电热锅炉工作原理说明书

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1、一种分布式供暖的电热储能装置及方法技术领域:本发明属于电气和热力工程技术领域，特别涉及一种分布式供暖的电热储能装置及方法。技术背景:当前，雾霾天气已成为城市污染的普遍现象，冬季尤为严重，其中燃煤供暖是最重要的污染源。北方地区风力资源丰富，是我国开展风力发电的最主要区域，受电网调度的影响，北方地区冬季为保障供暖需要，热电厂处于满负荷运行，弃用风电现象严重，造成大量风资源浪费，制约影响了风电产业的进一步发展。另一方面，北方城市冬季供热能力不足，供热以燃煤为主，清洁供热比例低，燃烧大量煤炭。既严重污染了大气环境，又增加城市交通运输压力，影响城市景观

2、形象。在北方城市大规模地推广利用风电的清洁热源解决城市供热及工业生产热源，完全符合国家产业支持方向，可以最大限度地利用风力资源，实现风电全部就近消纳，优化平衡电网。实现风电清洁供热，减少燃煤污染物排放，对于改善我国的大气环境，实现节能减排目标，促进风电产业健康发展都具有十分重要的意义。电锅炉能在国外发达国家已普遍应用。其比较其它热源形式的供热设备具有以下优点：对环境没有污染、无三废排放、清洁无噪音，并且操作简单、维修方便、自动化程度高、常压运行、安全可靠、便于控制等优点。电锅炉供热在国外发展得很快。我国在相当长的一段时间内用电供求存在着相当大

3、的矛盾，电力生产满足不了用电需要。这就决定不能把电力这种宝贵的高品位能源通过用电供热设备转化为低品位的热能，因为那将是极大的浪费。但是随着电力事业的发展，人民生活水平的提高和产业结构的变化。电有了其存在和发展的“空间”。首先白天高峰时段的用电量不断增加而夜晚的用电量又很小，用电的峰、谷差值很大，这给电网的运行、管理带来了直接的困难和经济损失。电网的装机大、效率低，需要采取有效手段“移峰填谷”。电锅炉一般能耗巨大，蓄热是有效的移峰填谷手段。其次由于生活水平的提高人们越来越关心环境保护。在我国许多城市中心区，小吨位锅炉禁止使用尤其是在城市的商业中

4、心地带设置燃煤、燃油锅炉房又不切实际，电不啻为解决矛盾的好办法。但有一点必须明确，在目前国情下只有在电热储能尽可能利用谷值电的情况下才是经济合理的。但是电锅炉本身不具有能量存储能力，这对于它在供暖系统中的应用经济性是一个致命的弱点，为了解决上述问题，本发明提出一种电热储能装置，并将其应用到冬季供暖系统。发明内容:针对现有采用燃煤锅炉集中供暖存在的不足，本发明提供一种分布式供暖的电热储能装置及方法，发明了加热、储热、取热、换热及控制一体化相变电蓄热装置，实现无压的内循环储热，具有高焓、高潜热和高转换效率的特点，从根本上解决相关设备效率低下的行业

5、难点问题。装置的加热采用耐高温的电发热元件通电发热，加热特制的蓄热材料——高比热容、高比重的磁性蓄热砖，再用耐高温、低导热的保温材料将贮存的热量保存住，按照取暖人的意愿调节释放速度，慢慢地将贮存的热量释放出来。贮存热量的多少可根据室外温度的高低人为加以调节。钢制喷塑的外壳则对整个设备起到保护和美化作用。电热储能装置是利用夜间（23时至次日7时）电网低谷时段的低价（目前北京每度电仅2角钱）电能，在6-8小时内完成电、热能量转换并贮存，在电网高峰时段，以辐射、对流的方式将贮存的热量释放出来，实现全天24小时室内供暖。也就是说，每天只用通电6-8小

6、时，就能实现全天24小时取暖，达到了节省取暖费用的目的。电蓄热机组内部结构示意图如图1所示。1.室外温度传感器11.蓄热体温度传感器20.温度计2.电缆接口12.机组外壳21.压力控制阀门3.室内温控装置13.热风-水-热交换器22.热水循环泵4.微机程序控制系统14.热风循环道23.压力表5.电源保险15.热风循环风机24.安全阀门6.高温隔热层16.风机电机25.热水管道膨胀节7.蓄热体外壳17.出水温度安全调节26.放空阀门8.镁金属蓄热介质18.放气阀门27.连接管箍9.电发热元器件19.阻断阀门28.膨胀箱10.蓄热体温度安全控制器

7、电蓄热锅炉就是利用午夜低谷时段电力将蓄热体(分为水蓄热和固体蓄热)加热到一定的温度(水90℃、固体材料小于800℃)，同时也要满足低谷时段建筑物的供暖负荷，在平电时段和峰电时段靠被加热的蓄热体余温来供暖的一种供暖方式。其中室外温度传感器就是用来检测温度的实时变化，以此来控制锅炉内加热装置的启停，以及控制何时切换供暖开关，采用蓄热锅炉供暖。电缆接口用来连接交流市电来为蓄热锅炉系统进行供电，以完成系统的加热和启停等功能。由锅炉、锅炉夹套、固态继电器电加热装置（DGT）、水泵等组成。整个系统有两个检测变量（锅炉温度TT1、夹套温度TT2），一般选择

8、锅炉温度为被控变量。有两个控制变量（电动阀门VC1、VC2的开度控制和固态继电器DGT的通断）可以选为操作变量，另外可选择进水/出水电磁阀VD1/VD2的通断作为系