专利名称：移动式高温固体蓄热电锅炉供暖、制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明所述的技术方案属于贮热加热器领域，具体说是属于释放的热量被传输给传热流体的，例如空气、水的贮热加热器，依据国际专利分类法，属于F24H 7/02。
背景技术：
目前我国出现多种形式的高温固体蓄热电锅炉，如我国专利号02118524.7《自储能电锅炉》，其构造部件包括由高密度储热介质组成的储热体，设置在储热体内的吸热器和电加热器，与吸热器相连接的集热器，与集热器相连接的具有外罩套管或管板、板式的两个换热器，与换热器相连接的循环泵、控制器及集液器。散热器的回水通过换热器加温后由循环泵输回至散热器。但由于现有建筑配电功率有限，增容成本很高，严重限制了蓄热电锅炉 的推广应用。另外，夏季是电荒最严重的时候，空调制冷用电占城市用电近三分之一，移峰填谷尤为迫切，若谷电蓄热能用于制冷，那更是一举两得的理想之举。
发明内容
本发明的目的是克服电力增容成本过高对蓄热电锅炉推广应用的严重障碍，并且使谷电蓄热也用于夏季制冷，为夏季移峰填谷、缓解电荒发挥作用，提出了一种移动式高温固体蓄热电锅炉供暖、制冷系统。本发明是这样实现的本移动式高温固体蓄热电锅炉供暖、制冷系统包括配电站、移动式高温固体蓄热电锅炉、溴化理制冷机组、电控柜、末端供暖、制冷系统五大部分。配电站在原有变电站内扩建配电装置和场地而成；移动式高温固体蓄热电锅炉由高温固体蓄热电锅炉和平板拖挂车组合而成，由专用的运送车把移动式高温固体蓄热电锅炉每天晚上送到配电站通电蓄热，每天早晨再送回用户供热或制冷，在谷电蓄热时段，用户还留有供暖或制冷的部份移动式高温固体蓄热电锅炉；此溴化锂制冷机组由普通的溴机改制而成，原由燃烧机烧燃气加热，现在去掉燃烧机，直接与蓄热电锅炉的高温空气管出口相连加热，原有的排烟口通过回风管与热风机进口相连，热风机出口与蓄热电锅炉的回风口相连；末端供暖、制冷系统一般为建筑物原有的供热制冷系统。冬季，用户系统直接与蓄热电锅炉的換热器水箱进出口相连；夏季，用户系统直接与溴机冷水进出口相连。电控柜通过电缆与蓄热电锅炉的电控箱、热风机、供热、制冷循环泵系统、冷却水循环泵系统、冷塔风扇电机、溴机电控系统相连。本移动式高温固体蓄热电锅炉用作供暖时包括移动式高温固体蓄热电锅炉、热风循环和換热系统、热水循环和換热系统、电控柜四大部分。高温固体蓄热电锅炉放置在平板拖挂车上，通过螺栓、压板与平板车连成一体，组成移动式高温固体蓄热电锅炉。高温固体蓄热电锅炉热风管出口和回风管进口与热风循环換热系统相连，热水循环和換热系统与热风循环和換热系统中热风換热箱的进水口和出水口相连，电控柜通过电缆与电锅炉电控箱、热风机、热水循环泵系统相连。高温固体蓄热电锅炉由外箱体、保温层、内箱体、耐火砖砌体、电加热电阻带、高温蓄热体、电控箱、配电箱组成。内箱体是内部承力件，由厚钢板、力口强筋焊接而成，上面焊有法兰边，通过螺栓与上箱盖法兰边相连，成为内箱体的一部份。外箱体由吊挂框架、薄钢板焊接而成，内面包有保温层。内箱体内侧，有一层耐火砖砌体。高温蓄热体由同一种蓄热体小块有序堆积而成，此小块垂直方向中央有一个通风圆孔，上下对齐后成为热空气的循环通道。此小块横向中间有一个半圆通槽，两块拼在一起成为一个圆形通槽，此通槽一直连通并穿过炉体前后两侧内箱体，槽内放置电加热电阻带。电阻带一端与电锅炉配电箱汇流排相连，另一端与电缆相连，电缆通过电锅炉底部通道与电锅炉配电箱回路汇流排相连。高温蓄热体下部，由立放的蓄热砖支撑，并形成电锅炉回风口均布到全炉底部的风道，使各块蓄热体能均匀放热。热风循环和換热系统由电锅炉出风管、热风換热箱、热风換热箱出风管、热风机、热风循环风管组成，电锅炉出风管下端插入电锅炉内，上端与热风換热箱进风口相连，热风換热箱出风口与热风換热箱出风管相连，热风換热箱出风管又与热风机进口相连，热风机出口与热风循环管相连，热风循环管下端与电锅炉底部回风口相连。热水循环換热系统由热水循环泵系统、热水換热器、供暖系统定压补水箱组成。热水循环泵系统水泵出水管与热风換热箱进水口相连，水泵进水管与热水換热器出水口相连，热水換热器进水口与热风換热箱出水口相连，供暖系统定压补水箱通过水管与热水循环泵系统回水管相连。电控柜通过电缆与电锅炉电控箱、热风机、热水循环泵系统相连，同时它又担负着整个系统的智能化控制、管理职能。 本移动式高温固体蓄热电锅炉用作制冷时包括移动式高温固体蓄热电锅炉、热风循环系统、溴化锂制冷机、冷却水循环系统、冷水循环系统、电控柜六大部分。移动式高温固体蓄热电锅炉热风管出口通过热风管与溴化锂机组进风口相连，溴化锂机组出风口通过热风管与热风机进风口相连，热风机出风口通过热风管与高温蓄热电锅炉回风口相连。冷却水循环系统由冷却循环泵系统、冷却塔、冷塔风机组成。冷水循环系统由冷水循环泵系统、空调机、定压补水箱组成。电控柜通过电缆与高温固体蓄热电锅炉电控箱、热风机、溴化锂机组电控制箱、冷却循环泵系统、冷塔风机、冷水循环泵系统相连，同时它又担负着整个系统的智能化控制、管理职能。对于大容量高温固体蓄热电锅炉，炉体长度3米到5米时，一个风口从下面送风，容易出现竖排蓄热体通风不均的现象，影响整体蓄热量和效率。此时应采用横向送风，电加热电阻带穿插方向还是与送风方向垂直，电锅炉配电箱、电控箱位置作了相应改变，去掉了底部蓄热砖，其他结构与原高温固体蓄热电锅炉相同。
图I高温固体蓄热电锅炉立面结构剖视图。图2A-A剖视高温固体蓄热电锅炉供暖系统示意图。图3B-B剖视图。图4C向视图。图5炉体吊挂框架结构示意图。图6高温固体蓄热电锅炉制冷系统示意图。图7移动式高温固体蓄热电锅炉结构示意图。图8配电站移动式高温固体蓄热电锅炉谷电蓄热布置示意图。图9大型高温固体蓄热电锅炉立面剖视结构示意图。
图10大型高温固体蓄热电锅炉俯视结构示意图。零部件编号外箱体I、保温层2、内箱体3、耐火砖砌体4、高温蓄热体5、循环热风管6、电加热电阻带7、热风机8、电控柜9、电锅炉出风管10、热风換热箱11、热水循环泵系统12、供暖系统定压补水箱13、热水換热器14、高温固体蓄热电锅炉15、热风換热箱出风管16、热风循环換热系统17、热水循环換热系统18、溴化锂机组电控箱19、蓄热砖20、吊挂框架21、电锅炉电控箱22、电锅炉配电箱23、前热风管24、后热风管25、冷却水循环系统26、中热风管27、溴化锂机组加热器28、冷水循环系统29、冷塔风机30、冷却塔31、冷却循环泵系统32、冷水循环泵系统33、定压补水箱34、空调机35、平板拖挂车36、移动式高温固体蓄热电锅炉37、汇流排38、配电站39、热风循环系统40、溴化锂机组41。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步描述。从图I、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8中可以看出，本移动式高温固体蓄热电·锅炉供热系统由移动式高温固体蓄热电锅炉37、热风循环換热系统17、热水循环換热系统18、电控柜9四大部分组成。移动式高温蓄热电锅炉37由高温固体蓄热电锅炉15和平板拖挂车36通过螺栓、压板联成一体；高温固体蓄热电锅炉15通过电锅炉出风管10出口和热风循环管16进口与热风循环換热系统17相连，热风循环管16出口与高温固体蓄热电锅炉回风口相连；热水循环換热系统18与热风換热箱11的进水口和出水口相连。电控柜9通过电缆与电锅炉电控箱22、热风机8、热水循环泵系统12相连。高温固体蓄热电锅炉15由外箱体I、保温层2、内箱体3、耐火砖砌体4、电加热电阻带7、高温蓄热体5、蓄热砖20、电锅炉电控箱22、电锅炉配电箱23组成。内箱体3是承力件，由厚钢板、力口强筋焊接而成，上面焊有法兰边，通过螺栓与上箱盖法兰边相连，成为内箱体3的一部份。外箱体I由由吊挂框架21、薄钢板焊接而成，内面包有保温层2。高温蓄热体5由同一种高温蓄热体小块有序堆积而成，此小块垂直方向中央有一个通风圆孔，上下对齐后成为热空气的循环通道。此小块横向侧面中间有一个半圆通槽，两块拼在一起成为一个圆形通槽，此通槽一直连通并穿过炉体前后两侧内箱体3，槽内放置电加热电阻带7。电加热电阻带7 —端与电锅炉配电箱23汇流排相连，另一端与电缆相连，电缆通过电炉底部通道与电锅炉配电箱23回路汇流排相连。高温蓄热体5下部，由立放的蓄热砖20支撑，并形成循环热风管6出风口均布到全炉底部的风道，使各块蓄热体能均匀放热。内箱体3内侧，有一层耐火砖砌体4。热风循环換热系统17由电锅炉出风管10、热风換热箱11、热风換热箱出风管16、热风机8、热风循环风管6组成，电锅炉出风管10下端插入高温固体蓄热电锅炉15内，上端与热风換热箱11进风口相连，热风換热箱11出风口与出风管16相连，出风管16又与热风机8进风口相连，热风机8出风口与热风循环管6相连，热风循环管6下端与高温固体蓄热电锅炉15底部进风口相连。热水循环換热系统18由热水循环泵系统12、热水換热器14、供暖系统定压补水箱13组成。热水循环泵系统12出水管与热风換热器11进水口相连，热水循环泵系统12进水管与热水換热器14出水口相连，热水換热器14进水口与热风換热器11出水口相连，供暖系统定压补水箱13通过水管与热水循环泵系统12回水管相连。电控柜9通过电缆与电锅炉电控箱22、热风机8、热水循环泵系统12相连，同时它又担负着整个系统的智能化控制、管理职能。本移动式高温固体蓄热电锅炉制冷系统包括移动式高温固体蓄热电锅炉37、配电站39、热风循环系统40、溴化锂制冷机组41、冷却水循环系统26、冷水循环系统29、电控柜9七大部分；移动式高温固体蓄热电锅炉37通过运输车送往配电站39利用谷电蓄热，然后送回用户机房；电锅炉热风管10出口通过前热风管24与溴化锂机组加热器28进风口相连，溴化锂机组加热器28出风口通过中热风管27与热风机8进风口相连，热风机8出风口通过后热风管25与高温 固体蓄热电锅炉15回风口相连；冷却水循环系统26由冷却循环泵系统32、冷却塔31、冷塔风机30组成；冷水循环系统29由冷水循环泵系统33、空调机35、定压补水箱34组成；电控柜9通过电缆与高温固体蓄热电锅炉电控箱22、溴化锂机组电控箱19、热风机8、冷却循环泵系统32、冷塔风机30、冷水循环泵系统33相连，同时它又担负着整个系统的智能化控制、管理职能。参见图9大型高温固体蓄热电锅炉立面剖视结构示意图和图10大型高温固体蓄热电锅炉俯视结构示意图。对于大容量高温固体蓄热电锅炉15，炉体长度3米到5米时，高温固体蓄热电锅炉15的进风口从下面送风，容易出现竖排高温蓄热体5通风不均的现象，影响整体蓄热量和效率。此时应采用横向送风，电加热电阻带7穿插方向还是与送风方向垂直，电锅炉配电箱23、电锅炉电控箱22位置作了相应改变，去掉了底部蓄热砖20，其他结构与原高温固体蓄热电锅炉相同。本装置的工作过程如下谷电时段，移动式高温固体蓄热电锅炉37在配电站39通过汇流棑38和电缆接通电锅炉配电箱23和电控箱22，电锅炉进入自动控制加热、蓄热状态。炉内温度升高，蓄热体5开始蓄热，达到设定蓄热温度后自动分部切断电源，并有灯光信号显示。然后由专用运输车送回用户机房。电锅炉电控箱22与机房电控柜9接通，供热状态时，热风換热水箱11进、出水口与热水循环換热系统18相连接。供热开始时，用户端循环泵、本机组热水循环泵系统12首先启动，热风机8启动，热风进入热风換热箱11加热循环水后通过热风循环管6返回炉内重新加热，如此不断循环。热风机8具有变频功能，根据用户端设定的温度，自动调节相应的转速，基本做到按需供热。制冷状态时，电锅炉热风管10出口通过前热风管24与溴化锂机组加热器28进风口相连，溴化锂机组加热器28出风口通过中热风管27与热风机8进风口相连，热风机出风口通过后热风管25与高温固体蓄热电锅炉15回风口相连。首先启动溴化锂制冷机组41、冷却循环泵系统26、冷塔风机30、冷水循环泵系统33、空调机35，然后启动热风机8。高温热风进入溴化锂机组41，系统制冷就开始启动。同样，电锅炉电控箱22会根据室内设定的制冷温度自动调节热风机8转速，做到按需制冷。本移动式高温固体蓄热供热、制冷系统，有以下优点I、采用移动式高温固体蓄热电锅炉，突破了既有建筑配电容量不足，增容改造成本太高的瓶颈，清除了利用谷电的严重障碍，为谷电产业开拓了新的发展空间。2、采用高温固体蓄热，蓄热温可高达900°C，单位体积蓄热量是常压水的10倍以上,大大降低了蓄热体的占地面积和设施成本。3、高温固体蓄热电锅炉采用空气作为換热介质，相对于水和其他耐高温液体，大大提高了系统的安全性，简化了设施，降低了成本。尤其是本系统采用了高温空气闭式循环，大大降低了热量损失，提高了系统热效率。
4、本高温固体蓄热电锅炉冬季可利用谷电供暖，夏季与溴化锂机组组合还可以利用谷电制冷，做到一机两用，一举两得，对于移峰填谷，尤其是缓解夏季电荒，可以发挥重要作用。5、溴化锂机组可利用蓄热温度为900°C 170°C，此温度段燃气溴化锂机组效率为I. 36 I. 41。燃气排烟温度在180°C以上，损失热量15%以上。本高温固体蓄热电锅炉采用热风闭式循环，降低热量损失12%以上，溴化锂机组效率将提升到I. 48 I. 53，蓄热利用率、热冷转化效率有较大提高。 6、本高温固体蓄热电锅炉供热、制冷系统,相对于建一套锅炉房和一套制冷机房大大节省了投资和占地面积；由于谷电价格优惠，其运行成本将低于燃气费用。
权利要求
1.一种移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于它包括移动式高温固体蓄热电锅炉(37)、热风闭式循环換热系统(17)、热水循环換热系统(18)、电控柜(9)、配电站(39)五部分；移动式高温固体蓄热电锅炉(37)通过运输车送往配电站(39)利用谷电蓄热，然后送回用户机房，与热风闭式循环換热系统(17)、热水循环換热系统(18)、电控柜(9)相连。
2.一种移动式高温固体蓄热电锅炉制冷系统，其特征在于它包括移动式高温固体蓄热电锅炉(37)、配电站(39)、热风闭式循环系统(40)、溴化锂制冷机组(41)、冷却水循环系统(26)、冷水循环系统(29)、电控柜 (9)七部分；移动式高温固体蓄热电锅炉(37)通过运输车送往配电站(39)利用谷电蓄热，然后送回用户机房，与热风闭式循环系统(40)、溴化锂制冷机组(41)、冷却水循环系统(26)、冷水循环系统(29)、电控柜(9)相连；热风闭式循环系统(40)由电锅炉出风管(10)出口通过前热风管(24)与溴化锂机组加热器(28)进风口相连，溴化锂机组加热器(28)出风口通过中热风管(27)与热风机(8)进风口相连，热风机⑶出风口通过后热风管(25)与高温固体蓄热电锅炉(15)回风口相连；冷却水循环系统(26)由冷却循环泵系统(32)、冷却塔(31)、冷塔风机(30)组成；冷水循环系统(29)由冷水循环泵系统(33)、空调机(35)、定压补水箱(34)组成；电控柜(9)通过电缆与高温固体蓄热电锅炉电控箱(22)、溴化锂机组电控箱(19)、热风机(8)、冷却循环泵系统(32)、冷塔风机(30)、冷水循环泵系统(33)相连。
3.按照权利要求I所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的移动式高温蓄热电锅炉(37)由高温固体蓄热电锅炉(15)和平板拖挂车(36)通过螺栓、压板联成一体。
4.按照权利要求I所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的电控柜(9)通过电缆与电锅炉电控箱(22)、热风机(8)、热水循环泵系统(12)相连。
5.按照权利要求I或3所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的高温固体蓄热电锅炉(15)由外箱体(I)、保温层(2)、内箱体(3)、耐火砖砌体(4)、高温蓄热体(5)、电加热电阻带(7)、蓄热砖(20)、电锅炉电控箱(22)、电锅炉配电箱(23)组成；内箱体(3)为承力件，由厚钢板、加强筋焊接而成，上面焊有法兰边，通过螺栓与上箱盖法兰边相连，成为内箱体(3)的一部份；外箱体(I)由吊挂框架(21)、薄钢板焊接而成，内面包有保温层(2);高温蓄热体(5)由同一种高温蓄热体小块有序堆积而成，此小块垂直方向中央有一个通风圆孔，上下对齐后成为热空气的循环通道；此小块横向侧面中间有一个半圆通槽，两块拼在一起成为一个圆形通槽，此圆形通槽一直连通并穿过炉体前后两侧内箱体(3)，圆形通槽内放置电加热电阻带(7);电加热电阻带(7) —端与电锅炉配电箱(23)汇流排相连，另一端与电缆相连，电缆通过电炉底部通道与电锅炉配电箱(23)回路汇流排相连；高温蓄热体(5)下部，由立放的蓄热砖(20)支撑，并形成循环热风管(6)出风口均布到全炉底部的风道，使各块蓄热体能均匀放热；内箱体(3)内侧，有一层耐火砖砌体(4)。
6.按照权利要求I或3所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的热风闭式循环換热系统(17)由电锅炉出风管(10)、热风換热箱(11)、热风換热箱出风管(16)、热风机(8)、热风循环风管(6)组成，电锅炉出风管(10)下端插入高温固体蓄热电锅炉(15)内，上端与热风換热箱(11)进风口相连，热风換热箱(11)出风口与热风換热箱出风管(16)相连，热风換热箱出风管(16)又与热风机(8)进风口相连，热风机(8)出风口与热风循环管(6)相连，热风循环管(6)下端与高温固体蓄热电锅炉(15)底部进风口相连。
7.按照权利要求I或3所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的热水循环換热系统(18)由热水循环泵系统(12)、热水換热器(14)、供暖系统定压补水箱(13)组成；热水循环泵系统(12)出水管与热风換热器(11)进水口相连，热水循环泵系统(12)进水管与热水換热器(14)出水口相连，热水換热器(14)进水口与热风換热器(11)出水口相连，供暖系统定压补水箱(13)通过水管与热水循环泵系统(12)回水管相连。
8.按照权利要求I或3所述的移动式高温固体蓄热电锅炉供暖系统，其特征在于所述的高温固体蓄热电锅炉(15)在大容量，炉体长度3米到5米时，高温固体蓄热电锅炉(15)的进风口从下面送风，会出现竖排高温蓄热体(5)通风不均，影响整体蓄热量和效率，此时采用横向送风，电加热电阻带(7)穿插方向与送风方向垂直，电锅炉电控箱(22)由原来放在电锅炉配电箱(23)上面，改为放在电锅炉配电箱(23)侧面，并去掉底部蓄热砖(20)。
全文摘要
本发明公开了一种移动式高温固体蓄热电锅炉供暖、制冷系统，包括移动式高温固体蓄热电锅炉(37)、热风循环換热系统(17)、热水循环換热系统(18)、电控柜(9)、配电站(39)、热风循环系统(40)、溴化锂制冷机组(41)、冷却水循环系统(26)、冷水循环系统(29)九部分。电锅炉(37)通过运输车送往配电站(39)利用谷电蓄热，然后送回用户机房。其优点是移动蓄热，突破了用户配电容量小、增容成本高的限制；单位体积蓄热量是常压水的10倍，减少了蓄热场地和成本；热风短程闭式循环，提高了系统热效率；把热空气作为換热介质，提高了系统安全性，简化了设备，降低了成本；一机两用，减少了供热、制冷整体设施成本和场地；谷电运行成本低于燃气。
文档编号F25B29/00GK102954586SQ20111025207
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者朱杰, 朱宝泉 申请人:朱杰, 朱宝泉