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(jí)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(chǔ)藏起來，在用電高峰期將儲(chǔ)藏的熱量釋放出來滿足采暖或生活熱水的需要，以達(dá)到轉(zhuǎn)移尖峰電力、節(jié)省電費(fèi)、減輕電力負(fù)荷和降低設(shè)備容量的需要。,2,高級(jí)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(dá)到135 C，甚至更高）,3,高級(jí)課件,水蓄熱裝置的形式,a、迷宮式：利用建筑物筏基，經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jí)課件,迷宮式系統(tǒng),5,高級(jí)課件,隔膜式系統(tǒng),6,高級(jí)課件,多槽式系統(tǒng),7,高級(jí)課件,溫度分層系統(tǒng),8,高級(jí)課件,溫度分層系統(tǒng),9,高級(jí)課件,10,高級(jí)課件,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計(jì)原理,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計(jì)的四個(gè)步驟 1) 了解熱熱傾區(qū)的形成和維持原理，使高溫?zé)崴突厮蛛x； 2) 選用合適的蓄熱裝置進(jìn)水分布管（布水器）形式，以減少冷熱水混合。 3) 設(shè)計(jì)進(jìn)水分布總管。 4) 有效地設(shè)計(jì)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(jí)課件,溫度分層式蓄熱裝置設(shè)計(jì)原理 熱傾區(qū)的形成和維持原理,溫度分層蓄熱槽設(shè)計(jì)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(gè)蓄熱和放熱過程維持很薄的熱傾區(qū)，即盡量減少熱對(duì)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(jì)進(jìn)出水分布管,12,高級(jí)課件,蓄熱裝置進(jìn)水分布管設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 控制進(jìn)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(jí)課件,蓄熱系統(tǒng)配置模式,全量蓄熱 分量蓄熱,14,高級(jí)課件,全量蓄熱模式,15,高級(jí)課件,分量蓄熱模式,

4、16,高級(jí)課件,蓄熱系統(tǒng)流程,并聯(lián)流程 串聯(lián)流程,17,高級(jí)課件,并聯(lián)流程,特點(diǎn): 1、兩套水泵，初投資大，運(yùn)行費(fèi)高。 2、需考慮各工況下兩級(jí)水泵的匹配運(yùn)行。 3、板式換熱器一次側(cè)設(shè)計(jì)溫差不能過大，一般設(shè)計(jì)為10。 4、控制相對(duì)復(fù)雜。 5、運(yùn)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(jí)課件,串聯(lián)流程,19,高級(jí)課件,串聯(lián)流程特點(diǎn),1、一套水泵，變頻控制，系統(tǒng)簡單，運(yùn)行費(fèi)省。 2、板式換熱器一次側(cè)設(shè)計(jì)為大溫差，一般供暖設(shè)計(jì)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?zé)崴线M(jìn)上出，低溫?zé)崴瓦M(jìn)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。可以設(shè)計(jì)成立式或臥式，蓄熱裝置的體積可按需要設(shè)計(jì)成多個(gè)或單個(gè)，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(jí)課件,串聯(lián)流程特點(diǎn),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?zé)崴幕旌厦娴臒崴┮部梢杂秒婂仩t再加熱利用。 7、通過變頻控制進(jìn)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(shí)能保證低谷電時(shí)段電鍋爐不卸載。 8、可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(shí)現(xiàn)鍋爐優(yōu)先運(yùn)行和蓄熱裝置優(yōu)先運(yùn)行。,21,高級(jí)課件,蓄熱系統(tǒng)運(yùn)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(jí)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(jì)和施工 b、蓄熱量要及時(shí)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(jí)課件,高溫蓄熱系統(tǒng)流程,24,高級(jí)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?dú)猓?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(xiàng)十分重要的技術(shù)要求,25,高級(jí)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(yùn)行壓力P1為0.4MPa(此壓力能保證152時(shí)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(duì)壓力）。系統(tǒng)的最高壓力不得高于0.55 MPa。 2)當(dāng)系統(tǒng)壓力P1降至0.35MPa或以下，開啟變頻水泵補(bǔ)水，壓力P1至0.4MPa停止補(bǔ)水。如果在補(bǔ)水過程中無壓膨脹水箱缺水（當(dāng)其液位低于0.2m），則打開自來水補(bǔ)水電磁閥，利用自來水補(bǔ)水，并響警鈴報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)壓力P1降至0.27MPa，響警鈴報(bào)警，并同時(shí)打開自來水

8、補(bǔ)水電磁閥，利用自來水補(bǔ)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(jìn)出口閥門（在平時(shí)這兩個(gè)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(hù)室內(nèi)運(yùn)行人員的安全。壓力P1至0.4MPa停止補(bǔ)水。,26,高級(jí)課件,壓力控制（蓄熱溫度135）,3)當(dāng)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(dāng)系統(tǒng)壓力P1升至0.53MPa，響警鈴報(bào)警，停止熱水電鍋爐和蓄熱水泵，并要求打開手動(dòng)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(dòng)作壓力為0.57MPa，回座壓力為0.45MPa。 4)當(dāng)

9、蓄熱系統(tǒng)無壓膨脹水箱液面低于0.20米時(shí)，不得開啟蓄熱系統(tǒng)定壓補(bǔ)水泵，并報(bào)警。則打開自來水補(bǔ)水電磁閥，利用自來水補(bǔ)水，當(dāng)液位補(bǔ)至0.5米，再開啟蓄熱系統(tǒng)定壓補(bǔ)水泵。,27,高級(jí)課件,飽和水溫度與壓力的關(guān)系曲線,28,高級(jí)課件,高溫蓄熱系統(tǒng)特點(diǎn),1) 蓄熱裝置按壓力容器設(shè)計(jì)，蓄熱溫度可以達(dá)到135，用熱結(jié)束溫度為45，用熱溫差達(dá)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(jì)成立式或臥式，蓄熱裝置的體積可按需要設(shè)計(jì)成多個(gè)或單個(gè)，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?zé)崴线M(jìn)上出，低溫?zé)?/p>

10、水低進(jìn)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(jí)課件,4）只有一套蓄熱水泵，同時(shí)避免了兩套（或多套）水泵(初級(jí)熱水泵和次級(jí)熱水泵)在不同運(yùn)行模式下流量揚(yáng)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(dòng)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(zhǔn)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(shí)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(yùn)行費(fèi)用。,30,高級(jí)課件,7）采用水泵變頻控制進(jìn)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(shí)能保證低谷電時(shí)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?zé)崴幕旌厦娴臒崴┮部梢杂秒婂仩t再加熱利用。 9）蓄熱溫度達(dá)到135，蓄熱放熱溫差達(dá)到90以上。而系統(tǒng)定壓只需超過相對(duì)最高溫度所對(duì)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(bǔ)水方便，換電熱管較為便捷。,31,高級(jí)課件,空氣定壓一體式高溫蓄熱系統(tǒng),32,高級(jí)課件,蓄熱系統(tǒng)自動(dòng)控制特點(diǎn),自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制器采用PLC可編程序控制器，同時(shí)配置彩色觸摸屏，進(jìn)行現(xiàn)場人機(jī)對(duì)話管理，操作簡潔；配置上位機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行集中控制；具有工業(yè)級(jí)的可靠性。 自動(dòng)控制系統(tǒng)可輕松實(shí)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(dú)供熱

12、工況、蓄熱裝置單獨(dú)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(yùn)行；可以提供不同的標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。,33,高級(jí)課件,控制系統(tǒng)界面,34,高級(jí)課件,電熱水鍋爐,35,高級(jí)課件,電鍋爐,電熱管：U型、密集、熱流強(qiáng)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(jí)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(jí)課件,動(dòng)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(shí)時(shí)參

13、數(shù)顯示，自動(dòng)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(jī)對(duì)話、操作授權(quán)、實(shí)時(shí)信息、自動(dòng)翻頁。 采用進(jìn)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(dòng)保護(hù)，可以做到無人值班，全自動(dòng)運(yùn)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(jià)電力，調(diào)荷避峰，降低運(yùn)行成本。,全自動(dòng)電熱水機(jī)組、電熱蒸汽發(fā)生器的 特 點(diǎn),38,高級(jí)課件,模塊式電鍋爐機(jī)組,39,高級(jí)課件,模塊式

14、電鍋爐機(jī)組優(yōu)點(diǎn),1、專業(yè)設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)，機(jī)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(duì)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(jī)不影響總體供熱。,40,高級(jí)課件,用戶實(shí)例分析 杭州鳳起大廈冬天的采暖面積約12000 m2，其中標(biāo)準(zhǔn)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(xì)參數(shù)參見下表12：,41,高級(jí)課件,蓄熱式電鍋爐方案機(jī)房設(shè)備配置與投資概算表,42,高級(jí)課件,即熱式電鍋爐方案機(jī)房設(shè)備配置與投資概算表,43,高級(jí)課件,燃油鍋爐方案機(jī)房設(shè)備配置與投資概算表,44,高級(jí)課件,各方案

15、的經(jīng)濟(jì)分析,說明：a.雙線路供電電力增容費(fèi)：900元/kVA 電機(jī)組電力增容費(fèi)全免 c.電熱水機(jī)組試點(diǎn)計(jì)算電價(jià):高峰時(shí)段：8:00-22:00 0.772元/kwh 低谷時(shí)段：22:00-8:00 0.204元/kwh d.杭州商業(yè)電價(jià): 00:00-24:00 0.879元/kwh、油價(jià)：3.2元/公斤,單位：萬元,45,高級(jí)課件,有關(guān)華源公司的新聞報(bào)道：,自公司成立以來，浙江日?qǐng)?bào)、杭州日?qǐng)?bào)、浙江電力報(bào)、經(jīng)濟(jì)參考報(bào)、浙江青年報(bào)、浙江經(jīng)濟(jì)報(bào)、大眾日?qǐng)?bào)、錢江晚報(bào)、都市快報(bào)、溫州日?qǐng)?bào)、經(jīng)濟(jì)生活報(bào)等十幾家報(bào)社對(duì)我公司蓄能空調(diào)工程所取得的成績進(jìn)行了大量新聞報(bào)道,46,高級(jí)課件,47,高級(jí)課件,48,高

16、級(jí)課件,49,高級(jí)課件,應(yīng)用實(shí)例 衛(wèi)生部電鍋爐,50,高級(jí)課件,應(yīng)用實(shí)例 衛(wèi)生部電鍋爐,51,高級(jí)課件,衛(wèi)生部小區(qū)簽字儀式的新聞報(bào)到,52,高級(jí)課件,武漢出版文化城,53,高級(jí)課件,西北電力集團(tuán)公司,54,高級(jí)課件,南京地稅局,55,高級(jí)課件,南京地稅局,56,高級(jí)課件,常州金禧園,57,高級(jí)課件,金禧園小區(qū)內(nèi)景,58,高級(jí)課件,金禧園空調(diào)機(jī)房,59,高級(jí)課件,金禧園電鍋爐,60,高級(jí)課件,南京雨花供電局,61,高級(jí)課件,鎮(zhèn)江第一人民醫(yī)院,62,高級(jí)課件,廣西人民醫(yī)院,63,高級(jí)課件,衛(wèi)生部小區(qū)簽字儀式的新聞報(bào)到,64,高級(jí)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(jì)熱負(fù)荷為1160kW，采用315kW電鍋爐兩臺(tái)，蓄熱水槽140m3；附樓建筑面積1000m2,采用80kW電鍋爐一臺(tái)，蓄熱水槽20m3。 b、無需專人管理,低谷電價(jià)0.20元/度,每天較油鍋爐節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約300元。,65,高級(jí)課件,湖南天園假日中心,66,高