固體蓄熱蒸汽鍋爐背景資料

目前全天用電分為4個(gè)時(shí)段；尖峰用電、峰用電、谷用電、平用電。尖峰用電是指在用電量較為集中的時(shí)間段；峰用電是指在用電量相對(duì)集中的時(shí)間段；谷用電是指在用電量相對(duì)較少的時(shí)間段；平用電為剩余時(shí)間段。具體每個(gè)時(shí)間段的界定，各地政策均有不同。

對(duì)于終端用電單位來講，使用低谷電可以降低企事業(yè)單位的運(yùn)行成本，同時(shí)因?yàn)槭褂们鍧嵞茉?，可以避免一系列的環(huán)保問題。

基于這樣的環(huán)境，我們研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)了固體電蓄熱鍋爐，主要原理是，在夜間供電低谷時(shí)段（一般為22點(diǎn)至7點(diǎn)，每度電一般在0.30元-0.60元之間，根據(jù)各地政策略有差異），利用夜間廉價(jià)的低谷電，將固體合金蓄熱介質(zhì)加熱到預(yù)定溫度儲(chǔ)存熱量，然后通過自控裝置，將低谷電時(shí)段儲(chǔ)存的熱量在非低谷電時(shí)段或者全天24小時(shí)按需要釋放，從而實(shí)現(xiàn)均衡供熱需求。

谷電蓄熱技術(shù)從2010年前后在國內(nèi)萌芽，隨后在供暖領(lǐng)域得到了爆發(fā)式應(yīng)用，但其工業(yè)應(yīng)用一直沒有打開局面，究其原因是，按原來燃煤、天然氣、電燈能源價(jià)格，谷電產(chǎn)蒸汽的經(jīng)濟(jì)性并不明顯，且較高的初始投入門檻也讓用戶望而卻步。而自2021年開始，受燃煤和天然氣價(jià)格上漲影響，工業(yè)供蒸汽的價(jià)格持續(xù)上漲，浙江、山東、廣東等多地工業(yè)蒸汽供應(yīng)單位調(diào)整蒸汽價(jià)格，供氣企業(yè)蒸汽價(jià)格從原來的220元左右上漲至300元+、400元+，導(dǎo)致不少工廠的用能成本持續(xù)上漲，用汽企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營大受影響。

相比之下，在可再生能源電力占比越來越高的趨勢(shì)下，電力價(jià)格反而呈下降趨勢(shì)。同時(shí)，在電力市場(chǎng)改革的背景下，峰谷電價(jià)差也持續(xù)拉大。在這樣的背景下，利用低谷電熱儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定低成本的高質(zhì)量工業(yè)蒸汽供應(yīng)，愈加現(xiàn)實(shí)和可行。金喆新能源的蓄熱電鍋爐供蒸汽技術(shù)也是在這種情況下推向了市場(chǎng)。

金喆新能源固體蓄熱蒸汽鍋爐簡(jiǎn)介

金喆新能源是固體電蓄熱蒸汽機(jī)組廠家，我們的蒸汽發(fā)生機(jī)組利用谷電時(shí)段儲(chǔ)熱、工作時(shí)段按需供應(yīng)≤2.5MPa（250℃）蒸汽，可用于替代原有的生物質(zhì)/燃?xì)?電蒸汽發(fā)生器，運(yùn)行成本低30%以上，還可用于削峰填谷調(diào)峰場(chǎng)景。

機(jī)組輸入電壓等級(jí)有380V和10KV兩種選擇。600KW以上大功率機(jī)組可10kv高壓直入，為用戶省去大額的變壓器增容費(fèi)用，運(yùn)行安全可靠，自動(dòng)化程度高。

本機(jī)組配套自有蒸汽發(fā)生器組件，保證蒸汽穩(wěn)定或生產(chǎn)過熱蒸汽。蓄熱時(shí)段根據(jù)當(dāng)?shù)毓入姇r(shí)段確定，放熱時(shí)段根據(jù)用熱需求靈活設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)8小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)等各種供熱需求。

產(chǎn)品模塊化組裝技術(shù)成熟，10KV高壓直入機(jī)組單模塊蒸汽產(chǎn)量為不超過1.5噸/小時(shí)，更大需求量可在此基礎(chǔ)上模塊化拼裝。380V機(jī)組單模塊蒸汽產(chǎn)量不超過500kg/小時(shí)，單機(jī)產(chǎn)量大約為4噸/小時(shí)。

固體蓄熱電蒸汽鍋爐應(yīng)用實(shí)例

2022年12月3日，金喆新能源兩臺(tái)固體電儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生器（又可稱固體蓄熱電蒸汽發(fā)生器，谷電儲(chǔ)熱電蒸汽發(fā)生器等）裝車發(fā)貨，奔赴河南榮馳服飾有限公司的安裝現(xiàn)場(chǎng)。

河南榮馳服務(wù)有限公司位于河南省濮陽市范縣，是江蘇省南通三榮貿(mào)易有限公司全資在河南建設(shè)的第三個(gè)千人規(guī)模的工廠。該公司以生產(chǎn)褲裝為主，是各地快時(shí)尚品牌“優(yōu)衣庫"和眾多歐美品牌核心供應(yīng)商之一。服裝生產(chǎn)過程中需要蒸汽熨燙，本項(xiàng)目中我們?yōu)槠渑涮琢祟~定輸入功率為180KW的固體蓄熱蒸汽機(jī)組，額定蒸汽壓力為0.4MPa，每小時(shí)產(chǎn)蒸汽200KG，屬于免檢的電蒸汽發(fā)生器。機(jī)組部件及配套輔機(jī)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后，我公司技術(shù)人員、安裝團(tuán)隊(duì)與用戶通力合作，僅用時(shí)15天就完成兩套設(shè)備的安裝調(diào)試工作，再次體現(xiàn)了金喆新能源的高效交付能力。

經(jīng)過十幾天的運(yùn)行測(cè)試，金喆新能源固體電儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生器體現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，與用戶原有的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器相比，我們的電蒸汽鍋爐耗電集中在谷電時(shí)段，可節(jié)約30%以上蒸汽成本；蒸汽品質(zhì)高，蒸汽壓力穩(wěn)定；出氣速度快，能做到即開即有，隨時(shí)啟停；自動(dòng)化程度高，能做到無人值守。

值得一提的是，我們的固體電儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生器配套了專li蒸汽發(fā)生器組件，并采用自有的恒溫加熱模式，能夠保證穩(wěn)定生產(chǎn)蒸汽的同時(shí)還能根據(jù)實(shí)際需要提高蒸汽溫度，使產(chǎn)出蒸汽具有一定的過熱度，有效解決了榮馳公司原有蒸汽熨燙系統(tǒng)，壓力不穩(wěn)定、蒸汽帶水嚴(yán)重等問題。

下圖為鍋爐調(diào)試期間拍攝。

固體蓄熱電蒸汽鍋爐設(shè)計(jì)壽命為什么是20年？

設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)20年，是固體蓄熱電鍋爐的明顯的優(yōu)勢(shì)之一。要想了解某個(gè)設(shè)備的壽命長(zhǎng)短，我們必須先了解它的結(jié)構(gòu)。下圖是固體蓄熱鍋爐系統(tǒng)圖（含鍋爐本體和電氣部分）。

從以上圖可以看出，固體蓄熱電本體鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除耐高溫風(fēng)機(jī)外，無其他機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，因此不存在磨損等問題，性能非常穩(wěn)定。因此，幾個(gè)關(guān)鍵組件的壽命長(zhǎng)短就成了決定鍋爐本體壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵要素。

先說蓄熱鎂磚。

目前固體蓄熱鍋爐可以分為兩種，固體相變蓄熱鍋爐和鎂磚蓄熱鍋爐兩大類。金喆新能源的固體蓄熱電鍋爐采用的蓄熱磚，是不會(huì)發(fā)生相變的。我們的蓄熱磚以不低于92%的氧化鎂合金蓄熱磚為基礎(chǔ)材料，添加納米微晶材料，1600℃高溫?zé)贫?，耐腐蝕、耐高溫，具備體積小、熱容量大、蓄熱能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、熱量釋放穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可連續(xù)使用20年0維護(hù)，且在反復(fù)加熱過程中不發(fā)生粉化現(xiàn)象，如果萬一真的出現(xiàn)粉化、損壞等情況，我們可免費(fèi)更換。

我們的蓄熱磚擁有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和我們的整個(gè)蓄熱-放熱系統(tǒng)相匹配。

第二，電熱絲。

電熱絲是固體鎂磚電鍋爐的易損件，但金喆新能源的電熱絲為高阻抗合金電熱絲，且在蓄熱體中安置合理，充分考慮到了高效傳熱和局部有效散熱，電熱絲不氧化、不拉弧，可使用5-10年后換一次，這種更換不影響鍋爐整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。

第三，保溫模塊。

保溫模塊為無機(jī)物，沒有固定的使用年限，在鍋爐房這種無腐蝕、清潔、干燥的環(huán)境中更是可以使用。

第四，換熱器。

換熱器為我們自己的設(shè)計(jì)，設(shè)備運(yùn)行無異響，本體上有超溫保護(hù)、超壓泄放、運(yùn)行安全可靠，使用壽命在10年以上。有部分廠家會(huì)采用不銹鋼換熱器，如果采用不銹鋼，焊接處會(huì)有晶尖腐蝕，很容易泄漏，這也是為什么熱水器不用不銹鋼的原因。

通過以上分析可以看出，金喆新能源固體蓄熱鍋爐確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)20年的使用壽命。2021年，我們?yōu)橹袊r(nóng)業(yè)大學(xué)改造了他們?cè)械墓腆w蓄熱鍋爐，作為的一批固體蓄熱鍋爐用戶，他們?cè)械臋C(jī)組安裝于十幾年前，當(dāng)時(shí)我們國內(nèi)的固體蓄熱鍋爐行業(yè)才剛剛開始萌芽，所以這個(gè)案例也是固體蓄熱鍋爐這個(gè)產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)的很好認(rèn)證。