電鍋爐蓄熱技術在北方地區的應用分析電鍋爐蓄熱技術在北方地區的應用分析 

  摘  要：介紹了電鍋爐固體蓄熱技術應用的現狀、設計原理、蓄熱載體的選擇、高溫蓄熱系統以及自控系統等，并以北京住宅為例分析了蓄熱技術應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惠政策，而對于能量的有效利用和節能也非常有意義。 

 根據國家“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到17.88%，提高5.6%。根據國際能源機構預測，到2007年全球新能源和可再生能源的比例，將發展到世界能源構成的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核發電站。青島、威海、煙臺、日照、南京、上海等很多的城市投入巨資建設風力發電站。國家投入巨資建設的長江三峽，黃河小浪底等大型水力發電站，以及現在正在全球討論和研發的太陽能蓄能技術。這些都在意味著國家對潔凈、環保、節能等電力的開發和利用。電力作為最環保的能源在各國家都在使用。  

 中國針對這些電能的開發，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和建設，電力能源的使用同時也出現了浪費現象。這就是低谷電的使用。在國外低谷電有效的進行了使用。我們國家針對低谷電的使用相對比較晚，主要原因是在技術方面和國家政策方面的滯后。現在通過國家發改委和電業部門及環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作用。市場前景一片光明。  

 資源蓄熱技術能夠使能源得到合理有效的利用，通過控制技術，它可以按照系統所需要的熱量提供給用戶，不存在浪費的現象。首先電鍋爐本身功率調節非常靈活方便，相比煤、氣、油鍋爐在能量有效利用方面具有優勢。目前在我國北方很多地區，冬季采暖供熱過剩現象極為嚴重，有些地方甚至出現“屋外數九寒天，屋內只穿襯衣仍在昌汗”的情景。如采用電鍋爐蓄熱技術，系統可以根據負荷預測或以往的經驗，在不同熱負荷日，設定不同的供水溫度，根據時間及溫度設定，系統進行自動調節。  

 2 電鍋爐蓄熱技術  

 2．1蓄熱技術現狀 

 對于電鍋爐蓄熱系統設計，主要是從技術可行、投資、經濟性等幾個方面考慮。由于蓄熱技術產生的歷史較短，至今為止國家尚未有規范性的文件出臺。蓄熱技術發展良莠不齊，造成國內部分蓄熱系統運行情況欠佳，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年引進了英國和韓國的蓄熱技術，研究并開發了MgO固體蓄熱技術，獲得了世界能源器具發明家協會金獎，并獲得了國際專利，通過了瑞典Vattenfal認證和韓國電力研究所KERL品質認證等多項認證。  

 該系統具有以下特點： 

 1．MgO壓縮磚是非導體，在國內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，傳統鍋爐的四分之一； 

 3．采用核工業專用的耐高溫，耐火隔熱保溫材料；  4．全自動智能檢測節能電子控制系統；無須人員管理；  5．熱效率高達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  

 目前蓄熱技術根據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。根據使用場合不同，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℃；對于末端為風機盤管的空調系統，一般蓄熱溫度為90～98℃；對于末端為暖氣片的采暖系統，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；控制系統繁瑣，鍋爐管理系統要求嚴格。  

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

 2．4 蓄熱裝置  

 對于蓄熱電鍋爐系統，必須重點考慮蓄熱裝置內高溫蓄熱問題和高溫材料使用問題。蓄熱裝置的溫度設計和耐高溫材料的選用是關鍵。通過國外的技術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。這些設計方法在國內一些相關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；耐高溫管路和水泵；汽化的熱媒體混合罐技術及高溫加熱元器件等  

 2．5 高溫蓄熱系統