低谷電及電蓄熱采暖設備新技術簡介-煙臺卓越新能源
添加日期:[2014-4-12 10:20:04]
文章錄入:www.papiculo.com
瀏覽次數:[6125]
字號

一、   名稱:

高效、清潔、節能、環保型電熱轉換蓄熱爐;名稱:低谷電蓄熱系統。

二、   所屬技術領域:

        智能控制電熱轉換、長久存儲熱能型熱工設備;

三、   新技術與低谷電價政策的有效結合:

我國目前在大部分地區,尤其是經濟發達地區,施行了峰谷電費大額差價的政策。就是在早上7點鐘至晚上11點鐘時段,實行高位電價,大約在0.8元~1.2元/kwh(有的地區甚至更高)。而在晚上11點鐘至早上7點鐘時段,實行低位電價,大體在0.2元~0.3元/kwh(有的地區甚至更低)。如此大的差價,就是為了鼓勵用電單位,盡可能的在用電低峰時段使用電能,這樣既可以大幅降低我國大部分地區的電力負荷(有的地區甚至已達到不堪的程度),又能大幅提高我國電力使用的效率。同時,又能間接達到降低熱電廠整體廢氣排放指數。(因為夜間熱電廠的鍋爐與發電機不能停止,必須照常運行,又因為夜間用電負荷的大幅減低,所以很多的電能被無功損耗掉了,在這同時,廢氣的排放卻依然繼續。這就相對提高了廢氣排放指數)

作為電加熱型熱工設備,以往的技術概念是使用電能,對某種被可加熱材料進行電熱轉換,而后直接將熱能再次轉換,比如對某種液體介質、或者某種氣體介質、亦或是某種固體介質進行熱交換后,直接輸入至所需熱工系統中。

它的技術特點是電熱轉換后的熱能,必須是在加熱與使用熱能的同時進行。如果是較大功率的電熱設備,會產生很大的電負荷,可能會造成所工作區域的大幅供電系統壓降,甚至會產生一系列相關的嚴重問題。

        由此,一項新技術產生了,即:利用國家低谷電政策,在低谷電價時段,將電能轉換成熱能后,將熱能存儲于由某種蓄熱物質制作的熱存儲設備中,待需要使用時,隨用隨取。

        我國有些地方作了一些有益的嘗試,比如在用電低峰時段,將水通過電加熱后存儲于水罐中,待用電高峰時停止電加熱,并可隨時使用熱水。但是我們知道,在常壓下水的加熱溫度是有限的,約90℃。所以只能在有限的范圍區間使用,比如生活用水等。這就不能滿足大部分工礦企業的生產性熱能指標的需求,這是用水做蓄熱介質最大的技術局限。而且為了增加熱能的儲量,水罐往往需要制作得很大,同時為了節能,又需要對水罐進行高質量的保溫處理,這樣既占用了較大的空間,又造成了資金的大量投入。因此,這樣的嘗試是目前的一種無奈之舉,而且在技術上是落后的。

        由于我國現在對環保的要求在不斷升級,低成本的傳統燃煤鍋爐已不允許使用。大型的燃煤鍋爐,需要增設大型的

    對尾氣排放進行除塵、除硫的系統,一般企事業單位、居民小區、房地產開發商等,資金投入大是一個方面,技術上也是很難完成和達標的。而且這些設備的壽命周期很短,經濟上也劃不來。

        因此,就需要研制更加先進、更加高效的新型蓄熱設備,來滿足國家對環保、節能、清潔、高效的要求與滿足眾多用戶的需求。

四、需要解決的技術問題

要突破以上所述技術上的瓶頸,必須解決以下難題;

(1)     蓄熱介質:

蓄熱介質在物化屬性上要求必須是耐高溫,盡可能高的比熱值,盡可能高的熱傳導率,耐高溫氧化,使用壽命長。這樣,就能達到高能量的蓄熱、盡可能小的設備體積,并能滿足使用上諸多苛刻的工藝要求;

(2)     絕熱保溫材質:

設備中的蓄熱介質要達到盡可能的高溫加熱值,才能達到高效蓄熱目標,這對保溫材料提出了極高的要求。

因為要達到最低的熱損失及最高的熱效率,只有很好地解決這一顯要的矛盾,才可以達到高效能、低損耗、最經濟、高性價比的目標。因此,保溫材料在物化屬性上,除了也要耐高溫及高溫氧化、使用壽命長,還要有較高的機械強度、硬度、低脆化性、較高韌性外,其他指數正好要與蓄熱介質相反;

(3)     智能控制:

以上目標達到后,就是使用上的精確、節能、可控性強、操作簡便、完全自動化,而且要求在取用儲存熱量上,達到較寬的取值區間;

本公司針對解決以上問題及難點,進行了長期的研發試驗。

經過不懈的努力和高科技手段的結合,我們已經不但在理論上,而且在實際產品上成功地解決了大部分的科技難題,并且在工程實踐使用中得到了滿意的成果。

五、技術方案簡介:

        我們試驗成功的保溫介質是一種進口復合材質,它的熱面溫度達到800℃時,冷面溫升≤35℃,熱面溫度700℃時,冷面溫升≤25℃。

        我們根據保溫介質的指數,選用了一種氧化鎂固體耐熱材質,作為蓄熱介質。它的工作溫度可以達到1250℃。

        我們選用的電熱介質和換熱介質是國外進口的,這是國際上目前頂級的一種材質,可靠性極強,且使用壽命比其它同類材質長若干倍。

        設備的智能控制系統我們自己設計研發了一部分,核心微電腦程序控制采用進口,完全達到自動化控制水平。

        設備的突出特點是,很好的利用了國家的峰谷電價差政策,在電價最低的時段對設備加熱蓄熱,而在電價高端時段停止加熱用電,在使用存儲的熱能時,與其它直熱式電能熱工設備毫無二致。由于使用的是國家提供的低價電能,就可以大幅降低用戶的使用成本與操作成本(無人自動化運行)。

六、對比有益效果:

        現有的電熱熱能設備,大體情況相差不大。就是利用電熱阻絲(管、棒),對受熱傳熱介質進行電加熱,或是直接加熱介質(比如空調風機盤管所需的熱水,洗浴及生活需用的熱水,電加熱烤箱等等),它們的共同點是在需要使用時,必須即時通電,也就是說無法充分利用低價電時段來降低使用成本。

        而我們的電熱蓄熱設備,恰恰在這一點上,是現有的電熱設備所無法做到的。

        現有的大部分電熱設備,所使用的加熱、隔熱材質,與我們研發的材質,在隔熱保溫性能上存在很大的差距。尤其是熱端面達到700℃以上時,差距就更加懸殊了。

        在熱能輸出精確控制方面,我們設備的優越性,是現有電熱設備無法比擬的。

        按目前國家出臺的峰谷電價計算,我們設備的使用及操作費用,只是現有技術生產的設備的25%左右甚至更低。

        在可靠性與使用壽命方面,我們的設備使用壽命至少不低于10年,而現有技術生產的設備目前遠遠達不到這個指標。這會給用戶造成由于設備更換,而增加的很大的一筆費用。

        由于我國大部分地區,現在的土地及場地無論是購買還是租用,費用價格都比以前高出了許多倍。所以以目前技術生產的設備,在相等熱功率的設備體積上,都比我們研發的設備大了許多,這無形中又增加了用戶的成本。

        以目前技術生產的同類設備,一般熱效率只能達到85-90%,我們研發的設備熱效率可以達到95%,這又是一個很大的差值。從長期使用上細算的話,這也是一個很驚人的數字。

        目前國內很多的企業,由于不斷的增產擴產,原有的供電系統,無論是線路功率,還是變壓器,已不能滿足擴產后的用電負荷,尤其是瞬時負荷。這就不得不交替使用大功率的用電設備。而電熱設備一般都是大負荷設備,這就給企業生產帶來了無法解決的矛盾。

        我們的設備恰好是在用電的最低峰時段使用電力,這就很好地解決了以上所述的尖銳矛盾,使企業可以減少對電力供給系統增容擴容,所需投入很大的一塊資金,給企業降低了不小的資金壓力。同時,又給電力電網供給系統降低了壓力。我國目前有不少地區,是靠拉閘限電來緩解電力供應緊張這種無奈而尷尬局面的。

        由于我們的蓄熱介質是采用高比熱容的固體材質,蓄熱溫度可高達800℃,因此設備的體積很小,如一臺1立方米的固體蓄熱池,只需通電8小時,即可存儲約702000Kcal的熱能。如果用水來存儲同樣量的熱能的話,則最少需要10立方米的設備體積。因為水的蓄熱溫度只能在90℃左右,而且按風機盤管工作溫度60℃的話,90℃熱水每立方米的有效可用熱量只有30000Kcal,效率太低。我們產品每立方米體積可用熱值666000Kcal,比用水蓄熱高出22倍。

七、工作原理簡介;

    以高溫空氣為熱交換介質為例:

1、    由發熱介質將電能轉換為熱能后,通過熱交換將熱能存儲于固體氧化鎂蓄熱池中。溫度可從常溫直至達到800℃以上。

2、    蓄熱池外層采用高能絕熱體,使高溫蓄熱池與外環境達到熱絕緣。池中溫度為800℃時,絕熱體表面溫度只有幾十度。

3、    在負載需要熱量供給時,設備可按照預先設定好的程序,按設定的溫度和供熱量,由自動變頻風機提供的循環高溫空氣,通過氣水換熱器對負載循環水進行熱交換,由負載水泵將熱水提供至末端設備中。(比如風機盤管、暖氣片或其他換熱器中)

4、    輸出溫度的穩定性采用多種方式控制,如進回水溫差、出水恒定溫度、輸出總熱量測定、負載溫度波動平均值等。以上測檢數值通過中央電腦處理后,將指令傳輸給各自動控制單元,對設備進行全自動無極化精確運行控制,精度控制在1℃區間內。

5、    通電加熱時間及加熱溫度可根據負載和用戶實際需要,任意設定,設備會根據設定值完全無人自動化運行。

6、    工況所需軟化水,由設備附加的軟化水系統自動補給。

我公司可根據不同用戶的需求,生產可輸出蒸汽、高溫空氣和高溫水的不同型號的機型。

   八、施工安裝簡潔方便;

            新設備只需與原負載系統進回水管口連接即可,原系統不需做任何改動。設備體積小,占地面積小,安裝施工十分方便。

 

 

 

 

煙臺卓越新能源科技有限公司

www.papiculo.com



分享到: