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关于当前电蓄热锅炉剖析

2020-04-16 15:24:24

电蓄热锅炉市场上主流产品分为三种:水蓄热锅炉、熔盐相变蓄热锅炉、固体蓄热电锅炉。三种产品各具优势,竞争激烈


水蓄热锅炉:水蓄热锅炉结构相对简单,主要部件是电极或者电阻水加热炉、蓄热保温水箱、中间板式换热器及水泵等配套设备。


优势:


(1)电阻水加热炉、水箱、板换等设备都是成熟产品,设备简单、造价便宜,一次性投入较低。


(2)电极水加热炉、可以高压供电,单台锅炉电功率可以做到比较大,提供锅炉的供暖面积。


(3)用水作为加热和循环介质,来源广泛、价格便宜。


缺点:


(1)电阻水加热炉只能使用380V供电,锅炉不能做成大容量的,否则用户得配套很大的变压器,投入剧增。电极水加热炉可以做成高压输入,但控制复杂,需要两次换热才能将热量输送大水箱中。


(2)需要巨大的保温水箱,由于水沸点在100℃,水箱高蓄热温度高不超过93℃,超过了就会产生冒气,这样水箱有效可用温差不超过40℃,当水箱的温度降低到53℃后经过换热的出水温度就很难超过45℃了,为此需要配套大水箱,例如10万平米蓄热水箱至少需要2300立方,大量水蓄热厂家为了降低设备投资成本,减小占地面积,往往配套的水箱容积都不够,水箱配小了直接后果就是蓄热量不够,在天气冷的时候就只能补平电,增加了运行成本,这就是很多用户反映,水蓄热运行成本跟理论计算差距比较大的根本原因。这么大的水箱首先是占地面积大、其次是基建费用高、再有就是散热面积大,散热损失高


(3)可以看出水蓄热供暖效果的好坏其实跟加热炉关系不大,跟水箱的大小和蓄热温度密切相关,水箱做的越大,供暖效果会越好,但是受制于场地面积和建设费用,大量厂家做的相对较小,造成蓄热量不够,白天就得启动锅炉二次加热,提高水温,尤其是在下午到傍晚这段时间一般都要启动,在极寒天气更不用说了,基本上是全天加热,这样就增加了运行成本,大量实际运行的结果都表明,很多贪图设备便宜上水蓄热的厂家要么供暖效果不好,要么实际运行费用比理论计算大大增加。


(4)水蓄热出水温度较低,不适合长输管道和大面积采暖。也就是说水蓄热其实是不适合热力公司使用的,出水温度本身就偏低,如果供暖管道又很长,则到用户侧换热站的温度就会下降很多,经过二级换热站换热后出水温度能到40℃就很不错了,这样的供水温度用于地暖供热还凑合,如果用于暖气片供热,供热效果就会很差。这也是水蓄热供暖效果不好的根本原因。


(5)从安全角度上来讲,水蓄热不是水电分离的设备,加热炉的安全性不容乐观,且故障率也较高,使用寿命也得短。


熔盐相变蓄热:熔盐是硝酸钾和硝酸钠按不同比例混合而成的粉末状固体颗粒,在加热过程中熔盐会逐渐融化并存储热量,由于熔盐在提炼的过程中无法达到100%纯度,因此熔盐具有一定腐蚀性,约高温腐蚀性越大。


优点


(1)可以在低温、中温、高温段存储热量,熔盐储热密度相对较高,因此体积比蓄热水箱要小得多。


(2)应用时间较长,熔盐蓄热很早就应用在电厂、核电冷却降温上(注意并不是蓄热,是冷却降温),后被用于民用蓄热供暖领域。


(3)在光电存储及再发电的应用较为广泛,民用应用只是有几个试点、大面积推广不如水蓄热和固体蓄热,安全性、稳定性还有待于检验。


缺点


(1)熔盐价格较贵,纯度越高越贵,为了降低成本,生产厂家一般选用纯度相对较低的熔盐,这样成本是降低了,但腐蚀性就增强了


(2)熔盐罐严格意义上讲属于压力容器,其腐蚀性对设备的安全性、强度、使用寿命造成极大影响、号称20年质量保证,但是仅仅几年多的应用,就出现泄漏现象,熔盐属于强氧化剂,遇水就会产生爆炸,这是不容忽视的安全问题,有很多无良厂家甚至将换热器插入熔盐重降低制造成本,万一泄漏就是炸弹,真不知道他们对安全藐视到如此程度!


(3)惧怕停电,熔盐一旦停电就会凝固,凝固过程中对容器、管道、熔盐循环泵、阀门的损害是非常大的,如果凝结在管道、阀门中,就得拆除更换无法使用,为此熔盐蓄热一般备有伴热和发电机组,但是大面积和长时间停电都会造成无法挽回的损失。


(4)熔盐长期加热会出现蓄热量衰减、储热量减少的情况,这时需要更换,造成用户使用成本增加。


固体蓄热:


固体蓄热在发达国家应用广泛,中国产品的技术最早大都来源于德国,经过多年的发展和改进,产品成熟度较高。它是利用氧化镁砖作为蓄热元件,将电热丝插入蓄热元件中进行加热,达到储热的目的。设备下部或侧面布置风水换热器,白天将蓄热体内的热量通过风水换热器交换到采暖水中,是真正意义上的水电分离。


优点:


(1)蓄热温度高可达800℃,蓄热温度高意味着单位体积蓄热容量大,这样体积就会显著减小。


(2)体积小,占地面积省,适合原有燃煤锅炉房改造和新建项目,尤其适合房地产、商场等寸土寸金地段的燃煤锅炉改造。


(3)安全性高,是真正意思上的水电分离。固体蓄热一般分上下结构,上部布置固体蓄热块,蓄热块中插入合金电热丝,外部包裹耐高温绝热保温材料。下部布置风水换热器和耐温循环风机,利用循环风把蓄热体内存储的热量通过风水换热器置换出来进行供暖,因此水电分离,靠热风作为换热介质,安全性极高,因此可以做高压直入,增加单体设备的功率,目前国内高电压做的66000V。这是其他蓄热设备所不具备。


(4)集成化程度高,固体蓄热是把目前所有蓄热产品把加热、蓄热、换热集成在一台设备上的设备,集成化程度高、技术先进、自动化程度高、系统匹配度高,因此能保证供暖效果。


(5)热量输出品味高,固体蓄热由于蓄热温度高达800℃,因此其出水温度可长期维持在70℃以上,如果需要加热到120℃也不是问题,可以满足各种换热终端的温度要求,例如暖气片需要60℃以上的出水温度、风机盘管需要55℃,地暖需要45℃,热力管道主管需要70℃以上的温度,固体蓄热都可以轻松满足要求。


(5)设备集成化程度高、因此其自动控制是所有蓄热系统中简单、可靠、安全的,对保证设备运行安全、提高设备使用寿命都有好处。


缺点:


(1)由于蓄热材料的价格比较高,蓄热材料的使用量也比较大,由于设备将加热、蓄热、换热、电控集成在一体,因此设备本身价格较高


(2)设备重量较大,对设备基础的要求较高


(3)合金电加热丝的使用寿命需要加长,电加热丝有效使用寿命为6000小时,由于固体蓄热加热丝工况相对较好,因此其使用寿命有所延长,目前好材质可以达到10000小时以上,为了提高设备的使用寿命,减少电热丝的更换频率,还应该在延长电热丝的使用寿命上下功夫。


(4)蓄热体内部热量存储温度的均匀性,要通过布风装置,尽量达到温度分布均匀,提高储热能力。


通过对几种蓄热产品性能特点的分析,也经过大量的市场调研我们将公司的产品目标定在固体蓄热上,因为固体蓄热是真正意义上的产品,不是拼接搭建的组合体,同时可以满足各种情况下的供热效果,为此我们经过7年的努力,已经将产品完善并推向市场,形成以谷电蓄热锅炉生产为主,以水蓄热为辅的产品生产格局。


 

固体蓄热电锅炉

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