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電鍋爐蓄熱技術(shù)在北方地區(qū)的應(yīng)用分析電鍋爐蓄熱技術(shù)在北方地區(qū)的應(yīng)用分析 

  摘  要：介紹了電鍋爐固體蓄熱技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀、設(shè)計原理、蓄熱載體的選擇、高溫蓄熱系統(tǒng)以及自控系統(tǒng)等，并以北京住宅為例分析了蓄熱技術(shù)應(yīng)用和運行費用的可行性。   

 1．引言 

 固體蓄熱式電鍋爐，不僅可以享受到峰谷電價和國家的優(yōu)惠政策，而對于能量的有效利用和節(jié)能也非常有意義。 

 根據(jù)國家“十·五”計劃，今后五年我國能源消費年均增長約3.26%，煤炭將下降3.88%，發(fā)電量年均增長約5.08%，水電、核電、天然氣等清潔能源的比重達(dá)到17.88%，提高5.6%。根據(jù)國際能源機構(gòu)預(yù)測，到2007年全球新能源和可再生能源的比例，將發(fā)展到世界能源構(gòu)成的54%以上。可以說電做為熱源比油、氣、煤有著更廣闊的前景。  

 根據(jù)目前了解到的可靠信息，在山東乳山、榮城等城市國家正在建設(shè)核發(fā)電站。青島、威海、煙臺、日照、南京、上海等很多的城市投入巨資建設(shè)風(fēng)力發(fā)電站。國家投入巨資建設(shè)的長江三峽，黃河小浪底等大型水力發(fā)電站，以及現(xiàn)在正在全球討論和研發(fā)的太陽能蓄能技術(shù)。這些都在意味著國家對潔凈、環(huán)保、節(jié)能等電力的開發(fā)和利用。電力作為最環(huán)保的能源在各國家都在使用。  

 中國針對這些電能的開發(fā)，是為了有效利用再生能源和控制稀有資源，相對出臺了《中華人民共和國可再生能源法》。相對電力能源的開發(fā)和建設(shè)，電力能源的使用同時也出現(xiàn)了浪費現(xiàn)象。這就是低谷電的使用。在國外低谷電有效的進(jìn)行了使用。我們國家針對低谷電的使用相對比較晚，主要原因是在技術(shù)方面和國家政策方面的滯后�，F(xiàn)在通過國家發(fā)改委和電業(yè)部門及環(huán)保部門的大力支持和政策方面的落實，對于蓄能的使用起到了很大的促進(jìn)作用。市場前景一片光明。  

 資源蓄熱技術(shù)能夠使能源得到合理有效的利用，通過控制技術(shù)，它可以按照系統(tǒng)所需要的熱量提供給用戶，不存在浪費的現(xiàn)象。首先電鍋爐本身功率調(diào)節(jié)非常靈活方便，相比煤、氣、油鍋爐在能量有效利用方面具有優(yōu)勢。目前在我國北方很多地區(qū)，冬季采暖供熱過剩現(xiàn)象極為嚴(yán)重，有些地方甚至出現(xiàn)“屋外數(shù)九寒天，屋內(nèi)只穿襯衣仍在昌汗”的情景。如采用電鍋爐蓄熱技術(shù)，系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)荷預(yù)測或以往的經(jīng)驗，在不同熱負(fù)荷日，設(shè)定不同的供水溫度，根據(jù)時間及溫度設(shè)定，系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。  

 2 電鍋爐蓄熱技術(shù)  

 2．1蓄熱技術(shù)現(xiàn)狀 

 對于電鍋爐蓄熱系統(tǒng)設(shè)計，主要是從技術(shù)可行、投資、經(jīng)濟(jì)性等幾個方面考慮。由于蓄熱技術(shù)產(chǎn)生的歷史較短，至今為止國家尚未有規(guī)范性的文件出臺。蓄熱技術(shù)發(fā)展良莠不齊，造成國內(nèi)部分蓄熱系統(tǒng)運行情況欠佳，但也不乏有很多成功的典范。青島西泰能源科技有限公司于2006年引進(jìn)了英國和韓國的蓄熱技術(shù)，研究并開發(fā)了MgO固體蓄熱技術(shù)，獲得了世界能源器具發(fā)明家協(xié)會金獎，并獲得了國際專利，通過了瑞典Vattenfal認(rèn)證和韓國電力研究所KERL品質(zhì)認(rèn)證等多項認(rèn)證。  

 該系統(tǒng)具有以下特點： 

 1．MgO壓縮磚是非導(dǎo)體，在國內(nèi)目前唯一一家使用本材料；其壽命25年左右；  2．其蓄熱溫度高達(dá)800℃，世界上最小的同等蓄熱量蓄熱電鍋爐，占地面積僅為水蓄暖的十分之一，傳統(tǒng)鍋爐的四分之一； 

 3．采用核工業(yè)專用的耐高溫，耐火隔熱保溫材料；  4．全自動智能檢測節(jié)能電子控制系統(tǒng)；無須人員管理；  5．熱效率高達(dá)95－98％ 6．安裝簡單，安全可靠；  7．無需安裝備用鍋爐；  

 2．3蓄熱載體的選擇  

 目前蓄熱技術(shù)根據(jù)熱載體不同主要分為水蓄熱和固體材料蓄熱兩種，但就目前技術(shù)分析，固體材料蓄熱載體是最為理想和可行的。  

 所謂水蓄熱就是將水加熱到一定的溫度，使熱能以顯熱的形式蓄存在水中，當(dāng)需要使用時，再將其釋放出來提供采暖或直接作為熱水供人們使用。一般來說，水的蓄熱溫度為40～130℃范圍內(nèi)。根據(jù)使用場合不同，對于生活用水，蓄熱溫度為40～70℃，可以直接提供使用；對于飲用開水，可以蓄至100℃；對于末端為風(fēng)機盤管的空調(diào)系統(tǒng)，一般蓄熱溫度為90～98℃；對于末端為暖氣片的采暖系統(tǒng)，蓄熱溫度為90～130℃或更高。但缺點就是占用建筑面積太大；保溫效果差熱效率低；控制系統(tǒng)繁瑣，鍋爐管理系統(tǒng)要求嚴(yán)格。  

 固體材料蓄熱裝置就是把熱量儲存在MgO磚內(nèi)，蓄熱溫度達(dá)到800℃。當(dāng)需用使用時，再將其釋放出來提供采暖和洗浴及生活用水使用。使用溫度隨意設(shè)定。  

 2．4 蓄熱裝置  

 對于蓄熱電鍋爐系統(tǒng)，必須重點考慮蓄熱裝置內(nèi)高溫蓄熱問題和高溫材料使用問題。蓄熱裝置的溫度設(shè)計和耐高溫材料的選用是關(guān)鍵。通過國外的技術(shù)和材料解決了高溫蓄熱材料的問題，而且解決了高溫加熱元器件易損壞問題。這些設(shè)計方法在國內(nèi)一些相關(guān)的文章中都有所介紹，就其高溫材料的使用做出過分析。 

 高溫材料從蓄熱磚到隔熱材料；高溫溫度的自測控制系統(tǒng)；耐高溫管路和水泵；汽化的熱媒體混合罐技術(shù)及高溫加熱元器件等  

 2．5 高溫蓄熱系統(tǒng)