一种固体蓄热砖型锅炉供暖系统

技术领域

一种固体蓄热砖型锅炉供暖系统属于锅炉技术领域，具体涉及一种固体蓄热砖型锅炉供暖系统。

背景技术

能源与环境问题现如今是全球各个国家都面临的两个严重的问题，能源是社会生存和发展的必不可少的要素，近年来全世界已经意识到能源短缺的问题，但是国家发展和改革委员会在节能减排形势严峻产业发展潜力巨大的报告中指出，节能减排的形势依然严峻。近年来，全国大范围出现严重的雾霾现象，并且雾霾天气越来越严重而且波及面积越来越大，大气污染问题已经严重影响到人民的正常工作与生活，百姓的健康也大受环境问题影响，引起了政府的关注。这一切是由于矿物质资源的不完全利用导致的。因此，开发和利用“安全、高效、低碳”的可再生能源从而有效调整能源产业结构是我国未来发展战略的必由之路。因此想到通过电发热，由于热负荷是变化的，而且考虑到经济性，不能一直用电，所以将热量储存起来。因此就想到了发明一个固体蓄热锅炉。固体蓄热锅炉是一种将电能转化成热能的装置，此装置主要用于向热用户供暖，其结构较为简单，热效率却能达到 95%～98%。固体蓄热锅炉利用夜间低谷电时对电热丝通电发热，加热具有比热容高、比重大的蓄热砖，将蓄热砖加热到800℃，蓄热砖将热量储存起来，再用耐高温、低导热的保温材料对整个炉体进行保温处理，在需要热量时，通过风循环系统，将炉体热量带出，在通过板式换热器进行气/水换热，并且输出功率可以随时调整。由此可见，固体蓄热装置是减少煤炭燃烧、改善空气质量、充分利用低谷电能非常有效的方法。其优势如下：

第一，在夜间低谷电时间段，固体电蓄热锅炉将电能转化成热能储存起来，在非低谷电时间段将热能释放向用户供暖或提供热水，代替了传统燃煤锅炉与电加热锅炉，减少了煤炭的燃烧，降低了有害气体对大气的排放，使环境空气有所改善，缓解了雾霾给国民生活带来的不便，减少了雾霾环境对国民身体健康造成的危害。

第二，固体电蓄热装置充分利用了夜间的低谷电，有效的缓解了用电高峰期时电网负荷。不仅成功的减少了发电厂的发电负荷和用电负荷不平衡而带来的经济损失，也使电网电力资源分配得到优化，降低了电力系统的安全问题，同时还提高了用电综合经济效益，达到了是电网可以经济运行的同时还有安全保障的目的。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种电加热固体蓄热砖代替了传统的锅炉燃煤锅炉供暖系统，不仅减少了污染，同时大大提高了热传递效率，并且用夜间的谷电蓄热，供给全天的用热，又减少了锅炉的运行成本。

本发明的一种固体蓄热砖型锅炉供暖系统，通过以下技术方案来实现：

1、一种固体蓄热砖型锅炉供暖系统，包括固体蓄热锅炉（1），核心为蓄热砖型蓄热体，供热时固体蓄热锅炉（1）内的热风通过板式换热器（2）与冷水进行热交换，在板式换热器（2）前加装风道温度传感器（3），在风道与水管的进出口分别加设供热水温度传感器（4），在用户前安装活动节（5），在补水泵（7）和供暖循环水泵（8）之间加装净水器（6），在循环系统前后加压力传感器（9），在补水泵（7）前后安装普通阀门（10）和逆止阀（11）；

2、进一步地，固体蓄热锅炉（1）由镁铁蓄热砖为核心蓄热，具体结构包括外壳（12），保温层（13），蓄热砖固定器（14），蓄热砖（15），电热丝（16），密闭风道（17），变频循环风机（18），地基（19），进风口（20），出风口（21），红外温度传感器（22）；

3、进一步地，固体蓄热锅炉要工作时在夜间由穿入蓄热砖（15）的耐高温电热丝在夜间通10KV高压电，给蓄热砖（15）放热，在夜间蓄满足够的热量，由变频循环风机（18）带动空气在密闭风道（17）内与蓄热砖（15）换热，将能量带出，热风通入外部的板式换热器（2），变成冷风再回到固体蓄热锅炉（1）；

4、进一步地板式换热器（2）是许多特殊结构的波纹薄板排列，薄板四周用垫片密封，并通过整体框架和螺旋紧压薄板，使其固定在一起，当换热时，冷热流体被板片与垫片的四个角孔形成的分配管和汇集管分开，交替的在换热板之间形成的间隔内流动；

5、进一步地，整体的控制系统就需要用到传感器，在风道与水管的进出口分别加设温度传感器（3），监测温度，在循环系统前后加压力传感器（9），当系统失水时系统压力会降低，及时启动补水系统；

6、进一步地，补水系统通过压力传感器（9）控制，当循环泵（8）前后压力减小时进行补水，恢复后即停止补水，回水侧安装净水器（6），补水进行净水处理，正常供暖用水在经过用户后也要净化，防止供暖系统结垢影响传热效率；

7、进一步地，固体蓄热锅炉（1）中的风机变频器（18）是高压循环风机加上变频器控制实现变频效果的风机，,通过改变风机的频率，改变通风量，从而控制锅炉的输出功率；

8、进一步地，固体蓄热锅炉（1）内部温度由红外温度传感器（22）来监测，外部以保温板（13）密封密闭风道的材料，防止热量流失，最外部是金属外壳进行包装。

如上所述，本发明提供的一种基于半导体温差发电技术的蒸汽发生器余热回收系统，具有如下效果：

本发明的蓄热砖型锅炉供暖系统，将电能转化成热能储存起来，在非低谷电时间段将热能释放向用户供暖或提供热水，代替了传统燃煤锅炉与电加热锅炉，减少了煤炭的燃烧，固体电蓄热装置充分利用了夜间的低谷电，有效的缓解了用电高峰期时电网负荷。不仅成功的减少了发电厂的发电负荷和用电负荷不平衡而带来的经济损失，也使电网电力资源分配得到优化，降低了电力系统的安全问题。

附图说明

图1为本申请的固体蓄热锅炉结构示意图；

图2为本申请固体蓄热锅炉的供暖系统示意图；

附图1中：1——固体蓄热锅炉，2——板式换热器，3——风道温度传感器，4——供热水温度传感器，5——活动节，6——净水器，7——补水泵，8——供暖循环水泵，9——压力传感器，10——普通阀门，11——逆止阀；

附图2中：12——外壳，13——保温层，14——蓄热砖固定器，15——蓄热砖，16——电热丝，17——密闭风道，18——变频循环风机，19——地基，20——进风口，21——出风口，22——红外温度传感器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

从图1所示，供热时固体蓄热锅炉1内的热风通过板式换热器2与冷水进行热交换，再回到锅炉内，加热后的热水直接供给用户，由于循环泵构8成的循环系统，冷水又回到板式换热器2形成了供暖系统的主体，循环泵8有两套相同的设备，一备一用，防止出现故障时系统无法正常工作。由于供暖构成中存在水量丢失，设备间连接处以及用户方面难免存在漏水情况，所以需要补水系统7，补水系统7通过压力传感器9控制，当循环泵前后压力减小时进行补水，恢复后即停止补水，回水侧一定要有的是净水器6，无论因补水需要进行净水处理，正常供暖用水在经过用户后也要净化，否则供暖系统容易结垢影响传热效率，整体的控制系统就需要用到传感器，在风道与水管的进出口分别加设温度传感器3，监测温度，在循环系统前后加压力传感器9，当系统失水时系统压力会降低，及时启动补水系统。

图2中固体蓄热锅炉要工作首先在夜间由穿入蓄热砖的耐高温电热丝在夜间通10KV高压电，给蓄热砖放热，由于蓄热砖特殊结构，电热丝均匀排列在蓄热砖内部，有很高的传热效率，并且放热功率很高。在夜间蓄满足够的热量，由变频循环风机18带动空气在密闭风道内与蓄热砖换热，将蓄热砖在夜间的储存的能量带出，热风通入外部的板式换热器2，变成冷风再回到固体蓄热锅炉内，控制方面由变频风机18实现，当用户热负荷增加时，提高转速从而增加输出功率；反之热负荷减少时，降低转速减少输出功率。此外蓄热锅炉内部温度由红外温度传感器22来监测。外部以保温板13密封密闭风道的材料，防止热量流失，最外部是金属外壳进行包装。

本发明的实施例的上述描述是为了示例和说明的目的而给出的。它们并不是穷举性，也不意于将本发明限制于这些精确描述的内容，在上述教导的指引下，还可以有许多改动和变化。这些实施例被选中和描述仅是为了最好解释本发明的原理以及它们的实际应用，从而使得本领域技术人员能够更好地在各种实施例中并且使用适合于预期的特定使用的各种改动来应用本发明。因此，应当理解的是，本发明意欲覆盖在下面权利要求范围内的所有改动和等。。