引言:目前我国普遍电网负荷率低、峰谷差大的特点使电力供应仍很紧张。国家电力公司以经济手段推动电力“削峰填谷”的实现。因此采用电锅炉蓄热采暖行之有效。
1 蓄热原理
蓄热系统由电热水锅炉、储热罐、储热水泵、板式热交换器及控制系统集成一个完整的蓄热系统。蓄热系统节能原理是利用夜间低价低谷电时段, 依靠电热水锅炉将蓄热循环水加热至145℃, 储存至储热罐, 当白天峰电时段可关闭电锅炉或少开锅炉使用, 可用高蓄热系统补充空调采暖所需热量, 实现“削峰填谷”, 节约了用电费用。
2 固体材料蓄热式电锅炉概述
(1) 锅炉是一种利用热能来使容器内的水得到加热, 把水加热到一定温度或一定压力蒸汽的热力设备。电锅炉, 顾名思义, 它是以电力为能源, 并将电力能源变换成热能, 使其来对锅炉进行加热, 向外界输出一些高温的蒸汽或有机热载体。蓄热式电锅炉主要由以下几个部分组成:电加热管、温度测量仪、钢制外壳、进出水管、自动控制系统以及低压电气系统等。蓄热式电锅炉的加热方式主要分为两种, 一种是电阻加热, 一种是电磁感应加热。电阻加热就是指采用电热导管让其深入到锅炉内部, 经过施加电压来使电热导管发出热能, 从而达到加热锅炉水的目的, 这种方式更加便捷, 更容易操控, 维修也更加方便。就目前来看, 国内大多数电锅炉在进行加热的时候, 都会采用电阻式加热。
(2) 随着我国经济的快速发展, 能源的使用及浪费情况也是愈发严重, 大量的能源使用也就导致了生态环境遭到破坏, 使人们的生活质量难以得到保障, 因此人们也就逐渐提高了对生态环境改善的要求。煤炭式锅炉加热是使用能源最多也是对环境污染最严重的热能转换方式, 它的长期使用将给城市环境带来极为严重的影响, 因此, 人们就开始探索新型的热能转换方式, 以减少热能转换对生态环境的影响。现如今, 随着城市环境的严重污染, 我国政府也加强了对此方面的重视, 并研发出了新型的清洁能源热能转换方式, 淘汰掉了以往的煤炭式锅炉热能转换方式, 减少了其对能源的浪费以及自然环境的污染。目前国内很多城市都出台了此方面的规定, 要求各单位即刻或限期将现有锅炉全部转换为清洁能源锅炉, 禁止在城市及城市周边以任何目的燃烧煤炭, 有效改善了城市的生态环境。近年来, 随着城市污染情况的日益严重以及我国电力行业的快速发展, 相关部门有必要去推行蓄热式电热器, 这些蓄热式电热器主要有电锅炉、电热水器以及电暖器等等。蓄热式电热器的使用能够提高电网内低谷电的使用量, 不仅减轻了电网的压力, 还很大程度减少了资源使用及自然环境的污染。
(3) 蓄热式电锅炉逐渐取代燃煤式锅炉不仅改善了城市环境, 还为电网起到了削峰填谷的作用, 从而推动我国经济的可持续发展。蓄热式电锅炉的使用已经在国内很多工程中起到显著的作用, 不仅改善了自然环境, 还很大程度的减少运行所用资金, 提高了企业的整体经济效益, 同时也促进了我国电力行业的发展。现如今, 国内市场所销售的蓄热电锅炉大多数都是采用常压水箱蓄热水的方式来进行蓄热。
(4) 以目前市售最大容量民用全谷式蓄热式电锅炉为例, 该类电锅炉容量为7875k Wl台, 采暖面积6.15万m2, 其蓄热水箱容积900m3, 若该水箱为一正方体, 其边长接近l Om, 仅此一座蓄热水箱的体积就相当于一座三层楼房, 并且出于保温的考虑, 水箱必须设置在有暖气设施的室内, 只有这样, 才能够避免热能的大量散失, 提高蓄热电锅炉的热效率。
3 固体材料蓄热式电锅炉的原理
(1) 固体材料蓄热电锅炉都是采用特殊材料来进行制作的固体式蓄热材料, 它能够将低谷电能储存到一起, 当用电处于高峰值时, 再把电热能释放出来, 以达到加热锅炉的目的。这种特殊的蓄热材料相较于一般的储热材料热量大、密度高、耐高温等, 由于固体储热材料耐高温能力较高, 因此它能够储存更多、温度更高的热能, 不会像水压力那样随温度升高。固体蓄热式电锅炉的体积相较于普通蓄热式电锅炉要小很多, 大概只有它们的七分之一, 很大程度的缩减了锅炉占用的空间, 并减少了运行成本的使用。
(2) 固体材料蓄热式电锅炉的工作原理就是将其产生的热能以空气为介质传导给热水, 它是用电热元件直接将水加热的, 因此, 电热元件所采用的材料必须是耐高温材料, 避免其在加热的过程中因热能过高而出现损坏。通常情况下, 大多数电热元件都是采用电热管, 也有些电热元件是采用电阻丝。我们所研制的电阻丝能够工作六千小时以上。电锅炉在电网低谷峰值时段启动时, 为了防止突然增加的电压负荷给电网造成损害, 应当采用分级加载方式来对系统进行控制, 避免电压负荷的突然加大, 当水温温度过低时, 应当每间隔十秒自动投入一组电加热器, 直到所有电加热器全部投入到电锅炉内。电锅炉在运转的过程中, 蓄热材料的温度会持续增高, 当温度达到一定值的时候, 电源会自动断电。
4 固体材料蓄热式电锅炉运行费用与初投资比较
固体材料蓄热式电锅炉相较于热水式蓄热电锅炉的资金使用要少很多, 但运行所需费用要比燃煤、燃气方式要高出很多, 通过对环保、投资以及运行费用的全面考虑我们发现, 固体材料蓄热式电锅炉仍然是最实用的采暖设备。
5 总结
总而言之, 固体材料蓄热式电锅炉的应用大幅减少了我国环境的破环及能源的浪费情况, 此外, 这种蓄热式电锅炉还能够实现无人操作、全自动控制, 减少了人工的使用, 为企业省下很多不必要的资金投入, 提高企业的整体经济效益, 促进我国经济的可持续发展。
摘要：固体材料蓄热式电锅炉是一种使用低谷电来当做能源的电锅炉, 它为当前我国电网所面临的峰谷差做出了一定的贡献。这种电锅炉是采用固体材料来储蓄热能的。相较于传统的热水蓄热电锅炉具有非常显著的优点, 如成本低、运行自动化、占用空间小以及使用方便等等, 它是一种现代化的清洁供热系统。本文就固体材料蓄热式电锅炉进行讨论。
关键词：蓄热式电锅炉,固体材料,清洁能源
参考文献
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