专利名称：承压蓄热电锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及蓄热电锅炉，尤其涉及一种承压蓄热电锅炉。
背景技术：
承压蓄热电锅炉在二十世纪六十年代问世，已在暖通工程领域广泛应用。我国承压蓄热电锅炉自二000年开始应用。
承压蓄热电锅炉的特点是在蓄热罐顶部有一蒸汽腔，其下部是蓄热水腔。蓄热炉的蓄热水腔内设有若干组电加热管，利用晚间低廉的谷电，电加热管通电，蓄热水加热。随着加热过程的进展，蒸汽腔的压力逐渐增加，因而蓄热水温度也逐渐上升。现有承压蓄热电锅炉的最高水温是145℃，相应蒸汽压力(饱和蒸汽压力)是0.32MPa。
承压蓄热电锅炉在夜间谷电时段蓄热，在白天平电、峰电时段放热，供用户使用。这样对电网言，起到了“削峰填谷”作用，平衡了负荷，夜间谷电得到充分利用。对用户言，则大大降低了运行费用。电锅炉又适应日益增长的环保要求，因而电力部门大力倡导推荐使用蓄热电锅炉，应用前景十分光明。
由于承压蓄热电锅炉往往尺寸庞大，直径可达4米，长度可达20米。对蓄热炉而言，最重要的一点是“蓄热充足，放热彻底”，以便充分利用蓄热炉的蓄热量。“蓄热充足”是指整个蓄热水腔中的水温均匀，都达到145℃。如果部分水温为145℃，部分水温＜145℃，则总蓄热量降低，不能满足供热需要。
假设放热时蓄热罐水温逐渐从145℃降至65℃，则所谓“放热彻底”是指放热时整个蓄热罐水温都从145℃逐渐降至65℃。如大部分水温从145℃降至65℃，而小部分水温仍保持100～145℃，则这小部分水的热量就没有充分释放，就没有实现“放热彻底”，也就是蓄热罐的蓄热量没有充分利用，导致供热量不足。如要保证供热量，只能在平电或峰电时段再上电加热，其后果是运行费用明显增加。
现有的承压蓄热电锅炉往往不能做到“蓄热充足，放热彻底”，这是由于其进水出水循环系统设置不合理而造成的。图1、图2是现有技术的承压蓄热电锅炉的进水出水循环系统的结构图，图1是正视图，图2是俯视图。现有技术中进水出水循环系统是采用同一套进水出水循环系统(一套循环水泵，一套进水出水配水管系统)进行蓄热和放热。且进水配水管和出水配水管其管壁上都没有钻孔，蓄热时罐中的水经出水配水管的端口抽吸至循环水泵13，循环泵再将水打至蓄热罐，经罐底部的进水配水管11送至电加热管10。放热时罐中的水经出水配水管12的端口抽吸至板式热交换器14向用户供热，由板式热交换器14返回的较冷的水经循环泵13，进水配水管回至炉中。
这样的配置在“蓄热充足”和“放热彻底”都有不足之处如图1所示，进水管为11，出水管为12。出水配水管12的位置位于炉体的中部，对蓄热来说，其位置较高，在蓄热时出水配水管12的进水端口距离罐底有一定的距离，故罐中底部会出现死区，底部部分冷水得不到加热，不能实现“蓄热充足”；对放热来说，出水配水管12的进水端口又不够高，距离罐顶液面有一定距离，且其取水口向下开启，因此在进水端口以上部分水的热量不能充分释放，不能实现“放热彻底”。
于是，需要一种更合理的进水出水管道系统来使蓄热电锅炉做到“蓄热充足”和“放热彻底”。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种进水出水管道布置合理的承压蓄热电锅炉，来使电锅炉充分地蓄放热。
本实用新型的另一目的是提供一种蓄热和放热可同时进行的承压蓄热电锅炉。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种承压蓄热电锅炉，其电加热管在炉体的一端中间偏下侧的位置，其特征在于，所述承压蓄热电锅炉包括分开的蓄热水循环系统和放热水循环系统所述蓄热水循环系统包括蓄热水泵和蓄热水循环管道，所述蓄热循环管道的出水口在炉体中远离所述电加热管的一端，进水口在靠近所述电加热管的一侧；所述放热水循环系统包括放热水泵和放热水循环管道，所述放热循环管道的出水口在炉体的上侧，进水口在下侧。
所述蓄热循环管道包括蓄热出水管道和蓄热进水管道，采用如下结构所述蓄热出水管道位于远离所述电加热管的一侧，包括数个竖直方向放置的“T”字型管道，“T”字的头部向下并呈水平方向，在所述炉体的下侧横向伸展，“T”字的尾部均位于所述炉体的纵向中轴线上并由一沿着所述炉体纵向中轴线的管道连接，该纵向管道通过另一管道连接到位于炉体外的所述蓄热水泵；所述蓄热进水管道位于靠近所述电加热管的一侧，为一个水平方向放置的“Γ”型管道，位于所述电加热管的下方，从俯视方向看，所述“Γ”型管道包围所述电加热管，所述“Γ”型管道的一端延伸到所述炉体外与所述蓄热水泵相连。
所述放热循环管道包括放热出水管道和放热进水管道，采用如下结构所述放热出水管道位于所述炉体的上侧，包括数个竖直方向放置的短“T”字型管道，“T”字的头部向下并呈水平方向，在所述炉体的中间偏上侧横向伸展，“T”字的尾部均位于所述炉体的纵向中轴线上并由一沿着所述炉体纵向中轴线的管道连接，该纵向管道通过另一管道连接到位于炉体外的所述热交换器；所述放热进水管道位于所述炉体的下侧，为一沿着所述炉体纵向中轴线的管道，并通过另一管道连接到位于炉体外的所述放热水泵，所述热交换器和所述放热水泵相连。
所述蓄热循环管道也可采用如下结构所述蓄热出水管道位于远离所述电加热管的一侧，为一封闭多边形管道，在所述炉体的下侧，并通过一管道与所述炉体外的所述蓄热水泵相连；所述蓄热进水管道位于靠近所述电加热管的一侧，为一个水平方向放置的“Γ”型管道，位于所述电加热管的下方，从俯视方向看，所述“Γ”型管道包围所述电加热管，所述“Γ”型管道的一端延伸到所述炉体外与所述蓄热水泵相连。
所述放热循环管道也可采用如下结构所述放热出水管道为一闭合多边形管道，位于所述炉体的上侧，并通过一管道与所述炉体外的所述热交换器相连；所述放热进水管道位于所述炉体的下侧，为一沿着所述炉体纵向中轴线的管道，并通过另一管道连接到位于炉体外的所述放热水泵，所述热交换器和所述放热水泵相连。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的承压蓄热电锅炉能充分地蓄放热，做到“蓄热充足”和“放热彻底”。同时，由于蓄热系统和放热系统分开独立使用各自的水泵和水循环管道，因此该电锅炉可同时进行蓄热和放热。
图1是现有技术的承压蓄热电锅炉的水循环管道结构的正视图；图2是现有技术的承压蓄热电锅炉的水循环管道结构的俯视图；图3是本实用新型的承压蓄热电锅炉的一个实施例的蓄热水循环管道结构的正视图；图4是图3所示实施例的蓄热水循环管道结构的俯视图；图5是图3所示实施例的放热水循环管道结构的正视图；图6是图3所示实施例的放热水循环管道结构的俯视图；图7是本实用新型的承压蓄热电锅炉的另一个实施例的蓄热水循环管道结构的正视图；图8是图7所示实施例的蓄热水循环管道结构的俯视图；图9是图7所示实施例的放热水循环管道结构的正视图；图10是图7所示实施例的放热水循环管道结构的俯视图；图11是使用本实用新型的承压蓄热电锅炉组成的蓄热系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。
本实用新型的承压蓄热电锅炉采用蓄热和放热分开工作的设计，各自使用一套独立的水泵和水循环管道，可同时进行蓄热和放热。这主要是考虑到在某些情况下，当热需求量特别大时，已经预见到电锅炉的蓄热量不够，这时就可开启蓄热系统一边蓄热一边放热。而传统技术中由于蓄热和放热使用同一套系统，就不能在放热的同时进行蓄热所需的合理的水流循环。本实用新型的承压蓄热电锅炉包括分开的蓄热水循环系统和放热水循环系统蓄热水循环系统包括蓄热水泵和蓄热水循环管道，蓄热水循环管道又可分成蓄热出水管道和蓄热进水管道。放热水循环系统包括放热水泵和放热水循环管道，放热水循环管道又可分成放热出水管道和放热进水管道。
蓄热水循环管道从远离电加热管的一端出水，在靠近电加热管的一侧进水，这是因为在蓄热罐(即炉体)中，由于冷热水比重不同，总是冷水在下，热水在上。同时，考虑到电加热管的位置放置在炉体的一端，因此，总是靠近电加热管这一侧的水较热，而远离电加热管一侧的水较冷。故在蓄热时，考虑从远离电加热管的一侧，特别是炉体的下方取水，这样就能将整个炉体中温度最低的水抽到电加热管进行加热，从而做到整个炉体内的水温均匀，使“蓄热充足”。于是，本实用新型采用如下结构的蓄热水循环管道，图3、图4是本实用新型的承压蓄热电锅炉的一个实施例的蓄热水循环管道结构的正视图和俯视图。如图3及图4所示，蓄热出水管道30位于远离电加热管35的一侧，包括数个竖直方向放置的“T”字型管道31，该实施中为2个，“T”字的头部向下并呈水平方向，在炉体的下侧横向伸展，“T”字的尾部均位于炉体的纵向中轴线上并由一沿着炉体纵向中轴线的管道32连接，该纵向管道32通过另一管道33连接到位于炉体外的蓄热水泵36；蓄热进水管道34位于靠近电加热管35的一侧，为一个水平方向放置的“Γ”型管道34，位于电加热管35的下方，从俯视方向看，“Γ”型管道34包围电加热管35，“Γ”型管道34的一端延伸到炉体外与蓄热水泵36相连。该实施例中，所有管道的管壁上都开有小孔，这样能在管道口和管壁上同时进出水，进一步扩大了进出水的位置，能使整个炉体内的水温更加均衡。采用上述结构的蓄热水循环管道，将整个炉体内相对温度较低的水从蓄热出水管道30抽出来，经蓄热水泵36，将水打至蓄热罐有电加热管35一侧的蓄热进水管道34再次进入蓄热罐，有蓄热进水管道34上的小孔喷射至电加热管35加热，热水会上升，再借助于蓄热水泵36，就能使蓄热罐内部加速对流循环，实现整个蓄热罐水温均匀，达到“蓄热充足”。
图3和图4所示的只是蓄热水循环管道的一种实施方式，当然也可以采用其它方式，图7和图8就是是本实用新型的承压蓄热电锅炉的另一个实施例的蓄热水循环管道结构的正视图和俯视图。在该实施例中，蓄热进水管道34，电加热器35和蓄热水泵36都没有变化，只是蓄热出水管道40采用了另一种结构，如图所示，蓄热出水管道40位于远离电加热管35的一侧，为一封闭多边形管道，该实施例中为一矩形，在炉体的下侧，并通过一管道41与炉体外的蓄热水泵36相连。其工作原理和前述的一个实施例相同且所有管道的管壁上也都开有小孔。
上面公共开的两个蓄热水循环管道的实施例是本实用新型的较佳实施例，熟悉本领域的技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下对它们做出各种修改。
放热水循环管道在炉体的上侧出水，下侧进水，这是考虑到承压蓄热电锅炉放热时回水(冷水)返回蓄热炉时，由于冷水密度大、会下沉而位于炉体底部，炉体顶部则是热水。随着放热过程的进展，蓄热炉中冷水层逐渐加大，冷水层的最高液面逐渐上抬。而热水层面逐渐缩小，故要想“放热彻底”，就必须从蓄热炉的顶部水层抽热水输出。本实用新型的技术方案正是这样考虑的。图5和图6是图3所示实施例的放热水循环管道结构的正视图和俯视图。如图所示，放热出水管道50位于炉体的上侧，包括数个竖直方向放置的短“T”字型管道52，该实施例中为1个，短“T”字型管道比前面说到的“T”字型管道要短一些，因而“T”字的头部在炉体的中间偏上侧横向伸展，“T”字头部向下并呈水平方向，“T”字的尾部均位于炉体的纵向中轴线上并由一沿着所述炉体纵向中轴线的管道55连接，该纵向管道55通过另一管道51连接到位于炉体外的放热水泵56；放热进水管道53位于炉体的下侧，为一沿着炉体纵向中轴线的管道，并通过另一管道54连接到位于炉体外的放热水泵56。放热水循环管道的所有管道的管壁上也都开有小孔，以进一步均衡水温。在放热时，放热水泵56将从板式热交换器57回来的回水(冷水)打至炉体底部的放热进水管道53进至炉体底部，放热出水管道50抽出水送入热交换器57，由于其取水的位置位于炉体的顶层，因而能达到“放热彻底”。
图5和图6所示的只是放热水循环管道的一种实施方式，当然也可以采用其它方式，图9和图10就是图7所示实施例的放热水循环管道结构的正视图和俯视图。该实施例中，放热进水管道53，热交换器57和蓄热水泵56都没有变化。只是放热出水管道58采用了另一种结构。如图所示，放热出水管道58为一闭合多边形管道，该实施例中为矩形，位于炉体的上侧，并通过一管道59与炉体外的放热交换器57相连。其工作原理和前述的一个实施例相同且所有管道的管壁上也都开有小孔。
上面公共开的两个放热水循环管道的实施例是本实用新型的较佳实施例，熟悉本领域的技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下对它们做出各种修改。
使用本实用新型的承压蓄热电锅炉可组成蓄热系统，如图11所示，包括承压蓄热电锅炉1、蓄热水泵2、放热水泵3及板式热交换器4。蓄热时，蓄热水泵2进行蓄热炉1内部水循环，放热时放热水泵3工作，通过板式热交换器4将热量传出，传给板交二次侧，进行供暖或供应生活热水。
板交二次侧由采暖循环泵5驱动水流经板交提高水温向采暖系统供应热水，采暖系统的回水再进入循环泵5形成闭式系统。该闭式系统由膨胀水箱6定压，如采暖系统有泄漏，则由补水泵7抽吸软水箱8中的软水向系统补水。图中91为软水器，92为除垢器。
由于采用了上述技术方案，本使用新型的蓄热炉有两套循环水泵(蓄热循环水泵和放热循环水泵)，在蓄热罐内设两套进水、出水配水管道，分别实现蓄热时及放热时的罐内水流循环，且进水和出水配管由纵横交错的管道网络或框架管道网络组成，进水、出水配管上布置了众多径向小孔，供水出入，罐内水在蓄热和放热时不出现流动死区，实现全方位水流流动。蓄热时从罐中最冷处抽水抽至电加热管处加热，放热时回水(冷水)回至蓄热罐底部，从蓄热罐高处取水供热(放热进行时，热水总是浮在罐体顶部)达到了“蓄热充足，放热彻底”的目的，向用户提供最大供热量，能充分利用谷电，尽量减少平电，避免使用峰电，最大限度降低运行费用，既保证用户供暖舒适，又实现最佳经济运行。
上述详细描述的两个实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求1.一种承压蓄热电锅炉，其电加热管在炉体的一端中间偏下侧的位置，其特征在于，所述承压蓄热电锅炉包括分开的蓄热水循环系统和放热水循环系统所述蓄热水循环系统包括蓄热水泵和蓄热水循环管道，所述蓄热循环管道的出水口在炉体中远离所述电加热管的一端，进水口在靠近所述电加热管的一侧；所述放热水循环系统包括放热水泵、放热水循环管道和热交换器，所述放热循环管道的出水口在炉体的上侧，进水口在下侧。
2.如权利要求1所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述蓄热水循环管道包括蓄热出水管道和蓄热进水管道，采用如下结构所述蓄热出水管道位于远离所述电加热管的一侧，包括数个竖直方向放置的“T”字型管道，“T”字的头部向下并呈水平方向，在所述炉体的下侧横向伸展，“T”字的尾部均位于所述炉体的纵向中轴线上并由一沿着所述炉体纵向中轴线的管道连接，该纵向管道通过另一管道连接到位于炉体外的所述蓄热水泵；所述蓄热进水管道位于靠近所述电加热管的一侧，为一个水平方向放置的“Г”型管道，位于所述电加热管的下方，从俯视方向看，所述“Г”型管道包围所述电加热管，所述“Г”型管道的一端延伸到所述炉体外与所述蓄热水泵相连。
3.如权利要求2所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述蓄热出水管道包括2个所述“T”字型管道。
4.如权利要求1所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述放热水循环管道包括放热出水管道和放热进水管道，采用如下结构所述放热出水管道位于所述炉体的上侧，包括数个竖直方向放置的短“T”字型管道，“T”字的头部向下并呈水平方向，在所述炉体的中间偏上侧横向伸展，“T”字的尾部均位于所述炉体的纵向中轴线上并由一沿着所述炉体纵向中轴线的管道连接，该纵向管道通过另一管道连接到位于炉体外的所述热交换器；所述放热进水管道位于所述炉体的下侧，为一沿着所述炉体纵向中轴线的管道，并通过另一管道连接到位于炉体外的所述放热水泵；所述热交换器和所述放热水泵相连。
5.如权利要求4所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述放热出水管道包括1个所述短“T”字型管道。
6.如权利要求1所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述蓄热水循环管道包括蓄热出水管道和蓄热进水管道，采用如下结构所述蓄热出水管道位于远离所述电加热管的一侧，为一封闭多边形管道，在所述炉体的下侧，并通过一管道与所述炉体外的所述蓄热水泵相连；所述蓄热进水管道位于靠近所述电加热管的一侧，为一个水平方向放置的“Г”型管道，位于所述电加热管的下方，从俯视方向看，所述“Г”型管道包围所述电加热管，所述“Г”型管道的一端延伸到所述炉体外与所述蓄热水泵相连。
7.如权利要求6所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述蓄热出水管道为矩型管道。
8.如权利要求1所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述放热水循环管道包括放热出水管道和放热进水管道，采用如下结构所述放热出水管道为一闭合多边形管道，位于所述炉体的上侧，并通过一管道与所述炉体外的所述放热交换器相连；所述放热进水管道位于所述炉体的下侧，为一沿着所述炉体纵向中轴线的管道，并通过另一管道连接到位于炉体外的所述放热水泵；所述热交换器和所述放热水泵相连。
9.如权利要求8所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述放热出水管道为矩型管道。
10.如权利要求1至9中任一项所述的承压蓄热电锅炉，其特征在于，所述蓄热水循环管道和放热水循环管道的管道上有小孔。
专利摘要本实用新型公开了一种承压蓄热电锅炉，其电加热管在炉体的一端中间偏下侧的位置，其特征在于，承压蓄热电锅炉包括分开的蓄热水循环系统和放热水循环系统蓄热水循环系统包括蓄热水泵和蓄热水循环管道，蓄热循环管道在炉体中远离电加热管的一端出水，在靠近电加热管的一侧进水；放热水循环系统包括放热水泵、放热水循环管道和热交换器，放热循环管道在炉体的上侧出水，在下侧进水。采用了上述技术方案的本实用新型的承压蓄热电锅炉能充分地蓄放热，做到“蓄热充足”和“放热彻底”。同时，由于蓄热系统和放热系统分开独立使用各自的水泵和水循环管道，因此该电锅炉可同时进行蓄热和放热。
文档编号F24H7/00GK2644982SQ0327042
公开日2004年9月29日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者张坚 申请人:上海实翔机电设备工程成套有限公司