固液兩相蓄熱式電鍋爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及固液兩相蓄熱式電鍋爐，屬于熱工領域，尤其涉及一種蓄熱式電熱供熱裝置。
【背景技術】
[0002]蓄熱電鍋爐采暖是以電鍋爐為熱源，利用供電峰、谷時段電價差在谷電時段開啟電鍋爐將熱媒進行加熱，將熱量儲存起來，在電力高峰時段關閉電鍋爐，將儲存在熱媒中的熱量釋放出來向熱用戶供熱。這種利用低谷電做為能源的供熱系統(tǒng)不僅可以使用戶減少運行費用，同時也對電網(wǎng)日益嚴重的峰谷差削峰填谷有著積極的作用，且無任何污染排放，環(huán)保效果非常顯著。
[0003]目前，市場使用的蓄熱電鍋爐多是用水儲熱及利用氧化鎂固體儲熱，水儲熱系統(tǒng)分為常壓系統(tǒng)和承壓系統(tǒng)，就是在低谷的時候將常壓或承壓的水箱中的水加熱到一定溫度后，在高峰時通過板式換熱器將水箱中的水的熱量釋放出來供暖；固體儲熱則通常采用比熱大、耐溫高的氧化鎂作為固體蓄熱材料，在供電低谷時將儲熱介質加熱到一定溫度，在供電高峰時通過風機直吹儲熱介質將熱量釋放出來。由于固體材料的耐溫較高，因此蓄熱量可以很大并且不會像水溫度隨壓力的增大而增高。固體蓄熱電鍋爐熱源的熱量是通過空氣為中間介質傳導給儲熱氧化鎂塊，再經(jīng)過循環(huán)風機循環(huán)空氣把儲存的熱量傳遞給空氣+水換熱器再傳遞管熱用戶系統(tǒng)。如申請?zhí)枮椤?01110112401.2”所公開的“一種全自動蓄熱式電加熱鍋爐及其換熱工藝”專利，所述儲熱單元為氧化鎂的含量在92%以上的氧化鎂礦粉，制成各種形狀的磚坯，經(jīng)1450°C高溫焙燒后，作為蓄熱介質;所述電加熱鍋爐的取熱介質選用高溫空氣代替水;高溫空氣的循環(huán)動能采用耐熱離心風機，熱交換單元采用高溫氣體-水熱交換器。
[0004]對于大容量蓄熱而言，常壓水儲熱系統(tǒng)蓄熱罐體積龐大，占地面積較大;而承壓水儲熱系統(tǒng)雖然在一定程度上解決了常壓水箱體積的問題，但由于壓力罐長期工作在0.5MPa壓力下，因此對于制作要求很高，同時運行過程中安全保障將會大大降低。固體蓄熱電鍋爐在一定程度上解決了水蓄熱電鍋爐體積大及承壓水蓄熱電鍋爐系統(tǒng)承壓的問題，但由于其傳熱效率相對較低，運行動力大則會使運行費用增高。因為空氣的熱比容很小，為了提高換熱效率就必須配套很多的循環(huán)風機和空氣水換熱器，這樣就大大增加了換熱循環(huán)動力增加設備及運行費用，其次循環(huán)風機運行噪音比較大，受空氣的熱比容小的影響儲存的熱量在傳遞過程中不能高效地傳遞給熱水。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型目的在于，提供了一種結構簡單、效能更高的固液兩相蓄熱式電鍋爐，該鍋爐由外層爐體、內層爐體、固液兩相蓄熱材料、高溫換熱管、低溫換熱管、高溫換熱管管套、蓄熱金屬塊、電加熱管、高溫積箱、低溫積箱、低溫出水管、高溫出水管、組合式密封套、石墨密封條、保溫層、管式換熱器、高溫主控閥、高溫旁路閥、低溫主控閥、低溫旁路閥、高溫回水管、低溫回水管、冷凝水水箱、大氣連通管、密封壓蓋、密封座、冷凝水回收管、供熱管、回水管、冷凝水返回管、高溫積箱連接管和低溫積箱連接管組成;該鍋爐爐體由內、外兩層爐體構成，中間填裝有保溫層。在爐腔內設置有多排添加有納米材料的蓄熱金屬塊，并在蓄熱金屬塊上設置有相互交錯排列高溫換熱管和低溫換熱管，在爐腔內下部設置有電加熱管。爐腔內的所有空隙都填充有固液兩相蓄熱材料。在高溫換熱管外設置有高溫換熱管保護套管。利用爐腔內填充的固液兩相蓄熱材料優(yōu)異的蓄熱特質，結合密度和比熱容更大的含納米材料的蓄熱金屬塊作為儲熱和傳熱介質，大幅提高了電熱鍋爐的蓄熱效能。高溫換熱管穿過高溫換熱管保護套管的結構，克服了高溫換熱管由于急冷急熱而出現(xiàn)爆管現(xiàn)象的難題，延長了高溫換熱管的壽命。整個運行過程中蓄熱電鍋爐都處在無壓狀態(tài)，提高了安全性。利用供電峰、谷時段電價差，在確保有效供熱的前提下大幅降低運行成本。
[0006]本實用新型所述的一種固液兩相蓄熱式電鍋爐，該鍋爐由外層爐體、內層爐體、固液兩相蓄熱材料、高溫換熱管、低溫換熱管、高溫換熱管管套、蓄熱金屬塊、電加熱管、高溫積箱、低溫積箱、低溫出水管、高溫出水管、組合式密封套、石墨密封條、保溫層、管式換熱器、高溫主控閥、高溫旁路閥、低溫主控閥、低溫旁路閥、高溫回水管、低溫回水管、冷凝水水箱、大氣連通管、密封壓蓋、密封座、冷凝水回收管、供熱管、回水管、冷凝水返回管、高溫積箱連接管和低溫積箱連接管組成;在爐體(I)的外層爐體(2)與內層爐體(3)之間設置保溫層(18)，在內層爐體(3)中設置有多排蓄熱金屬塊(8)，內層爐體(3)與蓄熱金屬塊(8)之間的爐腔的空隙處填充有固液兩相蓄熱材料(4);在蓄熱金屬塊(8)中添加有納米材料;在每排蓄熱金屬塊(8)之間設置有相互交錯上下排列的高溫換熱管(5)和低溫換熱管(6)，在高溫換熱管(5)外設置有高溫換熱管管套(7)，高溫換熱管(5)和低溫換熱管(6)的兩端分別穿過爐體(I)上對應的開口通過連接法蘭(31)與爐體(I)外壁對應的高溫積箱(10)和低溫積箱(11)對接，在爐體(I)與高溫換熱管(5 )和低溫換熱管(6)之間鑲嵌有組合式密封套(14)，高溫積箱(10)之間通過高溫積箱連接管(38)連通，低溫積箱(11)之間通過低溫積箱連接管(39)連通;在爐體(I)的頂部設置有大氣連通管(30);高溫積箱(10)的出水端與高溫出水管
(13)連接，低溫積箱(11)的出水端與低溫出水管(12)連接，高溫積箱(10)的進水端與高溫回水管(27)連接，低溫積箱(11)的進水端與低溫回水管(28)和冷凝水返回管(37)連通;在高溫回水管(27)上分別設置有高溫主控閥(23)和高溫旁路閥(24);在低溫回水管(28)上分別設置有低溫主控閥(25)和低溫旁路閥(26)。
[0007]所述的組合式密封套(14)包括密封壓蓋(32)和密封座(33)，密封座(33)與爐體
(I)上的開口密閉固定，在密封壓蓋(32)與密封座(33)之間設置有石墨密封條(17)。
[0008]所述的連接法蘭(31)包括焊接法蘭(15)和螺紋法蘭(16)，焊接法蘭(15)與高溫積箱(10)和低溫積箱(11)焊接連接;螺紋法蘭(16)與高溫換熱管(5)和低溫換熱管(6)螺紋連接。
[0009]本實用新型所述的一種固液兩相蓄熱式電熱鍋爐與現(xiàn)有的蓄熱電鍋爐技術相比較，具有以下優(yōu)點:
[0010]1、體積小，占地面積小，克服了常壓熱水蓄熱系統(tǒng)體積大的缺點。
[0011]2、本實用新型的固液兩相蓄熱式電熱鍋爐使用的是在溫度達到140°C時就會發(fā)生相變的固液兩相蓄熱材料作為儲熱和傳熱介質材料，并且添加了納米陶瓷粉的鑄造鐵塊，克服了傳統(tǒng)固體蓄熱電鍋爐傳熱效果差的問題，大幅降低供熱系統(tǒng)的運行成本。
[0012]3、本實用新型的固液兩相蓄熱式電熱鍋爐在常壓下也能達到600°C以下的蓄熱溫度，故解決了熱水在高溫狀態(tài)下壓力高的問題，增大了運行期間的安全保障。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型外觀結構不意圖；
[0014]圖2為本實用新型的剖視圖；
[0015]圖3為本實用新型組合式密封套等部件A的局部放大圖；
[0016]圖4為本實用新型爐體的側剖視圖；
[0017]圖5為本實用新型與供熱網(wǎng)的運行原理圖。
[0018]圖例
[0019]1、爐體;2、外層爐體;3、內層爐體;4、固液兩相蓄熱材料;5、高溫換熱管；6、低溫換熱管;7、高溫換熱管管套;8、蓄熱金屬塊;9、電加熱管；10、高溫積箱；11、低溫積箱；12、低溫出水管；13、高溫出水管；14、組合式密封套；15、焊接法蘭；16、螺紋法蘭；17、石墨密封條；18、保溫層；19、一網(wǎng)循環(huán)栗；20、二網(wǎng)循環(huán)栗;21、補水栗；22、管式換熱器;23、高溫主控閥；24、高溫旁路閥；25、低溫主控閥；26、低溫旁路閥；27、高溫回水管；28、低溫回水管；29、冷凝水水箱；30、大氣連通管；31、連接法蘭;32、密封壓蓋;33、密封座；34、冷凝水回收管；35、供熱管;36、回水管;37、冷凝水返回管;38、高溫積箱連接管;39、低溫積箱連接管;40、熱用戶。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型不受下述實施例的限制，可根據(jù)本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式，下面結合附圖對本實用新型的應用原理作進一步描述。
[0021]本實用新型所述的一種固液兩相蓄熱式電鍋爐，該鍋爐由外層爐體、內層爐體、固液兩相蓄熱材料、高溫換熱管、低溫換熱管、高溫換熱管管套、蓄熱金屬塊、電加熱管、高溫積箱、低溫積箱、低溫出水管、高溫出水管、組合式密封套、石墨密封條、保溫層、管式換熱器、高溫主控閥、高溫旁路閥、低溫主控閥、低溫旁路閥、高溫回水管、低溫回水管、冷凝水水箱、大氣連通管、密封壓蓋、密封座、冷凝水回收管、供熱管、回水管、冷凝水返回管、高溫積箱連接管和低溫積箱連接管組成;在爐體I的外層爐體2與內層爐體3之間設置保溫層18，在內層爐體3中設置有多排蓄熱金屬塊8，內層爐體3與蓄熱金屬塊8之間的爐腔的空隙處填充有固液兩相蓄熱材料4;在蓄熱金屬塊8中添加有納米材料;在每排蓄熱金屬塊8之間設置有相互交錯上下排列的高溫換熱管5和低溫換熱管6，在高溫換熱管5外設置有高溫換熱管管套7，高溫換熱管5和低溫換熱管6的兩端分別穿過爐體I上對應的開口通過連接法蘭31與爐體I外壁對應的高溫積箱10和低溫積箱11對接，所述的連接法蘭31包括焊接法蘭15和螺紋法蘭16，焊接法蘭15與高溫積箱10和低溫積箱11焊接連接;螺紋法蘭16與高溫換熱管5和低溫換熱管6螺紋連接;在爐體I與高溫換熱管5和低溫換熱管6之間鑲嵌有組合式密封套14，所述的組合式密封套14包括密封壓蓋32和密封座33，密封座33與爐體I上的開口密閉固定，在密封壓蓋32與密封座33之間設置有石墨密封條17;高溫