一 概述
電鍋爐是一種禁灼、節(jié)能、安全可靠驰坊、減少環(huán)境污染的新型電加熱設(shè)備匾二。利用它可以將電網(wǎng)夜間低谷電力用于加熱水并保溫儲存,供白天使用或供熱拳芙。對于充分利用電網(wǎng)低谷電力,增加電力有效供給皮璧,提高電網(wǎng)的負(fù)荷率是一種非常有效的手段舟扎。
電鍋爐突出優(yōu)點如下:
1 電鍋爐全套設(shè)備占地面積小分飞,不需煙囪、燃料渣堆放場所睹限。產(chǎn)品成套組裝出廠譬猫, 在現(xiàn)場只需接上電源,水管羡疗,即可投入運行染服,可大大節(jié)省基建投資及安裝費用。
2 熱效率高叨恨,輸送方便菱拙,損失很小。電鍋爐運行熱效率在95%以上去弹。啟停調(diào)節(jié)方便团尿,比煤鍋爐、油鍋爐更能節(jié)約能源 毛溅。電熱鍋爐與其它鍋爐運行費用比較見表1袭澎。
幾種鍋爐運行費用比較表表1
項目名稱 | 煤鍋爐 | 油鍋爐 | 氣鍋爐 | 電熱鍋爐 | |||||||||
直熱式 | 蓄熱式 | ||||||||||||
熱功率 | 0.7MW | 0.7MW | 0.7MW | 0.7MW | 0.7MW | ||||||||
燃料性質(zhì) | 煤 | 輕油 | 重油 | 天然氣/煤氣 | 電 | 電 | |||||||
燃料發(fā)熱值 | 5×Kcal/Kg | 9×Kcal/Kg | 8.5×Kcal/ Kg | 860Kcal/KWh | 860Kcal/KWh | ||||||||
鍋爐熱效率 | 50% | 70% | 70% | 95% | 95% | ||||||||
燃料耗量 | 240Kg/h | 95Kg/h | 100 / h | 734KW/h | 734KW/h | ||||||||
燃料價格 | 0.25元/Kg | 2.5元/Kg | 4.2元/Kg | 1.73元/ | 0.3元/KWh | 0.18元/KWh | |||||||
每天能耗 | 600元 | 2375元 | 3990元 | 1700元 | 2340元 | 1321元 | |||||||
采曖季 | 7.2萬元 | 28.5萬元 | 47.8萬元 | 20.4萬元 | 28.19萬元 | 15.85萬元 | |||||||
采曖季 | 7.2元 | 28.5元 | 47.88元 | 20.4元 | 28.19元 | 15.85元 | |||||||
其它費用 | 排污、清灰关灰、除渣鞭眠、維修、工人工資 | 排污犬岔、清灰胞仅、除塵儲油、維修佣今、工人工資 | 排污唁映、清灰、儲氣靠汁、維修蜂大、工人工資 | 每三到五年更換一次加熱管 |
注:供曖面積以10000M2,采曖以每天10小時計算蝶怔,采曖季為4個月奶浦。因各地區(qū)電價參數(shù)不同,此表數(shù)據(jù)僅供參考踢星。
3 自動化程度高澳叉、運行安全可靠
一般電鍋爐都采用自動控制,快速平穩(wěn)地控制電加熱管組的循環(huán)投切沐悦。并且具有漏電保護(hù)成洗、短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)瓶殃、壓力超限保護(hù)充包、水位過低保護(hù)等多項保護(hù)功能。產(chǎn)品實現(xiàn)了機(jī)電一體化遥椿,不需專職鍋爐運行工基矮、節(jié)省費用,避免了人為因素的影響而發(fā)生事故舶卧。
4 保護(hù)環(huán)境熬慎、造福大眾
電鍋爐不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體乔胆,無黑煙鳖建、灰塵,沒有廢物需要處理锨蹄,無噪聲杈鸵、無污染,從環(huán)境保護(hù)角度來看努墩,zui為*吠冒。
5 適用范圍廣
電鍋爐產(chǎn)品規(guī)格品種多,可滿足各種用途引晌、各種環(huán)境和各種條件下的需要焙恬。還可根據(jù)用戶的特殊要求進(jìn)行加工訂貨。
二 電鍋爐房的主要設(shè)備
電鍋爐房的主要設(shè)備有:電鍋爐本體赌骏,電鍋爐電控柜琢窗,蓄熱水箱、蓄熱水泵晒杈、循環(huán)水泵嫂伞、補(bǔ)水泵及其控制箱,軟水器等拯钻。
電鍋爐本體主要由鋼制殼體帖努、電加熱管、進(jìn)出水管及檢測儀表等組成粪般。電鍋爐的加熱方式有電磁感應(yīng)加熱方式和電阻加熱方式兩種拼余。由于電磁感應(yīng)加熱方式為間接加熱,因而熱效率較低亩歹,約為96%匙监。而電阻加熱方式熱效率高,可達(dá)98%小作。電阻加熱方式即采用電阻式管狀電熱元件加熱亭姥,在結(jié)構(gòu)上易于疊加組合稼钩,控制靈活,更換方便致份。目前電鍋爐基本上都采用電阻式管狀電熱元件加熱晶襟。
采用電阻式管狀電熱元件加熱方式,其電氣特點是鍋爐中的水不帶電驳达。但當(dāng)電熱元件漏水或爆裂時,也會使鍋爐中的水帶電,即稱之為漏電挣仅。另外,受電熱元件絕緣導(dǎo)熱層的絕緣程度的影響,電熱管也存在著一定的漏電電流。按照國家標(biāo)準(zhǔn), 漏漏電流應(yīng)不大于0.5mA缆瑟。因此胀司,電氣線路上都應(yīng)設(shè)漏電保護(hù)。
電加熱管是電鍋爐的心臟嫁慌,其性能好壞直接關(guān)系到電鍋爐性能的好壞坚达。電加熱管一般選用管狀形式,由金屬管爆始、電熱絲鹦卫、引出棒、連接座和填料等組成门贫。一般情況下,電加熱管使用壽命在10000-30000小時沥萄。電加熱管的使用壽命主要取決于電加熱管的材料,表面熱負(fù)荷和用戶的運行管理水平。電加熱管為鎳鉻不銹鋼管材玷秋,表面熱負(fù)荷為6-9 W/cm2冒窍。此外,電加熱管的額定電功率也是一個非常重要的性能指標(biāo)豺鼻。在額定工況下综液,根據(jù)國標(biāo)規(guī)定,電功率偏差值不應(yīng)大于5%儒飒。
電加熱管的連接方式谬莹,一般采用三相,對稱地接成星形(Y)或三角形(△)桩了。根據(jù)容量大小分成兩組或多組附帽。圖1為750kW電鍋爐主接線原理圖。
電鍋爐的控制技術(shù)圣猎。從電氣角度來講士葫,電鍋爐是一臺大功率的電力調(diào)功設(shè)備,鍋爐的輸出功率越高送悔,電功率的輸出也就越大慢显。電功率的輸出調(diào)節(jié)分有級功率調(diào)節(jié)和無級功率調(diào)節(jié)兩種。無級功率調(diào)節(jié)適用于調(diào)節(jié)精度較高的場合欠啤,而有級功率調(diào)節(jié)則適用于調(diào)節(jié)精度要求較低的場合荚藻。由于對電鍋爐的輸出熱功率調(diào)節(jié)度一般要求都不很高,因此國內(nèi)絕大多數(shù)電熱鍋爐均采用有級功率調(diào)節(jié)方式。
有級功率調(diào)節(jié)采用交流接觸器控制硬碳,無級功率調(diào)節(jié)則采用可控硅控制炕常。可控硅也可用于有級功率調(diào)節(jié)祈前,其優(yōu)點是無機(jī)械動作噪聲贿魄,壽命長。缺點是主回路不能*關(guān)斷誓享,過電流和過電壓能力差秕颖,自身耗電量大,需要強(qiáng)迫散熱灰铅,價格較高疚函。而交流接觸器的優(yōu)點是可實現(xiàn)主回路電氣*隔離,過電壓和過電流的能力較強(qiáng)概栗,自身耗電量小枕厅,發(fā)熱量小,價格便宜犁柜。因此洲鸠,一般電鍋爐均采用交流接觸器作為控制器件。
電鍋爐的加熱控制是超大電流的控制赁温,這是與燃油坛怪、燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐控制上的zui大差別。電鍋爐在控制技術(shù)方面有以下幾方面特點:
1. 為了減少對電網(wǎng)的沖擊影響股囊,采取電加熱管組逐級投切方式袜匿。各組加熱器投切之間
間隔時間叫做逐級投切間隔時間。每組的功率越大稚疹,間隔時間越長居灯。因此間隔時間因應(yīng)根據(jù)需要可以任意設(shè)定。
2. 為了延長電加熱管的使用壽命内狗,盡量使電加熱管使用均衡怪嫌,避免過多地使用管某一組或某幾組電加熱,柳沙。同時由于交流接觸器在大電流下工作,也應(yīng)均衡使用岩灭。因此,控制原則是保證每組電加熱管總使用時間相同赂鲤∽蹋控制方式采用多級控制,循環(huán)投切涛闺。即先投者先切鳖灰,后投者后切须涕,先停的先啟動,后停的后啟動潦春。這樣就可以保證交流接觸器的動作次數(shù)*相同肚让,電加熱管的工作時間也大致相同。大大延長電鍋爐的使用壽命材哺。
3. 容量大的電鍋爐電流將達(dá)到幾百安培甚至幾千安培级嘀,這么大的強(qiáng)大電流將對電鍋爐控制裝置產(chǎn)生干擾。因此苏狠,需要采取可靠的抗電磁干擾措施惫借。
4.電鍋爐的加熱控制系統(tǒng)是一個大滯后的二階慣性系統(tǒng)辟昏,采用一般的控制裝置很難達(dá)到*的控制效果钻宠,往往產(chǎn)生交流接觸器動作頻繁,甚至反復(fù)振蕩获列。國內(nèi)已根據(jù)這一特點開發(fā)研制出了電鍋爐電腦控制器谷市。
國內(nèi)電鍋爐的控制方式有四種:(1)手動+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示;(2)順序控制器或PLC控制+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示击孩;(3)*用PLC控制迫悠,包括溫度輸入模塊和顯示單元(液晶顯示或觸摸屏顯示);(4)電鍋爐電腦控制器控制并溫度顯示巩梢。由于其控制性能好创泄,功能全,性價比高括蝠,得到了普遍應(yīng)用鞠抑。
電鍋爐電腦控制器為一體化機(jī)箱,觸摸屏操作忌警。觸摸屏可實時動感地顯示電加熱管的運行狀態(tài)和鍋爐系統(tǒng)運行模擬圖搁拙。還可用數(shù)碼方式顯示溫度、壓力等參數(shù)值,并設(shè)有的在線幫助,多級中文彈出式菜單和故障維修指南,適合任何層次的操作人員使用法绵。采用了現(xiàn)代*的模糊控制技術(shù)箕速,能夠快速平穩(wěn)地控制加熱組循環(huán)投切,提高加熱管使用壽命熏萎。電加熱管組投切動作采取間隔控制茵箩,降低對電網(wǎng)的干擾。間隔時間可任意設(shè)定吃会。取得了很好的控制效果脾询。
電熱鍋爐控制柜與電熱鍋爐配套供應(yīng),作為電熱鍋爐的控制裝置粱思∏唬控制柜主要由柜體绣峰、低壓斷路器、交流接觸器海拾、電腦控制器掩软、測量儀表等組成,與電鍋爐配套的蓄熱水泵眉脖、循環(huán)水泵侮夸、補(bǔ)水泵等的控制裝置一般單設(shè)電控柜(箱),根據(jù)用戶要求也可裝在電鍋爐控制柜中头趴。小型電熱鍋爐可與控制柜作成一體揍庄,以減小電鍋爐房建筑面積。