電鍋爐蓄熱系統(tǒng)【專業(yè)類別】

1、電蓄熱系統(tǒng)原理及工程應(yīng)用 杭州華電華源環(huán)境工程有限公司 2006年10月,1,高級課件,電蓄熱系統(tǒng)原理,電蓄熱系統(tǒng)原理是在夜間用電低谷期間將電能轉(zhuǎn)化成熱能，并以顯熱或潛熱的形式將它儲藏起來，在用電高峰期將儲藏的熱量釋放出來滿足采暖或生活熱水的需要，以達到轉(zhuǎn)移尖峰電力、節(jié)省電費、減輕電力負荷和降低設(shè)備容量的需要。,2,高級課件,蓄熱介質(zhì),1、優(yōu)態(tài)鹽，利用物態(tài)變化。 2、以水顯熱蓄熱，常規(guī)蓄熱溫度一般在5095C。（高溫蓄熱可以達到135 C，甚至更高）,3,高級課件,水蓄熱裝置的形式,a、迷宮式：利用建筑物筏基，經(jīng)濟性好，但效率不高。（渦旋、短路、傳熱） b、隔膜式：易破損 c、多槽式：混水，蓄

2、熱效率低（也可設(shè)計成空槽式，系統(tǒng)和控制復(fù)雜），投資高 d、溫度分層式：冷熱水自然分層，蓄熱效率高，投資省 溫度分層式通常有簡單溫度分層和有間隔溫度分層兩種形式,4,高級課件,迷宮式系統(tǒng),5,高級課件,隔膜式系統(tǒng),6,高級課件,多槽式系統(tǒng),7,高級課件,溫度分層系統(tǒng),8,高級課件,溫度分層系統(tǒng),9,高級課件,10,高級課件,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計原理,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計的四個步驟 1) 了解熱熱傾區(qū)的形成和維持原理，使高溫熱水和回水分離； 2) 選用合適的蓄熱裝置進水分布管（布水器）形式，以減少冷熱水混合。 3) 設(shè)計進水分布總管。 4) 有效地設(shè)計利用蓄熱裝置容積、合理安排以獲得最佳分層效

3、果。,11,高級課件,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計原理 熱傾區(qū)的形成和維持原理,溫度分層蓄熱槽設(shè)計主要是為了避免熱、溫水相混而損失的有效熱量，這需要在整個蓄熱和放熱過程維持很薄的熱傾區(qū)，即盡量減少熱對流，主要影響因素： 1) 浮力：高溫在上，低溫在下。 2）混合：流速和方向 3）熱傳導(dǎo)：溫度梯度 關(guān)鍵在于合理設(shè)計進出水分布管,12,高級課件,蓄熱裝置進水分布管設(shè)計,設(shè)計準則： 控制進出水在最低流 速以維持最大浮力 Fr=V/g(Tw-Tc)d1/2 弗洛德數(shù)Fr等于1.0或略低于1.0,13,高級課件,蓄熱系統(tǒng)配置模式,全量蓄熱 分量蓄熱,14,高級課件,全量蓄熱模式,15,高級課件,分量蓄熱模式,

4、16,高級課件,蓄熱系統(tǒng)流程,并聯(lián)流程 串聯(lián)流程,17,高級課件,并聯(lián)流程,特點: 1、兩套水泵，初投資大，運行費高。 2、需考慮各工況下兩級水泵的匹配運行。 3、板式換熱器一次側(cè)設(shè)計溫差不能過大，一般設(shè)計為10。 4、控制相對復(fù)雜。 5、運行工況：鍋爐蓄熱、鍋爐蓄熱兼供熱、鍋爐單供、蓄熱裝置單供、聯(lián)合供熱,18,高級課件,串聯(lián)流程,19,高級課件,串聯(lián)流程特點,1、一套水泵，變頻控制，系統(tǒng)簡單，運行費省。 2、板式換熱器一次側(cè)設(shè)計為大溫差，一般供暖設(shè)計溫度為85/50 。 3、大溫差蓄熱、供熱，大幅度減少了板式換熱器、蓄熱水泵流量 系統(tǒng)的管徑，節(jié)省了初投資。 4、蓄熱裝置采用了多孔配管作為均

5、流裝置，高溫熱水上進上出，低溫熱水低進低出。利用了溫度自然分層原理，熱傾區(qū)熱水范圍小，罐體利用率高。 5、蓄熱裝置結(jié)構(gòu)、布置、聯(lián)接形式多樣?？梢栽O(shè)計成立式或臥式，蓄熱裝置的體積可按需要設(shè)計成多個或單個，蓄熱裝置之間的聯(lián)接形式有串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)備，蓄熱裝置可以放置于室外或埋地下。,20,高級課件,串聯(lián)流程特點,6、利用電鍋爐下游串聯(lián)流程特征，蓄熱裝置的熱頃區(qū)溫水（即為蓄熱裝置高低溫熱水的混合面的熱水）也可以用電鍋爐再加熱利用。 7、通過變頻控制進入蓄熱裝置熱水的溫度為恒定的蓄熱溫度，能充分利用蓄熱裝置的容積。同時能保證低谷電時段電鍋爐不卸載。 8、可以實現(xiàn)運行工況：鍋爐蓄熱、鍋爐蓄熱兼供熱、鍋爐單供

6、、蓄熱裝置單供、聯(lián)合供熱，控制簡單，靈活。 9、系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)鍋爐優(yōu)先運行和蓄熱裝置優(yōu)先運行。,21,高級課件,蓄熱系統(tǒng)運行模式,全量蓄熱 鍋爐優(yōu)先 蓄熱槽優(yōu)先 優(yōu)化控制,22,高級課件,蓄熱系統(tǒng)的熱損失,a、蓄熱槽表面熱損失 鋼結(jié)構(gòu) 砼結(jié)構(gòu)：保溫隔熱的設(shè)計和施工 b、蓄熱量要及時使用完 c、蓄熱槽內(nèi)部熱損失 水和蓄熱槽內(nèi)表面的相互作用 不同溫度熱水之間的界面熱傳導(dǎo)和混合損失,23,高級課件,高溫蓄熱系統(tǒng)流程,24,高級課件,高溫蓄熱系統(tǒng)定壓方式,高位水箱定壓 變頻水泵定壓 氣體定壓（空氣或氮氣） 在高溫水系統(tǒng)內(nèi)，不管是靜止還是循環(huán)狀態(tài)，防止水的汽化都是一項十分重要的技術(shù)要求,25,高級課件

7、,壓力控制（蓄熱溫度135）,0.27-0.35-0.4-0.45-0.55（表壓） 1)系統(tǒng)運行壓力P1為0.4MPa(此壓力能保證152時不汽化)。130的飽和壓力為0.17 MPa（表壓），要維持系統(tǒng)的安全，最低壓力不得低于0.27 MPa；電鍋爐的承壓為0.7 MPa（絕對壓力）。系統(tǒng)的最高壓力不得高于0.55 MPa。 2)當系統(tǒng)壓力P1降至0.35MPa或以下，開啟變頻水泵補水，壓力P1至0.4MPa停止補水。如果在補水過程中無壓膨脹水箱缺水（當其液位低于0.2m），則打開自來水補水電磁閥，利用自來水補水，并響警鈴報警。當系統(tǒng)壓力P1降至0.27MPa，響警鈴報警，并同時打開自來水

8、補水電磁閥，利用自來水補水定壓（根據(jù)自來水壓力而定）。停止熱水電鍋爐和蓄熱水泵，再關(guān)閉蓄熱裝置的進出口閥門（在平時這兩個閥門是常開），此舉的日的一是為了保證蓄熱罐內(nèi)的大量熱水不泄漏，二是為了保護室內(nèi)運行人員的安全。壓力P1至0.4MPa停止補水。,26,高級課件,壓力控制（蓄熱溫度135）,3)當系統(tǒng)壓力P1升至0.45MPa或以上，開啟調(diào)節(jié)閥V5放水，壓力至0.4MPa停止放水。當系統(tǒng)壓力P1升至0.53MPa，響警鈴報警，停止熱水電鍋爐和蓄熱水泵，并要求打開手動旁通閥泄壓至0.4MPa。定壓系統(tǒng)中的安全閥采用彈簧式安全閥，安全閥的動作壓力為0.57MPa，回座壓力為0.45MPa。 4)當

9、蓄熱系統(tǒng)無壓膨脹水箱液面低于0.20米時，不得開啟蓄熱系統(tǒng)定壓補水泵，并報警。則打開自來水補水電磁閥，利用自來水補水，當液位補至0.5米，再開啟蓄熱系統(tǒng)定壓補水泵。,27,高級課件,飽和水溫度與壓力的關(guān)系曲線,28,高級課件,高溫蓄熱系統(tǒng)特點,1) 蓄熱裝置按壓力容器設(shè)計，蓄熱溫度可以達到135，用熱結(jié)束溫度為45，用熱溫差達到90，大大減少了蓄熱體積。 2) 蓄熱裝置結(jié)構(gòu)、布置、聯(lián)接形式多樣?？梢栽O(shè)計成立式或臥式，蓄熱裝置的體積可按需要設(shè)計成多個或單個，蓄熱裝置之間的聯(lián)接形式有串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)備，蓄熱裝置可以放置于室外或埋地下。 3) 蓄熱裝置采用了多孔配管作為均流裝置，高溫熱水上進上出，低溫熱

10、水低進低出。利用了溫度自然分層原理，熱傾區(qū)熱水范圍小，罐體利用率高。,29,高級課件,4）只有一套蓄熱水泵，同時避免了兩套（或多套）水泵(初級熱水泵和次級熱水泵)在不同運行模式下流量揚程不匹配，造成水力失調(diào)。 5）可以采用大溫差蓄熱、供熱。 6）綜合采用了電動閥、水泵變頻技術(shù)、電鍋爐卸載調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，能很準確地控制板換二次側(cè)供水溫度或一次側(cè)的回水溫度，同時減小了水泵的出力，最有利的是避免了末端過熱現(xiàn)象，從而較大幅度地減少了運行費用。,30,高級課件,7）采用水泵變頻控制進入蓄熱裝置熱水的溫度為恒定的蓄熱溫度，能充分利用蓄熱裝置的容積。同時能保證低谷電時段電鍋爐不卸載。 8）利用電鍋爐下游串

11、聯(lián)流程特征，蓄熱裝置的熱頃區(qū)溫水（即為蓄熱裝置高低溫熱水的混合面的熱水）也可以用電鍋爐再加熱利用。 9）蓄熱溫度達到135，蓄熱放熱溫差達到90以上。而系統(tǒng)定壓只需超過相對最高溫度所對應(yīng)的飽和壓力0.2MPa即可。 10）由于系統(tǒng)中電鍋爐的爐體小水容量小，放水補水方便，換電熱管較為便捷。,31,高級課件,空氣定壓一體式高溫蓄熱系統(tǒng),32,高級課件,蓄熱系統(tǒng)自動控制特點,自動控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制器采用PLC可編程序控制器，同時配置彩色觸摸屏，進行現(xiàn)場人機對話管理，操作簡潔；配置上位機系統(tǒng)，進行集中控制；具有工業(yè)級的可靠性。 自動控制系統(tǒng)可輕松實現(xiàn)電鍋爐單蓄熱工況、電鍋爐蓄熱兼供熱工況、電鍋爐單獨供熱

12、工況、蓄熱裝置單獨供熱工況、蓄熱裝置優(yōu)先聯(lián)合供熱工況、電鍋爐優(yōu)先聯(lián)合供熱工況，且可以保證各工況均穩(wěn)定高效運行；可以提供不同的標準軟件模塊以實現(xiàn)各種控制功能。 自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。,33,高級課件,控制系統(tǒng)界面,34,高級課件,電熱水鍋爐,35,高級課件,電鍋爐,電熱管：U型、密集、熱流強度、結(jié)構(gòu) 爐體：合金防腐，不銹鋼 電控：PLC、觸摸屏，便于系統(tǒng)控制 一體化：減少電纜連接，體積小,36,高級課件,電鍋爐分類,從加熱方式分： 直流式 循環(huán)式 從提供介質(zhì)狀態(tài)分： 熱水 蒸汽 從鍋爐結(jié)構(gòu)分： 立式 臥式,37,高級課件,動態(tài)數(shù)字控制，P(I)調(diào)溫、水泵連鎖；電熱元件輪流工作，實時參

13、數(shù)顯示，自動化程度高。 屏幕控制型：全免操作鈕、全免指示燈、觸摸屏面板、中文顯示、人機對話、操作授權(quán)、實時信息、自動翻頁。 采用進口儀表及溫控器，西門子自控系統(tǒng)，西門子低壓電氣元器件等優(yōu)質(zhì)部件，可靠性高。 采用美資電熱管專業(yè)廠生產(chǎn)的電熱管配套。內(nèi)膽采用合金防腐工藝，供應(yīng)的熱水品位高。 具有超溫、超壓、過流、短路、斷水多重自動保護，可以做到無人值班，全自動運行。 無污染、無噪聲，占地小，投資少，干凈衛(wèi)生，安裝使用方便，安全可靠。 蓄能式電熱水器，可以充分利用低谷廉價電力，調(diào)荷避峰，降低運行成本。,全自動電熱水機組、電熱蒸汽發(fā)生器的 特 點,38,高級課件,模塊式電鍋爐機組,39,高級課件,模塊式

14、電鍋爐機組優(yōu)點,1、專業(yè)設(shè)計、工廠化生產(chǎn)，機組質(zhì)量易于保證。 2、大大減少工地上的安裝工作量。 3、減少了由于安裝隊伍素質(zhì)參差不齊可能帶來的弊端。 4、集中采購、集中加工，總成本降低。 5、模塊化結(jié)構(gòu)，局部停機不影響總體供熱。,40,高級課件,用戶實例分析 杭州鳳起大廈冬天的采暖面積約12000 m2，其中標準間客房200套、集體浴室水龍頭30只、餐廳350位、辦公、娛樂、商場等。詳細參數(shù)參見下表12：,41,高級課件,蓄熱式電鍋爐方案機房設(shè)備配置與投資概算表,42,高級課件,即熱式電鍋爐方案機房設(shè)備配置與投資概算表,43,高級課件,燃油鍋爐方案機房設(shè)備配置與投資概算表,44,高級課件,各方案

15、的經(jīng)濟分析,說明：a.雙線路供電電力增容費：900元/kVA 電機組電力增容費全免 c.電熱水機組試點計算電價:高峰時段：8:00-22:00 0.772元/kwh 低谷時段：22:00-8:00 0.204元/kwh d.杭州商業(yè)電價: 00:00-24:00 0.879元/kwh、油價：3.2元/公斤,單位：萬元,45,高級課件,有關(guān)華源公司的新聞報道：,自公司成立以來，浙江日報、杭州日報、浙江電力報、經(jīng)濟參考報、浙江青年報、浙江經(jīng)濟報、大眾日報、錢江晚報、都市快報、溫州日報、經(jīng)濟生活報等十幾家報社對我公司蓄能空調(diào)工程所取得的成績進行了大量新聞報道,46,高級課件,47,高級課件,48,高

16、級課件,49,高級課件,應(yīng)用實例 衛(wèi)生部電鍋爐,50,高級課件,應(yīng)用實例 衛(wèi)生部電鍋爐,51,高級課件,衛(wèi)生部小區(qū)簽字儀式的新聞報到,52,高級課件,武漢出版文化城,53,高級課件,西北電力集團公司,54,高級課件,南京地稅局,55,高級課件,南京地稅局,56,高級課件,常州金禧園,57,高級課件,金禧園小區(qū)內(nèi)景,58,高級課件,金禧園空調(diào)機房,59,高級課件,金禧園電鍋爐,60,高級課件,南京雨花供電局,61,高級課件,鎮(zhèn)江第一人民醫(yī)院,62,高級課件,廣西人民醫(yī)院,63,高級課件,衛(wèi)生部小區(qū)簽字儀式的新聞報到,64,高級課件,天津月壇商場電鍋爐蓄熱采暖系統(tǒng) a、天津月壇主樓建筑面積16980m2,中央空調(diào)冬季設(shè)計熱負荷為1160kW，采用315kW電鍋爐兩臺，蓄熱水槽140m3；附樓建筑面積1000m2,采用80kW電鍋爐一臺，蓄熱水槽20m3。 b、無需專人管理,低谷電價0.20元/度,每天較油鍋爐節(jié)約運行費用約300元。,65,高級課件,湖南天園假日中心,66,高