135电锅炉水蓄热技术的应用实例
电锅炉蓄热技术在某供暖工程中的应用分析
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。
电锅炉蓄热技术及其在高寒地区的应用分析
2 2 蓄 热系统原理 .
电锅 炉 蓄热 系统 原 理如 图 1 示 。 所
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。目前在我 国北方很多地区 , 冬季 采暖供
热过乘
极 为严重 , 有些地方甚至出现 “ 屋外数九
件出台。 蓄热技 术发 展 良莠不齐 , 成 国内部 分蓄 热 系统 运 行 造 情 况 欠佳 , 也不乏有 很 多成功 的典 范 。 但 杭州 华 电华源环 境 工 程 有 限公 司于 19年 开始研 究开 发蔷 热技 术 , 96 通过 J ̄ L J@ L
个 蓄热 系统 的应 用 , 结 出 一 总 套技 术可行 的设计 方法 , 有独 具 到 之处 ,并配 之以 可靠的 设备 及控 制 系统 ,蓄热技 术的 应用
寒天 , 屋内只穿衬 衣仍在冒汗 ” 的情景 。 如屎用 电锅
炉蓄热技术 ,系统 可以根据负荷预 测或以往的经验 ,
在不同热负荷 日, 设定不同的供水温 度 , 根据时间及 温度设定 , 系统进行 自动调节。 并且在部分负荷 日的
高峰 电 f 电时 ,尽量 少开锅炉 , 至不开锅 炉,而 呼 甚
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电锅炉蓄热技术及其在高寒地区的应用
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。
水蓄能系统在工厂冷热综合利用中的案例分析
水蓄能系统在工厂冷热综合利用中的案例分析摘要:本文简要介绍我国现阶段电力现状,相关水蓄能系统的现状及可应用场所的拓展分析。
并以某机械厂为例,对工业企业进行蓄能式能源站项目建设的可行性及必要性也进行了分析。
对类似项目未来的发展前景做出了具体的概述。
关键词:水蓄能,工业冷热综合利用前言:随着我国经济高速发展,工业生产中工艺需求及工作人员的舒适性要求越来越高,在工业企业中,空调耗能的比重也持续走高。
由于空调负荷在一天中的用电高峰和用电低谷与电网的用电高峰和用电低谷相重合,这就加大了电网负荷的峰谷差,并逐渐成为季节性冲击电网负荷供需平衡的主要因素。
为了加强用电需求侧管理,以缓解高峰用电紧张和低谷用电过剩的矛盾,合理运用经济手段引导电力用户移峰填谷,从1995年期,我国各地根据国家有关部委的要求,逐步推行了分时电价制度,并出台了一系列鼓励用户移峰填谷的优惠政策。
这为空调蓄能技术的推广和应用建立的坚实的政策基础。
在工业企业的生产中,一般都会排放大量的低品位废热,如果结合蓄能系统的特点,将此类废热收集用于空调系统、卫生热水及其它用热点,将大大降低工业企业的生产运行成本,为企业的持续高效发展做出贡献。
一、空调蓄能现状及可应用场所的拓展分析我国从20世纪90年代初,开始建造蓄能中央空调系统,发展至今,已经建设了大量的水蓄冷系统、冰蓄冷系统、高温水蓄热系统、熔盐蓄热系统、固态蓄热系统等多种蓄能系统。
其中,以水为介质的蓄能系统以其运行高效、建设简单等特点,逐渐成为蓄能系统的主要发展方向。
并且,随着热泵技术的逐渐成熟,以同一蓄能系统进行冷、热双蓄的项目也开始逐渐兴起。
水蓄能系统也存在这占地较大的一个先天劣势,在商业项目中,推广面临的阻力更大。
但在工业企业中,一般都有足够的空间场地来进行水蓄能系统的建设。
并且工业企业的生产过程中,一般都会排放大量的低品位废热。
这些废热供应的数量及时段并不稳定,常规情况下,无法作为空调等需要持续供热系统的可靠热源,只能再消耗能源降温后排放。
电锅炉蓄热技术及其在高寒地区的应用
不 清 洁 、 高 , 有足 够的优 势 价 没 其 它蓄热 方式 还 有蓄蒸 汽 系统 ( 即将 燕汽 蓄成 过 饱 和水 ) 高温 油蓄 热等 。 及 高温高 压 蓄热 装置 也相 继 问世 , 这 些高温 高压 装置 , 但 除造价 因索外 . 足否 适 合居 民生活 区和商业 领域应 用存 在 着争 }. 义. 13 蓄 热装置
之 所 以采 用 高 温 蓄 热 系 统 ,主 要 基 于 2点 :
① 町以得到 更 高的 温度 ;② 可 以减 少 蓄热 装置体
积 假设 蓄热温 度 为 10℃ , 于末端 供 回水温度 为 3 对 6 / 0 的风 机盘管 系统 而 占,可利用 温 差 7 0 5 5屯 , 对 于末 端供 回水温 度 为 9 / 0 的采 暖 系统 而 言 0 7 町 利 用 温 差 为 5 5 10℃ 的饱 和 水 .其 压 力 3
对 电锅 炉蓄 热 水系统 而言 ,如果 蓄 热温度 超过 10 便 可称 之 为高温 蓄 热 系统 。高温 蓄热 系统 是 0 个 闭式 系统 ,
- 一
目 , 前 蓄热技术根据热载体不同, 主要分为水蓄 热 和相变 材料 蓄热 2种 , 就 目前技术 分 析 , 但 水作 为 蓄热 载体 是最 为理想 和可 行的 。
天然 气 等 清洁 能 源的 比重 达到 1.8 ,提 高 56 78% . 个 百分点 ,根 据 国际能源 机构 预测 , 20 全球 到 06年 新 能源 和 再 生能 源的 比例 ,将 发 展到世 界能 源构
成 的 5 % 以上 可以说 电作 为热 源比油 、 、 具有 0 气 煤 着 更广 阔的前 景
He lS o a e Elcrc Bol rTe h l g n t e i ih Cod Ara a — tr g e ti i c noo y a d IsUs n H l e e g
典型蓄热技术在供热领域的应用分析
电力输送
断路器
接触器 保温层
电加热模块
气流通道
流 体 流 循环风机 向
储热材料模块
绝热隔板 热用户
流体流向 换热器
循环泵
流 体 流 向
控制系统
图 3 固体砖蓄热系统原理示意图
如图 3 所示,弃风弃光电 / 低谷电通过电网输送到 制热 / 蓄热地点,通过电加热器将电能转换为热能,并 对蓄热材料充热;同时开启循环风机,经过循环风机 增压的空气与电加热器换热,使其温度升高,高温空 气经过蓄热室时,通过对流和辐射传热将热量传递给 蓄热材料;而后热风通过气水换热器将热量传递给供 暖循环水的同时实现供暖需求,通过气水换热器后的 风温大幅度降低,再经过循环风机增压后继续循环[15]。
12 000
单位:mm
2 800 1 000 2 900
2 800 500
2 800 500
600 840
627 840
a) 电极锅炉项目示意图
b) 电极锅炉控制系统图 图 2 电极锅炉项目示意图和控制系统图
蓄热水池不仅可用于冬季储存热水,还可在夏季 储存冷水。该项目同时配置 3 台冷水机组,夏季低谷 电时段制取的冷水同样可以储存在蓄热水池中,冬季 和夏季均可使用,提高了蓄热罐的经济效益。 1.3 前景展望
文献标识码: A
文章编号: 2095-0802-(2019)04-0054-04
Application Analysis of Typical Thermal Storage Technology in Heating Field
HAN Jingxiao1,2, MU Shihui3
一种电极锅炉+蓄热水罐调峰装置实现节能减排的应用
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。
蓄热技术应用场景
蓄热技术应用场景
蓄热技术是一种可以将热能储存起来,随后释放出来供给其他需求的技术。
它可以应用于多个领域,下面是一些常见的蓄热技术应用场景:
1. 建筑暖通系统:蓄热技术可用于建筑暖通系统中,通过储存太阳能或者其他热源的热能,然后在需要供暖或者制冷的时候释放出来,达到节能效果。
2. 工业生产过程:在一些需要大量热能的工业生产过程中,蓄热技术可以帮助储存相对廉价的热能来供给高温的生产需求,提高热能利用效率。
3. 冷热储能系统:蓄热技术可以用于冷热储能系统中,通过储存热能和制冷能量,实现在高温和低温之间的能量转换,使得能源利用更加灵活高效。
4. 电力储能系统:蓄热技术也可以应用于电力储能系统中,例如利用电力将热能储存在熔盐中,随后利用热能再次发电。
这种方式可以解决可再生能源发电的间歇性问题。
5. 交通运输领域:蓄热技术可以应用于交通运输领域,例如储存汽车排放的废热能,再利用该热能来驱动汽车,提高汽车能源利用效率。
总之,蓄热技术的应用场景非常广泛,可以帮助各个领域实现能源的高效利用,提高能源利用效率,降低能源消耗。
蓄热技术应用场景
蓄热技术应用场景蓄热技术是一种能够将热量储存起来并在需要时释放出来的技术。
它在许多领域有着广泛的应用,为能源的高效利用,节约成本以及环境保护做出了贡献。
下面将介绍一些蓄热技术的应用场景。
在建筑行业中,蓄热技术可以应用于建筑物的供暖和空调系统中。
通过在建筑物中设置热储罐,可以将剩余热量储存起来,以备冬季供暖使用。
当室内温度下降时,储存的热量会被释放出来,提供舒适的室内温度。
同样地,夏季时,可以将多余的冷量储存在热储罐中,以满足高温季节的空调需求。
在工业领域,蓄热技术的应用也非常广泛。
例如,在钢铁行业中,高温的冶炼过程会产生大量的废热。
通过蓄热技术,可以将这些废热储存起来,并在需要时用于燃料的预热,从而提高能源利用效率。
类似地,蓄热技术也可用于其他高温行业,如玻璃制造和陶瓷生产等,为工业生产过程中的能源节约和减排做出贡献。
此外,蓄热技术还可以应用于可再生能源的储能系统中。
随着太阳能和风能等可再生能源的迅速发展,如何解决能源的间断性和不稳定性成为了一个挑战。
通过将可再生能源产生的电能转化为热能,并将其储存在热储罐中,可以在夜间或低风时段释放出来,提供持续稳定的电力供应。
这种应用方式不仅可以解决可再生能源波动性的问题,还可以降低电网负荷峰值,减少输电损耗。
总之,蓄热技术在建筑、工业和能源领域都有重要的应用价值。
通过合理利用热量的储存和释放,蓄热技术可以提高能源利用效率,降低成本,并减少对传统能源的依赖。
未来,随着蓄热技术的不断发展和创新,我们有望在更多领域中看到其应用,并为可持续发展做出更大的贡献。
电锅炉水蓄热技术的应用实例
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。
浅析电锅炉水蓄热空调系统的应用
浅析电锅炉水蓄热空调系统的应用发布时间:2021-01-12T07:11:06.726Z 来源:《防护工程》2020年28期作者:王翔[导读] 白天进行供暖的系统,该系统既提高了设备的利用率,又减少了设备的初投费用。
镇江卓越人力资源有限责任公司江苏镇江 212001摘要:随着蓄能技术在我国空调领域大力发展,采用电锅炉水蓄热系统进行空调供暖得到了广泛应用,水蓄热空调系统利用夜间低谷时段的电能作为能源,夜间蓄热白天供暖。
该设备既提高了设备的利用率,解决电能供给不足的问题,并且还能减少污染物的排放,也能减少了设备的初投费用。
关键词:水蓄热;电锅炉;高温蓄热罐1引言随着现代化技术的不断发展,能源紧缺的问题日益加剧。
而电能作为一种清洁、无污染的能源,有许多其他能源无可比拟的优点。
随着城市用电量不断攀升,电力资源的使用也出现了很多问题,其中最为关键的一点就是用电高峰时间特别集中,从而导致供电设备利用率低,发电成本高,导致电价降低空间小。
为了缓解用电峰谷差值,提高设备效率,电力部门出台了一系列措施,其中一项重要举措就是采用分时电价,拉大用电峰谷的电价,鼓励在用电低峰时段用电。
就单个项目而言,如果能调整用电方式和技术手段,使电力资源产生削峰填谷的效果,就会达到节省运行费用的效果。
空调采暖系统每年的用电量也是相当可观,而采用电锅炉水蓄热空调系统方式进行采暖有一定的积极因素,它能够在一定程度上起到削峰填谷、节省运行费用的效果,也就是利用夜间蓄热,白天进行供暖的系统,该系统既提高了设备的利用率,又减少了设备的初投费用。
2水蓄热系统2.1水蓄热系统的工作原理图一图一为江苏大学附属医院门急诊楼的电锅炉水蓄热系统的系统图,该系统为双循环系统,分为一次侧系统和二次侧系统。
一次侧系统和二次侧系统是通过板式换热器进行连接和热交换的。
水蓄热的整个过程在一次侧进行,由电锅炉、高温蓄热槽、电锅炉热水循环泵、放热循环泵及板式换热器等设备组成。
电热锅炉蓄热在空调供暖系统中的应用
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。
储热新技术成功案例
储热新技术成功案例
1. 蓄热混凝土:蓄热混凝土是一种新型材料,通过在混凝土中添加特殊的材料,可以将阳光直接转化为热能并储存起来。
这种材料被广泛应用于建筑物的墙体、地板和天花板等部位,可以有效地减少室内温度的波动,提高建筑的能源利用效率。
2. 热储料垫层:热储料垫层是一种在太阳能热电站中应用的储热新技术。
它通常由石墨化硅、陶瓷纤维和高温涂层等材料构成,可将太阳能转化为热能并储存起来。
这种技术不仅可以提高太阳能电站的发电效率,还能实现24小时稳定供能。
3. 热蓄电池:热蓄电池是一种能够将热能转化为电能并储存起来的装置。
它通常由热电材料、热储料和电池组成,可将太阳能、余热等热能转化为电能并储存起来,以供电力系统使用。
这种技术在可再生能源领域有着广泛的应用,可以提高能源利用效率,减少电力供应压力。
4. 盐浴储热技术:盐浴储热技术是一种将太阳能热能转化为化学能并储存起来的技术。
它通常使用盐类溶液作为储热介质,通过加热和冷却的循环过程将太阳能转化为化学能,并可以在需要时释放出来。
这种技术在太阳能发电和工业领域有着重要的应用,能够实现长时间的能量储存和稳定供应。
5. 热泵技术:热泵技术是一种通过热能的转移实现能量储存的技术。
它通过循环工质的压缩和膨胀的过程,将低温热能转化为高温热能,并将其储存起来。
这种技术被广泛应用于供暖、
制冷和热水供应等领域,能够提高能源利用效率,减少环境污染。
蓄热电锅炉供热技术及工程应用
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。
电锅炉蓄热技术在北方地区的应用分析
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
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。
水蓄热供暖案例
水蓄热供暖案例1. 案例一:某小区水蓄热供暖系统改造某小区原先采用燃煤锅炉供暖,存在燃烧污染和安全隐患。
为了改善供暖条件,小区决定进行水蓄热供暖系统改造。
改造后,采用地源热泵与水蓄热技术相结合,通过夜间低谷电价时段将热量储存于水蓄热罐中,白天高峰时段供暖。
改造后,小区供暖效果明显提高,居民的生活质量得到了显著改善。
2. 案例二:某工业区水蓄热供暖系统应用某工业区原先采用燃煤锅炉供暖,存在燃烧污染和能源浪费问题。
为了改善供暖效果,该工业区引进了水蓄热供暖系统。
系统采用地源热泵和水蓄热罐结合,实现了高效供暖。
通过合理调控供暖时间和温度,工业区的供暖成本大幅下降,同时也减少了环境污染。
3. 案例三:某学校水蓄热供暖系统实践某高校为了提高校园供暖效果,引进了水蓄热供暖技术。
系统采用了太阳能集热板和水蓄热罐,通过收集太阳能热量储存于水蓄热罐中,供暖时释放热量。
这种系统不仅提高了供暖效果,还减少了能源消耗,对环境友好。
学校的师生们在温馨的室温下学习和工作,提高了工作效率。
4. 案例四:某办公楼水蓄热供暖系统改造某办公楼原先采用电暖气供暖,能耗较高。
为了节能减排,办公楼决定进行水蓄热供暖系统改造。
改造后,系统利用太阳能集热板收集热量,通过水蓄热罐储存,并通过地暖供暖。
改造后,办公楼供暖费用大幅下降,供暖效果也得到了明显提升。
5. 案例五:某社区水蓄热供暖系统运行分析某社区采用水蓄热供暖系统,供暖效果良好。
通过监测系统运行数据,发现供暖效果与外界气温变化密切相关。
系统利用夜间低谷电价充电,白天释放热量供暖。
根据不同季节和天气情况,合理调整供暖时间和温度,既保证了舒适的室温,又实现了节能减排的目标。
6. 案例六:某商业综合体水蓄热供暖系统应用某商业综合体采用水蓄热供暖系统,满足了供暖和热水需求。
系统采用了太阳能集热板和水蓄热罐,通过储存太阳能热量供暖。
商业综合体的各个区域根据不同的使用需求,通过智能控制系统实现了个性化的供暖温度调节。
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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著优点:
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
参考文献:
[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)52524567, E-mail: zhangwc@。