蓄熱電鍋爐的供熱系統(tǒng)及其技術(shù)經(jīng)濟應(yīng)用

李世雄

摘要：伴隨著現(xiàn)代城市化建設(shè)進程的加速，國內(nèi)整體經(jīng)濟的發(fā)展趨勢幾乎趨于直線上升。人們的經(jīng)濟收入與生活水平也隨著經(jīng)濟的發(fā)展得到了提升，使得人們對生活質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境的要求不斷提高。與此同時，越來越多的國家將城市環(huán)境保護列為重要戰(zhàn)略。國內(nèi)多數(shù)城市已經(jīng)制定相應(yīng)制度來控制城市的環(huán)境污染，甚至在一些沿海開放地區(qū)與一線城市都已經(jīng)取締了非清潔能源供熱設(shè)施，轉(zhuǎn)而采用比較環(huán)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(tǒng)鍋爐對比以列舉蓄熱電鍋爐的優(yōu)勢，最后剖析了蓄熱電鍋爐在國內(nèi)使用的經(jīng)濟效益，希望能夠給供暖行業(yè)帶來一定啟示。

關(guān)鍵詞：蓄熱電鍋爐；供熱系統(tǒng)；環(huán)境保護

引言

蓄熱電鍋爐是以電力為供應(yīng)能源的供暖設(shè)備，其清潔環(huán)保能力強大。如果廣泛應(yīng)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(wǎng)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(tǒng)電熱鍋爐為改造基礎(chǔ)進行適當改進的供暖設(shè)備，它通常是由現(xiàn)有電熱鍋爐增設(shè)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(huán)或是自然循環(huán)的方式將鍋爐內(nèi)部水分輸送到蓄熱水箱或者蓄熱器中，進一步完成熱水轉(zhuǎn)化和熱量存儲。蓄熱式鍋爐的蓄熱技術(shù)可以在一定程度上提高資源的科學利用率。采用控制技術(shù)合理運行鍋爐，可根據(jù)系統(tǒng)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(xiàn)象。蓄熱式鍋爐具有許多優(yōu)點，其中最顯著的是電鍋爐功率調(diào)節(jié)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(yōu)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(shù)，系統(tǒng)可以根據(jù)負荷預(yù)測設(shè)定不同的供水溫度，并通過設(shè)定時間和溫度系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。

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(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，既節(jié)省了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，又節(jié)省了安裝成本；具有較高的自動化功能，啟停調(diào)節(jié)更方便，且具有良好的經(jīng)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(huán)境，而且節(jié)省安裝成本。它不僅具有保護環(huán)境的功能，而且不含煙塵和噪音，具有廣泛的應(yīng)用范圍，可以在任何環(huán)境和條件下滿足其要求。

2.蓄熱電鍋爐與傳統(tǒng)燃氣鍋爐的對比

目前，蓄熱鍋爐的供熱系統(tǒng)因其顯著的特點而得到了廣泛的應(yīng)用。蓄熱技術(shù)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(jīng)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(shè)施的設(shè)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(shè)備購置費和燃氣管網(wǎng)的安裝配置費用等，通過比較不難發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)了零污染。與燃氣鍋爐相比，它的電壓也非常穩(wěn)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(shù)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(xiàn)自保，真正實現(xiàn)機電一體化和無人值守。蓄熱鍋爐體積小，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，且供熱效率可達95%左右。燃氣鍋爐雖然是環(huán)境保護中的清潔能源，但仍有噪聲和煙氣，對環(huán)境有一定的影響。同時，燃氣鍋爐的燃氣壓力不穩(wěn)定，維修時間應(yīng)定期更換設(shè)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(fā)生燃氣泄漏。因此，它需要專業(yè)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(huán)保方面具有獨特的優(yōu)勢。

3.蓄熱電鍋爐的效益分析

3.1環(huán)境效益

目前，我國應(yīng)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(fā)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(tǒng)等多種供熱方式被廣泛應(yīng)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(yīng)來源相對不穩(wěn)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(shù)的土壤熱平衡維護難度大，而大多數(shù)地源示范工程使用時間不足10年，則整個系統(tǒng)將面臨癱瘓的危險；蓄熱式電鍋爐系統(tǒng)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(tǒng)加熱方式的領(lǐng)先者。隨著城市現(xiàn)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(yè)中心，蓄熱式電加熱鍋爐具有巨大的優(yōu)勢。

3.2經(jīng)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(xiàn)為隨時發(fā)電、隨時供電，因此，電網(wǎng)存在著廣泛的峰谷負荷差異。當電網(wǎng)較低時應(yīng)關(guān)閉多臺機組，這不僅造成發(fā)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(shù)是解決電網(wǎng)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(chǎn)生的部分熱量。當?shù)诙旄叻逵袩嶝摵尚枨髸r，自動控制系統(tǒng)根據(jù)實際需要放熱，以滿足用戶的熱需求，從而實現(xiàn)用戶側(cè)功率消耗的峰移和谷調(diào)，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(jié)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(wǎng)的經(jīng)濟運行提供技術(shù)保障，具有巨大的潛在經(jīng)濟效益和社會效益。

結(jié)論

通過本文的分析可知，蓄熱式鍋爐不僅具有一定的經(jīng)濟效益，而且具有相應(yīng)的社會效益。通過蓄熱式鍋爐供暖系統(tǒng)的應(yīng)用，可以促進環(huán)保和消防。特別是在一些環(huán)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(shù)在供暖工程中的應(yīng)用[J]. 電力勘測設(shè)計，2003（2）：74-77.

（作者單位：沈陽市恒久安泰環(huán)保與節(jié)能科技有限公司）