蓄熱電鍋爐的供熱系統及其技術經濟應用

李世雄

摘要：伴隨著現代城市化建設進程的加速，國內整體經濟的發展趨勢幾乎趨于直線上升。人們的經濟收入與生活水平也隨著經濟的發展得到了提升，使得人們對生活質量與生態環境的要求不斷提高。與此同時，越來越多的國家將城市環境保護列為重要戰略。國內多數城市已經制定相應制度來控制城市的環境污染，甚至在一些沿海開放地區與一線城市都已經取締了非清潔能源供熱設施，轉而采用比較環保的蓄熱電鍋爐。本文首先對蓄熱電鍋爐的基本特性進行闡述，然后將其與傳統鍋爐對比以列舉蓄熱電鍋爐的優勢，最后剖析了蓄熱電鍋爐在國內使用的經濟效益，希望能夠給供暖行業帶來一定啟示。

關鍵詞：蓄熱電鍋爐；供熱系統；環境保護

引言

蓄熱電鍋爐是以電力為供應能源的供暖設備，其清潔環保能力強大。如果廣泛應用蓄熱電鍋爐進行供暖，就能夠在用電低谷時段加熱電鍋爐并予以保溫，然后在用電高峰時段單方向輸出熱量。不難看出，蓄熱電鍋爐的供熱機制既能夠有效降低電鍋爐運行所需的費用，還可以在一定程度上對電網的順利運行起到了削峰填谷的積極作用。

1.蓄熱電鍋爐基本概述

所謂蓄熱電鍋爐主要是指以傳統電熱鍋爐為改造基礎進行適當改進的供暖設備，它通常是由現有電熱鍋爐增設蓄熱水箱或者蓄熱器制造而成。正是因為具備了蓄熱器和蓄熱水箱，蓄熱電鍋爐才能具備熱能交換甚至熱能存儲的功能。在實際的供熱過程中，蓄熱電鍋爐通過強制循環或是自然循環的方式將鍋爐內部水分輸送到蓄熱水箱或者蓄熱器中，進一步完成熱水轉化和熱量存儲。蓄熱式鍋爐的蓄熱技術可以在一定程度上提高資源的科學利用率。采用控制技術合理運行鍋爐，可根據系統所需的熱量向用戶提供足夠的熱量，且在加熱過程中無浪費現象。蓄熱式鍋爐具有許多優點，其中最顯著的是電鍋爐功率調節的靈活性和方便性。與燃氣鍋爐相比，蓄熱式鍋爐在能源利用方面具有很大的優勢。目前，我國北方大部分城市冬季供暖過剩，如果廣泛采用蓄熱式鍋爐技術，系統可以根據負荷預測設定不同的供水溫度，并通過設定時間和溫度系統進行調節。

蓄熱式鍋爐的基本特點主要集中在以下幾個方面：蓄熱式鍋爐結構簡單，占地面積小，既節省了基礎設施建設投資，又節省了安裝成本；具有較高的自動化功能，啟停調節更方便，且具有良好的經濟效益。蓄熱電鍋爐具有安全可靠的操作工藝，熱效率高，不僅不污染環境，而且節省安裝成本。它不僅具有保護環境的功能，而且不含煙塵和噪音，具有廣泛的應用范圍，可以在任何環境和條件下滿足其要求。

2.蓄熱電鍋爐與傳統燃氣鍋爐的對比

目前，蓄熱鍋爐的供熱系統因其顯著的特點而得到了廣泛的應用。蓄熱技術可以降低運行成本，也可以享受低價政策。本文對蓄熱式熱力鍋爐與燃氣鍋爐的熱效率和經濟效益進行了比較分析。

2.1前期投資

選擇額定功率為0.7MW的蓄熱式鍋爐與燃氣鍋爐進行比較，在項目的前期投資方面，蓄熱式電鍋爐的投資費用大約是二十萬人民幣，主要花費項目包括鍋爐、鍋爐房及儲能設施的設備費及安裝費。相較于蓄熱式電鍋爐而言，燃氣鍋爐前期耗費的資本在三十萬人民幣左右，其主要花費項目是燃氣鍋爐的設備購置費和燃氣管網的安裝配置費用等，通過比較不難發現，燃氣鍋爐的初期投資略高于蓄熱式鍋爐。

2.2運行效益

蓄熱電鍋爐在大氣污染與噪聲污染方面做到了極致，幾乎實現了零污染。與燃氣鍋爐相比，它的電壓也非常穩定。從后期維修費用來看，蓄熱電鍋爐只需要在3-5年更換一次加熱管即可。蓄熱電儲能鍋爐在技術上具有很高的自動化程度，運行過程安全可靠。另外，在高溫、短路、斷水的情況下，蓄熱鍋爐可以實現自保，真正實現機電一體化和無人值守。蓄熱鍋爐體積小，結構簡單緊湊，且供熱效率可達95%左右。燃氣鍋爐雖然是環境保護中的清潔能源，但仍有噪聲和煙氣，對環境有一定的影響。同時，燃氣鍋爐的燃氣壓力不穩定，維修時間應定期更換設備部件。天然氣屬于易燃易爆氣體，燃氣鍋爐在使用過程中會發生燃氣泄漏。因此，它需要專業的看護人員。

通過以上比較，可以看出蓄熱鍋爐的運行成本雖高于燃氣鍋爐，但在安全環保方面具有獨特的優勢。

3.蓄熱電鍋爐的效益分析

3.1環境效益

目前，我國應用最廣泛的供熱方式仍然是燃煤鍋爐或燃煤火電廠集中供熱，而燃煤電廠的燃料污染是引發霧霾的重要原因。因此，采用蓄熱電鍋爐進行城市供暖是大勢所趨。

燃油爐、燃氣爐、熱泵系統等多種供熱方式被廣泛應用，但是仍然存在一些缺陷：燃油鍋爐帶來的氣體污染問題依舊沒有得到解決，燃油價格受波動影響較大，國際市場價格和運營成本相對較高；天然氣是一種相對清潔的能源，排放量很少，但中國天然氣資源稀缺，主要由俄羅斯等地進口，供應來源相對不穩定，致使天然氣的價格昂貴；水源熱泵會污染地下水，影響人類生活用水。地源熱泵技術的土壤熱平衡維護難度大，而大多數地源示范工程使用時間不足10年，則整個系統將面臨癱瘓的危險；蓄熱式電鍋爐系統無煙塵，無噪音，全自動控制，布置靈活方便，可安裝在高層建筑的中間層、屋頂和地下室。它的安裝相對靈活，已成為取代傳統加熱方式的領先者。隨著城市現代化水平的提高和健康文明精神的提高，特別是在人口密集的商業中心，蓄熱式電加熱鍋爐具有巨大的優勢。

3.2經濟效益

電能是一種高效、清潔的能源，但在使用中存在一些問題，即不易儲電。電力需求基本上表現為隨時發電、隨時供電，因此，電網存在著廣泛的峰谷負荷差異。當電網較低時應關閉多臺機組，這不僅造成發電資源的閑置和浪費，而且增加了能耗，在一定程度上影響了機組的壽命。

蓄熱式電鍋爐供熱技術是解決電網谷峰平衡的有效途徑，它允許鍋爐在電力負荷較低時在夜間運行，同時電鍋爐儲存產生的部分熱量。當第二天高峰有熱負荷需求時，自動控制系統根據實際需要放熱，以滿足用戶的熱需求，從而實現用戶側功率消耗的峰移和谷調，達到峰谷用電平衡。同時，對于用戶來說，可以利用峰谷電價與白天和夜間運行時間的差異，節約鍋爐運行成本。因此，利用電鍋爐削峰填谷，有利于能源的有效利用，在一定程度上能夠降低電廠投資，可以為電網的經濟運行提供技術保障，具有巨大的潛在經濟效益和社會效益。

結論

通過本文的分析可知，蓄熱式鍋爐不僅具有一定的經濟效益，而且具有相應的社會效益。通過蓄熱式鍋爐供暖系統的應用，可以促進環保和消防。特別是在一些環境要求較高的城市，燃氣鍋爐可以用蓄熱式鍋爐代替。

參考文獻

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[2]佚名. 電鍋爐蓄熱技術在供暖工程中的應用[J]. 電力勘測設計，2003（2）：74-77.

（作者單位：沈陽市恒久安泰環保與節能科技有限公司）