電鍋爐蓄熱技術(shù)在某供暖工程中的應(yīng)用分析

康伯森 徐子翔

【摘要】蓄熱技術(shù)在緩解用電矛盾中具有一定的優(yōu)勢，目前主要是控制能源消耗來減少環(huán)境污染，目前國家正在逐步限制大中型城市燃油燃煤鍋爐的數(shù)量、規(guī)格以及應(yīng)用范圍，推動清潔能源的應(yīng)用，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此，電鍋爐蓄熱技術(shù)得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用，其具有污染小且運行管理便捷的優(yōu)勢。因此，文章主要針對電鍋爐蓄熱技術(shù)的應(yīng)用展開分析。

【關(guān)鍵詞】電鍋爐蓄熱技術(shù);供暖工程;應(yīng)用價值

一、電鍋爐蓄熱技術(shù)概述

（一）電鍋爐蓄熱技術(shù)的概念

電鍋爐蓄熱技術(shù)主要是以電熱鍋爐為基礎(chǔ)，通過蓄熱水箱或蒸汽蓄熱器從而實現(xiàn)熱能交換以及熱能儲存的目的，之后通過自然循環(huán)或是控制循環(huán)的方式將電鍋爐中的水送入蓄熱水箱，并轉(zhuǎn)化為熱能。電鍋爐蓄熱技術(shù)能夠確保資源的合理運用，通過自動化控制能夠根據(jù)用戶的需求來提供熱量，減少資源浪費。電鍋爐蓄熱技術(shù)具有多重優(yōu)點，其中最顯著的優(yōu)點在于其能夠調(diào)節(jié)自身的功率且操作靈活，與燃?xì)馊济哄仩t相比能夠提高能力的利用率。目前我國北方城市在集中供暖中存在供熱過剩的情況，若利用電鍋爐蓄熱技術(shù)則能夠通過調(diào)節(jié)荷載來控制供熱，從而減少熱能浪費現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（二）電鍋爐蓄熱的特點

電鍋爐蓄熱的特點在于：①電鍋爐的結(jié)構(gòu)簡單且體積小，不但能夠節(jié)省空間，同時能夠減少安裝費用;②自動化水平高，在管理中具有較好的效果，且運行的安全性高，避免人工操作引起的故障和安全事故的發(fā)生;③熱能利用率高，用戶可根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié);④電鍋爐蓄熱技術(shù)具有較高的環(huán)保性，不會對環(huán)境造成污染且不會產(chǎn)生噪音和煙塵;⑤適用范圍廣，在公寓、工廠等地方都可應(yīng)用。其不僅具有較好的經(jīng)濟效益，同時在環(huán)境保護(hù)方面具有較好的優(yōu)勢，對于一些環(huán)境要求較高的地區(qū)可以利用電鍋爐蓄熱技術(shù)進(jìn)行供暖。

二、電鍋爐蓄熱技術(shù)在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用

電鍋爐蓄熱供暖系統(tǒng)主要組成為：①電鍋爐：電鍋爐是指將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿囊环N設(shè)備，主要是利用電熱管實現(xiàn)，目前市場中常見的電熱管有陶瓷電熱體、碳鋼電熱體以及不銹鋼電熱體，若設(shè)備對電熱管質(zhì)量要求較高甚至可以使用稀有金屬制成的電熱管，具有較高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性，能夠減少腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，延長鍋爐的使用時間;②蓄熱水池：蓄熱水池主要是用來儲存電鍋爐產(chǎn)生的熱量，小型供暖系統(tǒng)通常選擇蓄熱水池作為儲存設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝和維護(hù)、成本低的優(yōu)勢，而大型供暖系統(tǒng)則通常會根據(jù)實際需求建設(shè)混凝土蓄熱水池，能夠容納較多的熱量;③熱交換設(shè)備：熱交換通常可分為一次循環(huán)和二次循環(huán)，熱交換主要是將蓄熱水在系統(tǒng)停止運作時進(jìn)行蓄熱，或是將供熱和蓄熱同時進(jìn)行。電鍋爐蓄熱技術(shù)在蓄熱的時候不會受到供熱的影響，這能夠減少熱處理成本。熱交換設(shè)備在熱量轉(zhuǎn)移過程中不但能夠保護(hù)電鍋爐，同時能夠?qū)⑼粺嵩催M(jìn)行多種形式的應(yīng)用。同時，熱交換設(shè)備具有熱損失小的優(yōu)點，因此在供暖系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值;④循環(huán)水泵：循環(huán)水泵根據(jù)熱交換的特點可以分為一次水泵和二次水泵，因此需要根據(jù)熱交換的特征選擇相應(yīng)的水泵;⑤閥門：電鍋爐蓄熱技術(shù)對閥門的要求較高，閥門具有關(guān)斷和調(diào)節(jié)的作用，因此對于系統(tǒng)轉(zhuǎn)換具有重要影響，部分部位需要安裝電動閥門，從而確保系統(tǒng)的正常運行;⑥自動控制：電鍋爐蓄熱技術(shù)具有較高的自動化控制水平，從而在運行過程中實現(xiàn)無人操作，這與其他類型鍋爐相比具有更加突出的優(yōu)勢。電鍋爐蓄熱技術(shù)的自動控制參數(shù)主要包括定時開關(guān)機、運行參數(shù)調(diào)節(jié)、故障警報與繼電保護(hù)、設(shè)定程序的自動運行等，確保系統(tǒng)的正常運行;⑦供配電：由于電鍋爐蓄熱技術(shù)消耗的是電能，因此需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，需要配置穩(wěn)定的供配電系統(tǒng)，才能確保電鍋爐蓄熱的正常運行。

三、電鍋爐蓄熱技術(shù)在某供暖工程中的實際應(yīng)用

某醫(yī)院4號樓采用集中供暖工程，為了提高供暖效率、減少運行成本，在2018年對傳統(tǒng)燃煤鍋爐房進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)為采用電鍋爐蓄熱技術(shù)，并將所有設(shè)備布置在電鍋爐房內(nèi)，如圖1所示。用電容量主要是根據(jù)鍋爐型號確定，供暖系統(tǒng)用電量計算公式為：w=k1k2Sqt1t2，其中w為鍋爐功率，k1代表熱損失修正因數(shù)，k2代表熱負(fù)荷修正因數(shù)，S為供暖面積，q為建筑熱負(fù)荷，t1代表每日供暖時間，t2代表每天蓄熱時間。

該系統(tǒng)主要是由PLC控制器、觸摸屏、變頻器以及上機位組成控制系統(tǒng)，其中PLC控制器能夠?qū)崿F(xiàn)程序運行以及命令執(zhí)行的控制，觸摸屏則能夠顯示系統(tǒng)狀態(tài)以及調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，變頻器則控制供熱，上機位則可以監(jiān)控系統(tǒng)運行并打印和儲存相關(guān)信息。根據(jù)電鍋爐蓄熱技術(shù)的特點，控制系統(tǒng)主要分為蓄熱與供熱兩種狀態(tài)，蓄熱時系統(tǒng)自動關(guān)閉電動閥門，從而讓水箱中的水加熱至設(shè)定溫度;供熱時系統(tǒng)自動關(guān)閉電動閥門切換供熱并通過變頻器調(diào)節(jié)供水溫度。

在工程設(shè)計過程中，考慮到散熱器、低溫地板輻射對供暖系統(tǒng)的影響，調(diào)節(jié)了供水溫度，確保低溫底板輻射以及散熱器的正常運行。該工程在2018年8月正式改造完成，符合醫(yī)院供熱要求，且運行效果較好。

四、結(jié)束語

電鍋爐蓄熱技術(shù)在供暖工程中的應(yīng)用，首先需要考慮初期投資與運行成本，初期投資成本越多，能夠節(jié)省的成本越多，因此在設(shè)計的過程中需要結(jié)合谷峰電價結(jié)構(gòu)以及投資預(yù)算等信息，確保獲得最佳的經(jīng)濟效益，在節(jié)省初期投資的同時減少運行成本。蓄熱系統(tǒng)設(shè)計過程中需要根據(jù)負(fù)荷需求選擇規(guī)格，充分利用電鍋爐蓄熱技術(shù)的優(yōu)勢，節(jié)省能耗。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要結(jié)合電鍋爐蓄熱技術(shù)的特點，選擇合適的設(shè)備，從而減少系統(tǒng)維護(hù)頻率，提高系統(tǒng)的使用壽命。

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