家电网电力平衡,充分发挥发电设备的潜力具有重要意义,同时有利于用户使用清洁能源,降低操作成本。
电加热锅炉蓄热技术是指夜间非峰电启动电锅炉,将蓄热的热量储存在蓄热罐中,白天是电加热的高峰时间,以达到“削峰”的目的。
因为电热锅炉热效率高(>95%),自动化程度高,操作简单,没有污染,没有噪音,设备规模较小,没有移动部件少量维护的优点,并采用蓄热方法可以充分利用廉价的电力,运营成本低,简而言之,综合成本低、社会效益高。
1 电锅炉供暖蓄热1.1 电锅炉供暖蓄热电能作为一种清洁无污染的能源,具有许多无可比拟的优点。
中国缺乏高质量的燃料、大量的火力发电厂投资、严重的能源浪费和环境污染。
因此,我们应该充分利用现有的发电能力,解决电力资源利用率低的问题,消除电力资源的浪费。
采用电蓄热式供暖,锅炉蓄热用于夜间低谷电网供暖用水和蓄热。
锅炉水蓄热系统仅在常规电加热锅炉系统上,在增加一套水蓄热装置的基础上,其他部分在结构和常规热源系统上基本相同。
蓄热系统由电热水锅炉、大气蓄热罐、电热锅炉热水循环泵和板式换热器组成。
1.2 蓄热槽分类为了防止电热锅炉低温热水沸腾蒸发蓄热系统,使液体和气体相变,体积增加,通常电热锅炉蓄热温度不超过95℃。
有开放和封闭的储热罐。
采用开放式蓄热水箱,在室内压力下,形成一套低温蓄热系统。
结合闭式蓄热压力罐,形成了加压的低温蓄热系统。
由于封闭式储热罐是一种压力容器,储热罐低温储存时,储热温度与最终提取温度的差异较小,一般规模项目也需要大容量储热罐。
由于火电锅炉的初始资金规模较大,因此,热电锅炉耐压低温蓄热系统的工程实例较少。
1.3 蓄热槽结构根据储热罐的流体混合情况,储热罐可分为三大类:(1)完全混流蓄热储罐:放热运行时系统,储水箱水与箱内水混合后很快,在统一状态下的箱内水温;(2)混流蓄热箱:水箱内的温度分布不均匀。
蓄热式传热的例子篇一:蓄热式传热是指将热量储存在物体内部,然后在需要时释放该热量的过程。
以下是一些蓄热式传热的例子:1. 蓄热式太阳能热水器:太阳能热水器使用太阳能电池板将太阳的光能转换成热能,然后将热能储存在蓄热材料中,如冰块或水分子,然后在需要时通过管道将蓄热材料加热,释放储存的热量。
2. 蓄热式空调:蓄热式空调使用冰块或压缩空气来储存室内的热量,然后在需要时将热量释放到室内。
这种空调通常用于在高温和高湿度环境下,例如高温夏季和潮湿冬季。
3. 蓄热式暖炉:蓄热式暖炉使用燃烧燃料将热能转换成热能,然后将热能储存在燃料中,如煤炭或天然气。
在需要时,暖炉将储存的热量释放到房间内,提高温度。
4. 蓄热式加热器:蓄热式加热器使用蓄热材料来储存热量,如冰块或水分子。
当需要加热房间时,加热器将释放储存的热量,加热房间。
这些是蓄热式传热的一些例子,它们在不同的领域得到了广泛的应用。
蓄热式传热的优点在于可以在冬季提高室内温度,或者在炎热的夏季降低室内温度,而不需要频繁开启空调或暖气设备。
篇二:蓄热式传热是一种常见的传热方式,它在实际应用中非常广泛。
以下是一些蓄热式传热的例子及其相关信息的拓展。
1. 太阳能热水器太阳能热水器使用太阳能电池板将光能转换为热能,然后将其储存在蓄热介质中,以便在需要时将其释放用于加热水。
这种热水器通常由一个储热罐和一个加热系统组成。
当太阳能照亮储热罐时,它会吸收太阳能并将其转换为热能,热能会储存在蓄热介质中。
当需要加热水时,加热系统会将蓄热介质中的热能释放到水中,从而加热水。
2. 暖通空调暖通空调使用压缩空气或液体来加热室内空气或地面,然后将其释放为冷空气或液体。
在暖通空调中,蓄热介质通常用于储存热能,以便在需要时将其释放。
例如,在空气调节器中,蓄热介质可以用于储存热量,以便在低温时加热空气。
当需要释放这些热量时,空气调节器会通过释放压缩空气或液体来加热空气或地面。
3. 热水浴缸热水浴缸通常使用加热系统来加热水,并将其储存在蓄热介质中。
蓄热电锅炉供热技术及工程应用摘要:现如今,随着城市化的不断深入,越来越多的国家开始关注城市环境保护。
近年来,许多城市都开发了相应的系统来减少城市污染。
甚至一些沿海城市和一线城市也废除了使用非清洁能源锅炉房,改用污染低、操作管理相对方便的蓄能热电锅炉。
蓄积式电力锅炉最大的特点是对空气和环境无污染,清洁环保。
关键词:蓄热电锅炉;供热技术;工程应用引言现今大气污染已经成为了世界性的话题,面对传统能源的减少,电能以其在我国的发展优势向当今主流能源发展。
由于北方电能供应充足,局部地区已经实行取缔燃煤锅炉的政策,并以新的电热源形式代替燃煤锅炉。
电锅炉蓄热技术是将电能直接转化为热能,利用低谷电蓄热,可以削峰填谷,且电锅炉具有运行安全、清洁无污染、效率高的特点。
以往原来国内各类电锅炉市场形势良好,且前景深远,但是随着技术发展,水蓄热锅炉、煤改电锅炉等类型电锅炉也显现出了不同的缺点。
而固体蓄热式电锅炉其自身的突出优势在市场中占领一席之地。
1蓄热电锅炉概述1.1蓄热电锅炉概念蓄热电锅炉主要就是以电热锅炉为基础,通过加装蓄热水箱或者是蒸汽蓄热器,从而构成具有热能交换以及存储的一个系统,之后经过强制循环或者是自然循环来把电锅炉内部的水循环到蓄热水箱中,使其转换为热水,并且完成热能存储。
蓄热电锅炉中的蓄热技术在一定程度上能够保证资源得到合理的运用,通过对控制技术的利用能够让其依照系统所需要的热量来提供给用户,不会存在任何浪费的现象。
蓄热电锅炉具有多方面的优点,其中最为显著的一点便是电锅炉自身的功率调节及其灵活便捷,与燃气锅炉房相比在能量利用方面具有非常大的优势。
当前,我国北方大部分城市在冬季进行采暖的过程中都存在不同程度供热过剩现象,而通过利用蓄热电锅炉技术,系统能够结合负载预测来对设置不同的供水温度,通过设置时间以及温度系统来进行自我调节。
1.2电热锅炉供热控制系统程序设计电热锅炉供热控制系统程序设计主要包含子程序编写及调用、循环移位指令、双整数转实数指令、实数传送指令、字传送指令、字节传送指令、整数转双整数指令、整数加法指令、实数除法指令、实数比较指令、计时器指令、计数器指令等。
承压型高温蓄热电热水锅炉设计实例概况珠江XX大厦, 为5A级写字楼, 含办公、餐饮、地下车库、锅炉房、冷冻站及变配电室。
地上23750.19 m2, 地下6432.81m2。
钢筋混凝土框剪结构。
一类建筑, 耐火等级一级。
为响应政府部门节能减排的号召, 针对大厦的具体情况, 决定使用蓄热热源, 既节能又环保, 以下着重介绍锅炉房的设计。
锅炉的确定和供热系统设计特点因为本建筑外围没有市政热力管线, 须自建锅炉房, 燃油、燃气、电热水锅炉三种热源, 经济技术比较后, 选用承压型高温蓄热电热水锅炉。
采用电热水锅炉, 是利用电热管直接将水加热的供热形式, 具有无空气污染, 无噪声污染, 无废弃物污染的环保效益, 不直接使用燃料, 还具有多重电气保护, 运行安全可靠。
充分利用变压器设备, 平衡日峰谷负荷差。
供暖运行成本低于燃油、燃气等供暖方式。
供热系统为边蓄边供式, 即在谷电时段将蓄热罐中水加热至145℃, 系统处于蓄热状态, 峰电和平电时段供热, 蓄热时有少量供热, 为系统保温所用;在最冷月可使用部分平电, 边蓄边供。
承压型高温蓄热电热水锅炉集蓄热、热交换、控制为一体, 采用封闭容器加热储存热水, 它与热交换器的一次侧相连, 是个封闭系统, 运行时不需补水, 水质好, 避免锅筒、电加热元件、热交换器一次侧结垢及电加热元件烧坏的可能性。
承压蓄热比常压蓄热的储热罐容积小, 系统紧凑, 锅炉房面积小, 热效率高。
自控系统为三级控制, 即中央计算机—PLC—蓄热系统本身自控系统。
可以群控, 也可根据各时段运行状态自动/人工设定, 达到节能目的。
热负荷设计计算分析负荷计算对于设备选型十分重要, 下面做重点介绍。
本分一次、二次供热系统, 二次供热系统根据不同区域使用时间不同, 划分为三个相对独立的系统:办公供热系统设计最大小时总供热负荷2186KW。
1、办公区域供热高峰时段07:00~17:00:系统确保整个区域内的空调、采暖和新风的供热需求, 满足设计室温要求。
电锅炉蓄热技术在北方地区的应用分析蓄热2009-05-06 13:54:20 阅读63 评论0 字号:大中小订阅摘要:介绍了电锅炉固体蓄热技术应用的现状、设计原理、蓄热载体的选择、高温蓄热系统以及自控系统等,并以北京住宅为例分析了蓄热技术应用和运行费用的可行性。
1.引言固体蓄热式电锅炉,不仅可以享受到峰谷电价和国家的优惠政策,而对于能量的有效利用和节能也非常有意义。
根据国家“十·五”计划,今后五年我国能源消费年均增长约3.26%,煤炭将下降3.88%,发电量年均增长约5.08%,水电、核电、天然气等清洁能源的比重达到17.88%,提高5.6%。
根据国际能源机构预测,到2007年全球新能源和可再生能源的比例,将发展到世界能源构成的54%以上。
可以说电做为热源比油、气、煤有着更广阔的前景。
根据目前了解到的可靠信息,在山东乳山、荣城等城市国家正在建设核发电站。
青岛、威海、烟台、日照、南京、上海等很多的城市投入巨资建设风力发电站。
国家投入巨资建设的长江三峡,黄河小浪底等大型水力发电站,以及现在正在全球讨论和研发的太阳能蓄能技术。
这些都在意味着国家对洁净、环保、节能等电力的开发和利用。
电力作为最环保的能源在各国家都在使用。
中国针对这些电能的开发,是为了有效利用再生能源和控制稀有资源,相对出台了《中华人民共和国可再生能源法》。
相对电力能源的开发和建设,电力能源的使用同时也出现了浪费现象。
这就是低谷电的使用。
在国外低谷电有效的进行了使用。
我们国家针对低谷电的使用相对比较晚,主要原因是在技术方面和国家政策方面的滞后。
现在通过国家发改委和电业部门及环保部门的大力支持和政策方面的落实,对于蓄能的使用起到了很大的促进作用。
市场前景一片光明。
资源蓄热技术能够使能源得到合理有效的利用,通过控制技术,它可以按照系统所需要的热量提供给用户,不存在浪费的现象。
首先电锅炉本身功率调节非常灵活方便,相比煤、气、油锅炉在能量有效利用方面具有优势。
水蓄热电锅炉作为中小建筑物冬季取暖热源的应用探讨摘要:由于水蓄热电锅炉具有无泄漏现象、安全性也比较高、没有噪音、花费的成本少、能量消耗也少、温湿度很适宜、对身体的健康有益等节能环保的优势,因此在中小型建筑物冬季取暖供源的方式中是理想的。
关键词:水蓄热电锅炉;中小建筑物;取暖热源我国北方多数地区一直采用燃煤等进行供热取暖,导致烟尘及二氧化硫的污染日益严重,逐渐成为国内大气污染的主流,在危害人们身体健康的同时,也使国家多次受到西方大国的诟病。
因此,中国在北方局部地区实行取缔燃煤锅炉的政策,并以新的热源形式代替燃煤锅炉。
而蓄能技术在国内空调领域已得到大力的推广,其中冰蓄冷及水蓄热两种系统是最常见的,水蓄热电锅炉集环保和节能两种优势于一身的取暖热源设备。
1 蓄热系统的概述蓄热是指电力负荷在低值时(或在电力低谷期),使用电锅炉产热,发挥其蓄热介质的显热(潜热)本质,用特定方式将热量储存,等到电力负荷中出现高值,即用电高峰期时,将热量释放,以满足冬季建筑物供热要求。
应用蓄热系统的前提是,所在地区有电力的低谷期和高峰期形成的电价差,并且该地区冬季有蓄电取暖的要求。
但国内用电结构的矛盾不断加大,如高峰电力供应不足,峰谷差过大,自然资源浪费等。
故一些地方机关出台某些优惠政策进行峰电和谷电的价差调整,并采用经济手段对电力应用削峰填谷。
同时,大部分地方政府对用户蓄能项目实行鼓励和支持的政策,缓解峰谷电负荷不平衡的矛盾。
蓄热一般采取以下蓄热手段:以水为介质,进行水蓄热,并将相变材料看作介质蓄热高温相变的蓄热装置。
水蓄热造价低、环保,但占地较大,高温相变蓄热装置造价高,但占地小。
与国内节能经济相结合而言,水蓄热是比较理想的一种取暖方式。
2 电锅炉的加水蓄热系统及其容量和蓄热水箱确定2.1 电锅炉水蓄热的系统我国的供暖方式主要有电能和太阳能系统、燃油和燃气系统、地热能系统等。
这些系统都有一定给的局限性。
电锅炉高热效率达95%以上、自控程度高、安装维修方便、噪音小、环保,与蓄能技术结合,又能节约成本。
电锅炉水蓄热技术的应
用实例
Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
电锅炉水蓄热技术的应用实例
现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司张伟程
摘要:介绍了电锅炉水蓄热技术在具体工程设计中的应用,并着重介绍了该系统的概况、流程以及各种运行模式下的控制方式。
关键词:电锅炉水蓄热运行模式控制
1 电锅炉水蓄热技术介绍
集中空调的冬季供暖部分,根据热源的类型,可以分为空气(或水)源热泵、燃油、燃煤气(或天然气)、燃煤、用电等几大类。
从用户的角度看,使用电作为热源不需要排废水、废气、废渣,也无明火,不需设置堆煤或储油场地,为最清洁能源,不存在消防、环保等特殊要求,且用电设备可以做到完全自动控制,减少人为操作所带来的浪费及管理难度。
对于以电能作为空调供暖热源的系统,在《公共建筑节能设计标准》
GB50189-2005中有明确的规定:“除非夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热式电锅炉不在日间用电高峰和平时段时间启用的建筑,不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源。
”故在实际应用时,不得采用电锅炉直供的形式,一般采用电锅炉水蓄热系统,且以全量蓄热为好。
电锅炉水蓄热系统是指在电力低谷期间,以水为介质将电锅炉产生的热量储存在蓄热装置中,适时供应给用热设备的系统[1]。
这样在用电高峰时段就可以不开或者少开电锅炉,从而减少高峰时段用电量,起到移峰填谷的作用。
电锅炉水蓄热从系统构成上来说只是在常规电热锅炉的基础上增加了一套水蓄热装置,其他各部分在结构上与常规热源系统并无不同,它在使用范围方面也与常规供热系统基本一致。
通常水蓄热装置有常温(常压、温度低于100℃)和高温(高压、温度高于100℃)两种,蓄热量有全量和分量两种模式,蓄热系统有串联和并联两种流程。
电锅炉水蓄热系统具有以下几个显着优点:
1)适合在无集中供热与燃气源,而电力充足、供电政策支持和电价优惠的地区使用。
2)采用电能,不存在排放废水、废气、废渣之忧,无燃烧过程,安全可靠性高。
3)由于水蓄热系统是按白天全量负荷在夜间蓄热时段的平均值来确定电锅炉装机容量的,而电锅炉直供系统则是按白天的峰值负荷来确定的。
所以相对于电锅炉直供系统,水蓄热系统减少了电锅炉装机容量,其附属运转设备和电力设施的装机容量也相应减少,从而减少了初投资费用。
4)可根据外界空调负荷的变化更及时、灵活、精确地供应储存的热量。
5)利用峰谷电价差,可以明显减少运行费用。
有利于平衡用电负荷,缓解供电矛盾 [2]。
6)当停电时,用小功率应急发电机带动循环水泵即可继续提供热量,提高了供暖系统的可靠性。
2 工程概况
陆家嘴时代金融中心(B3-5地块)冬季空调供暖设计计算热负荷峰值为5 044 kW:1~6层(裙房)973 kW,8~20层(低区)1 331 kW,22~34层(中区)1 331 kW,36~46层(高区)1 409 kW。
考虑到当时的市政能源条件(无集中供热与燃气源,电力充足、供电政策支持和电价优惠)和初投资与运行费用的效
益比以及机房安全条件,本工程采用常压型电热水锅炉生产的蓄热水作为空调供暖热源,采用常温全量(不考虑不可预见系数)蓄热模式、并联流程,并根据楼层分布情况分设4套系统,机房分别布置于7层,21层,35层,PH1设备层。
每套系统均设有2台675 kW的电锅炉、1个有效容积为200m3的蓄热水箱,其设计蓄热水温为45~90 ℃,蓄热量为10 465 kWh;考虑10%的余量,联合供热(板式换热器的)总供热能力为1 600 kW;板式换热器一次侧的设计进、出水温度为55 ℃/45 ℃、二次侧(空调末端设备)的设计供、回水温度为50 ℃
/40 ℃。
该水蓄热系统夏季可兼作蓄冷用,其蓄热水箱转变为蓄冷水箱,主要用于新风空调箱的供冷。
系统有冬季电锅炉单蓄热、电锅炉单供热、蓄热水箱单供热、电锅炉与蓄热水箱联合供热(蓄热水箱优先)、电锅炉边蓄热边供热以及夏季制冷机蓄冷、蓄冷水箱放冷共7种运行模式,其原理见图1。
3 运行控制
3.1 系统运行模式控制
对于系统不同的运行模式应有不同的运行策略和控制方式,详见表1。
3.2 系统运行模式转换
晚上低谷电时段,采用何种模式运行需视大楼的负荷情况而定。
一般情况下夜间大楼没有负荷,采用电锅炉单蓄热模式;如夜间出现了负荷(临时有单位加班或其他事情,可以向物业公司申请空调供暖),则采用电锅炉边蓄热边供热模式。
当然,对夜间负荷应有所控制,否则过量的夜间负荷会影响系统蓄热量,可能造成第二天电锅炉的过量运行而增加运行费用,增加的费用应由夜间负荷用户承担。
白天空调供暖时,为了保证采用蓄热水箱优先的联合供热模式,采用蓄热水箱等速放热方式,保证蓄热水箱均匀放出热量,同时确保在工作时间段将水箱热量用尽。
在计算水箱的等速放热量时,需考虑电锅炉的避峰电时段运行,此时段蓄热水箱应全量供热(即蓄热水箱单供热模式),从而尽量减少电锅炉的运行费用。
在联合供热的时候,根据水箱进出口温度和流量计算出水箱的放热量Q1(水箱等速放热的热量),同时根据板式换热器一次侧的进、出口温度和流量计算出空调末端需要的供热量
Q2,当Q2接近Q1,两者差值持续(约2 min,具体持续时间调试时候可根据实际情况调整设定)小于设定值时,则系统切换到蓄热水箱单供热模式。
在蓄热水箱以单供热模式运行时,当板式换热器二次侧的出水温度(50℃)受水箱循环泵变频控制而持续(约2 min,具体持续时间调试时候可根据实际情况调整设定)下降,则系统重新切换到电锅炉和蓄热水箱联合供热模式。
当水箱出口温度低于55 ℃(此时理论上水箱的进口温度低于45 ℃)时,表明水箱热量已用尽,放热结束,系统转化到电锅炉单供热模式。
一般情况下白天空调供暖采用蓄热水箱单供热或联合供热模式,但当水箱前一天晚上因其他原因没有蓄热或蓄热水箱热量用尽时,系统采用电锅炉单供热模式。
3.3 蓄热水箱预热模式
在系统投入上班时段运行前需启动蓄热水箱单供热模式对整个大楼进行预热,以抵消大楼内前一夜的蓄冷量,从而保证上班前室内温度达到所需温度。
在预热时应关闭空调新、排风系统以避免热量的损耗,在上班时段再启用空调新、排风系统。
对于电锅炉与蓄热水箱联合供热(蓄热水箱优先)模式,在依据总蓄热量计
算水箱的等速放热量时应扣除预热所需
的耗热量。
4 结语
4.1 本工程四个空调供暖分区的设计计算热负荷峰值是不同的,但考虑到设备
材料采购和施工、维护的方便,将其电
锅炉水蓄热系统设计为单一容量规格。
如按峰值负荷平均运行8h考虑,则每个区域的热负荷总容量分别为:1~6层(裙房)7 784 kWh,8~20层(低区)10 648 kWh,22~34层(中区)10 648 kWh,
36~46层(高区)11 272 kWh。
蓄热水箱的设计蓄热量为10 465 kWh,分别达到了需求的134%,98%,98%,93%,基本达到了全量蓄热的要求。
4.2 就水蓄热装置而言,采用常压形式可使得控制和保护系统要求较低、蓄热
装置加工要求一般,但蓄热和供热温差
有限、单位体积蓄热量较小[1]。
结合本工程的实际情况,由于蓄热水箱所在设备
层的上下层均为人员密集的办公场所,
从安全防护角度考虑不得采用有压高温
蓄热水箱,故最终确定采用常压蓄热水箱,其设计蓄热温度为90 ℃。
4.3 受设备层空间高度的限制,本工程中蓄热水箱的箱体高度只能做到3 m,故采用了管道垂直分隔槽式水箱。
4.4 通常水蓄热系统是按电锅炉下游的串联流程设计的,其箱体内水体则按一次流、大温差计算。
但由于蓄热水箱内水体的有效高度较小,考虑到其热温水混合、死水空间和储存效率等问题,本工程采用了并联流程,其箱体内水体按多次混水流、小温差计算。
虽然这种做法增加了水泵和板式换热器的容量,控制也相对复杂,但结合本工程蓄热水箱安放空间和高度特别受限的情况,也不失为一种安全、可靠的做法。
4.5 对于水蓄热系统,通过适当改进可使其在夏季兼作蓄冷用。
由于常规空调供冷时的供水温度较低,一般为
5~7 ℃,此种工况的显热温差几乎是无法满足使用要求的。
故必须将该系统的蓄冷工况单独用于新风空调箱,使其在高于20 ℃的供水温度时也能保持一定的供冷能力,从而充分利用其显热温差。
4.6 由于常压蓄热水箱内水体的有效高度较小,而高温热水又相对容易汽化,故在做管道设计时,需对水泵吸入段管道的阻力损失进行精确计算,如有必要可通过增大该段管道的管径来降低阻力损失,并且确保避免出现管道存气现象,从而防止水泵汽蚀。
表1 系统运行模式控制表
[1]中国建筑标准设计研究院. 全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇暖通空调·动力分册[M]. 北京:中国计划出版社,2007
[2] 陆耀庆. 实用供热空调设计手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1996
[3] 吴喜平.蓄冷技术和蓄热电锅炉在空调中的应用[M]. 上海:同济大学出版社,2000
张伟程,男,1969年12月生,大学,工学学士,主任工程师,地址:上海市石门二路258号上海建筑设计研究院有限公司,邮政编码:20041,电话:(021), E-mail:。