电加热固体蓄热锅炉和电加热固体蓄热系统转让专利

申请号 : CN201710205086.5

文献号 : CN106958943B

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发明人 : 师涌江孔婵郑惠丹贾玉贵李国明孙勇徐峰李晓庆

申请人 : 河北建筑工程学院

摘要 :

本发明提供一种电加热固体蓄热锅炉,涉及加热设备的技术领域,包括炉体、支撑装置、蓄热装置和驱动器;支撑装置的上部设置在炉体内,蓄热装置与支撑装置连接,并设置在炉体内的水冷壁的一端;驱动器的一端与炉体外的第一输送管道连接,驱动器的另一端与炉体外的第二输送管道连接;蓄热装置的加热器连接在蓄热体内。解决了现有锅炉容易发生爆炸,污染大的问题。本发明利用蓄热体加热后的高温气体与水冷壁之间的强制对流换热,及蓄热体与水冷壁之间辐射换热加热水冷壁中的低温水,安全性好,无污染。本发明还提供一种电加热固体蓄热系统,多个电加热固体蓄热锅炉之间通过输送管道连接。解决了锅炉燃烧热效率低的问题。本发明的热效率高。

权利要求 :

1.一种电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,包括炉体(11)、支撑装置(12)、蓄热装置(13)和驱动器(14);

所述支撑装置(12)的上部设置在所述炉体(11)内,所述蓄热装置(13)与所述支撑装置(12)连接,并设置在所述炉体(11)内的水冷壁(111)的一端;所述驱动器(14)的一端与所述炉体(11)外的第一输送管道(112)连接,所述驱动器(14)的另一端与所述炉体(11)外的第二输送管道(113)连接;

所述蓄热装置(13)包括加热器(131)和蓄热体(132),所述加热器(131)形成加热层,所述蓄热体(132)形成蓄热层,所述加热器(131)连接在所述蓄热体(132)内,使所述加热层设置在所述蓄热层内;

所述支撑装置(12)包括第一支撑架(121)、第二支撑架(122)、第三支撑架(123)和支撑网(124);

所述第一支撑架(121)和所述第二支撑架(122)分别连接在所述支撑网(124)相对的两面,所述蓄热装置(13)连接在所述支撑网(124)的一面,并设置在所述第一支撑架(121)内,所述第三支撑架(123)连接在所述支撑网(124)相对的另一面;

所述第三支撑架(123)包括第一连接件和第二连接件,所述第一连接件与所述第二连接件交叉连接形成叉形架;

所述支撑装置(12)还包括第四支撑架(125);

所述第四支撑架(125)与所述第二支撑架(122)的一端连接,所述支撑网(124)连接在所述第四支撑架(125)上。

2.根据权利要求1所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,所述加热器(131)为多层加热层,所述蓄热体(132)为多层蓄热层,多层所述加热层分别设置在多层所述蓄热层内。

3.根据权利要求1所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,所述炉体(11)设有支撑座(114);

所述支撑座(114)设置在所述炉体(11)的两端,并与所述支撑装置(12)连接。

4.根据权利要求1所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,还包括控制器(15);

所述炉体(11)的内侧壁设有加固层(115),所述蓄热装置(13)的加热器(131)的一端穿过所述加固层(115)与所述控制器(15)连接。

5.根据权利要求1所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,所述炉体(11)的内侧壁设有保温层(116),所述保温层(116)设置在所述蓄热体(132)的侧面。

6.根据权利要求1所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,所述炉体(11)外的第一输送管道(112)上设有多个送风口(117),多个所述送风口(117)分别设置在所述蓄热装置(13)的下部。

7.根据权利要求4所述的电加热固体蓄热锅炉,其特征在于,所述加固层(115)包括由内至外依次设置的木板层和水泥层;

所述木板层与所述水泥层连接,所述木板层与所述蓄热装置(13)的一侧面连接。

8.一种电加热固体蓄热系统,其特征在于,包括机体和多个如权利要求1至7中任一项所述的电加热固体蓄热锅炉;

所述机体内设有多个安装座,多个所述电加热固体蓄热锅炉分别安装在安装座内,多个所述电加热固体蓄热锅炉之间通过输送管道连接。

说明书 :

电加热固体蓄热锅炉和电加热固体蓄热系统

技术领域

[0001] 本发明涉及加热设备的技术领域,尤其是涉及一种电加热固体蓄热锅炉和电加热固体蓄热系统。

背景技术

[0002] 燃煤锅炉是指以煤为燃料进行燃烧的锅炉,煤炭在炉膛内燃烧后,将冷水变成热水,以供人们使用。燃煤锅炉按照用途分类,主要有供应开水的燃烧开水锅炉、采暖和洗浴的燃烧热水锅炉、供应蒸汽的燃煤蒸汽锅炉、蒸煮和干燥的燃煤导热油锅炉,上述几种锅炉的应用范围广泛,使用寿命长,运行成本低廉,为人们的生活提供了很多的便利。然而,燃煤锅炉的燃料主要是固体燃料煤炭,煤炭在燃烧的过程中,存在燃烧不充分而降低了燃煤锅炉的热效率,并且煤炭在燃烧后会产生大量的烟尘、硫和氮的氧化物,这些有害气体排放到大气中会对人类生活和生态环境造成严重的危害。为此,人们在锅炉内安装上煤系统,以使煤炭燃烧的更加充分,极大的提高了燃煤锅炉的热效率,同时,也对有害气体进行了脱硫脱硝处理、脱尘处理,以使排放的烟气达到环保部门的排放标准,有效的避免了排放有害气体。但是,采用上述上煤系统需要将煤磨碎成粉末,并对有害气体进行处理的过程比较复杂,运行过程中也不便于管理,还耗费了大量的投资成本,因此效果并不理想。根据国家发展改革委、环境保护部、财政部、国家质检总局、工业和信息化部、国管局、国家能源局于2014年10月底发布的《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》,实施内容要求在城市热力管网覆盖区域,加快淘汰小型分散燃煤锅炉,推行城市集中供热,逐步禁止生产和使用手烧锅炉及其他落后炉型,淘汰落后燃煤锅炉,因此,造成了大量的闲置燃煤锅炉。
[0003] 针对上述问题,人们将燃煤锅炉改造成燃油锅炉、燃气锅炉,或者将燃煤锅炉改造成生物质锅炉。燃油锅炉主要燃烧柴油、机油、煤油,能够提高燃烧效率,但是仍然会产生二氧化碳和硫化物等的排放,此外,由于燃油锅炉油管内易进水和空气,导致故障频出,而且燃油运输、储存的危险性高,易出现事故,需要格外小心。燃气锅炉的主要燃料为燃气,按照燃料可以分为天然气锅炉、城市煤气锅炉、焦炉煤气锅炉、液化石油气锅炉和沼气锅炉,采用燃气锅炉能够充分燃烧燃料,热效率利用率高,锅炉的运行安全稳定,但是,燃气锅炉在运行的过程中,由于点火不当、输气管道泄漏、操作不当、炉膛内水被烧空等原因,会出现爆炸事故,爆炸时,主要是炉膛内爆炸或者整个炉体爆炸。生物质锅炉是指以生物质能源作为燃料的锅炉,能源主要来自于有机物质、植物或者动物的粪便,采用生物质锅炉使炉膛的空间更大,内部结构使得生物质燃料燃烧的更加的充分,还能够避免排放硫化物造成的污染,但是,燃料在燃烧的过程中仍然会产生二氧化碳气体,从而破坏臭氧层,加剧了温室效应,另外,生物质锅炉在燃烧的过程中还容易结渣,增加了锅炉运行中的维护成本和检修的工作量,并且锅炉结渣严重时,还会迫使生物质锅炉降低负荷运行,最终会被迫停炉。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种电加热固体蓄热锅炉,以解决现有技术中存在的,燃煤锅炉改造成燃油锅炉,排放烟气污染大,并且转运和储存燃料的过程中,安全性低;燃煤锅炉改造成燃气锅炉,容易发生爆炸;燃煤锅炉改造成生物质锅炉容易造成污染,整个锅炉的运行效果差的技术问题。
[0005] 本发明还提供一种电加热固体蓄热系统,以解决现有技术中存在的,锅炉的运行效果差,使整个锅炉系统的热效率低的技术问题。
[0006] 本发明提供的一种电加热固体蓄热锅炉,包括炉体、支撑装置、蓄热装置和驱动器;
[0007] 所述支撑装置的上部设置在所述炉体内,所述蓄热装置与所述支撑装置连接,并设置在所述炉体内的水冷壁的一端;所述驱动器的一端与所述炉体外的第一输送管道连接,所述驱动器的另一端与所述炉体外的第二输送管道连接;
[0008] 所述蓄热装置包括加热器和蓄热体,所述加热器形成加热层,所述蓄热体形成蓄热层,所述加热器连接在所述蓄热体内,使所述加热层设置在所述蓄热层内。
[0009] 进一步的,所述支撑装置包括第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架和支撑网;
[0010] 所述第一支撑架和所述第二支撑架分别连接在所述支撑网相对的两面,所述蓄热装置连接在所述支撑网的一面,并设置在所述第一支撑架内,所述第三支撑架连接在所述支撑网相对的另一面;
[0011] 所述第三支撑架包括第一连接件和第二连接件,所述第一连接件与所述第二连接件交叉连接形成叉形架。
[0012] 进一步的,所述支撑装置还包括第四支撑架;
[0013] 所述第四支撑架与所述第二支撑架的一端连接,所述支撑网连接在所述第四支撑架上。
[0014] 进一步的,所述加热器为多层加热层,所述蓄热体为多层蓄热层,多层所述加热层分别设置在多层所述蓄热层内。
[0015] 进一步的,所述炉体设有支撑座;
[0016] 所述支撑座设置在所述炉体的两端,并与所述支撑装置连接。
[0017] 进一步的,还包括控制器;
[0018] 所述炉体的内侧壁设有加固层,所述蓄热装置的加热器的一端穿过所述加固层与所述控制器连接。
[0019] 进一步的,所述炉体的内侧壁设有保温层,所述保温层设置在所述蓄热体的侧面。
[0020] 进一步的,所述炉体外的第一输送管道上设有多个送风口,多个所述送风口分别设置在所述蓄热装置的下部。
[0021] 进一步的,所述加固层包括由内至外依次设置的木板层和水泥层;
[0022] 所述木板层与所述水泥层连接,所述木板层与所述蓄热装置的一侧面连接。
[0023] 本发明还提供一种电加热固体蓄热系统,包括机体和多个所述的电加热固体蓄热锅炉;
[0024] 所述机体内设有多个安装座,多个所述电加热固体蓄热锅炉分别安装在安装座内,多个所述电加热固体蓄热锅炉之间通过输送管道连接。
[0025] 本发明提供的电加热固体蓄热锅炉,所述支撑装置的上部和蓄热装置均设置在所述炉体内,以在所述炉体内储存热量;所述支撑装置的上部设置在所述炉体内的下部位置,所述蓄热装置连接在所述支撑装置的上端面,以使所述支撑装置对所述蓄热装置进行支撑,所述蓄热装置设置在所述炉体内的水冷壁下部位置,以使所述蓄热装置加热时,所产生的热量能够直接对水冷壁进行加热;所述驱动器设置在所述炉体的外部,并且所述驱动器的一端与所述炉体外的第一输送管道连接,所述驱动器的另一端与所述炉体外部的第二输送管道连接,以使所述驱动器启动时,能够将所述第二输送管道内的低温气体驱动至所述第一输送管道内,所述第一输送管道将蓄热体内的热量传递至炉膛内,从而实现了炉膛的加热过程;所述蓄热装置包括加热器和连接在加热器外部的蓄热体,所述加热器通电时形成加热层,所述蓄热体设置在所述加热器的外部,形成储存热量的蓄热层,以使所述加热器通电后,能够将热量储存在所述蓄热层内,所述驱动器启动时,将蓄热层内的热量向上驱动,从而加热水冷壁。本发明的加热方式简单,热量能够循环利用,使用时无污染,管理方便。
[0026] 本发明还提供一种电加热固体蓄热系统,所述机体内设置多个电加热固体蓄热锅炉,将多个电加热固体蓄热锅炉分别安装在所述机体内,对电加热固体蓄热锅炉的位置进行固定,启动时,多个电加热固体蓄热锅炉可以同时启动,也可以分别启动,能够最大限度的利用能源,提高了能源利用率。

附图说明

[0027] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的主视图;
[0029] 图2为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的主视剖视图;
[0030] 图3为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉未安装蓄热装置的局部示意图;
[0031] 图4为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的左视图;
[0032] 图5为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的左视剖视图;
[0033] 图6为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的俯视剖视图;
[0034] 图7为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的仰视图;
[0035] 图8为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉安装蓄热装置的俯视剖视图;
[0036] 图9为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的俯视图;
[0037] 图10为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的主视图;
[0038] 图11为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的左视图;
[0039] 图12为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热装置的主视图;
[0040] 图13为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热装置的左视图;
[0041] 图14为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热体的仰视图;
[0042] 图15为本发明燃煤锅炉改造成电加热固体蓄热锅炉的方法流程图。
[0043] 图标:11-炉体;12-支撑装置;13-蓄热装置;14-驱动器;15-控制器;111-水冷壁;112-第一输送管道;113-第二输送管道;114-支撑座;115-加固层;116-保温层;117-送风口;121-第一支撑架;122-第二支撑架;123-第三支撑架;124-支撑网;125-第四支撑架;131-加热器;132-蓄热体。

具体实施方式

[0044] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0046] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0047] 图1为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的主视图;图2为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的主视剖视图;图3为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的未安装蓄热装置的局部示意图;图4为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的左视图;图5为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的左视剖视图;图6为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的俯视剖视图;图7为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的仰视图;图8为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉安装蓄热装置的俯视剖视图;图9为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的俯视图;图10为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的主视图;图11为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的支撑装置的左视图;图12为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热装置的主视图;图13为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热装置的左视图;图14为本发明实施例提供的电加热固体蓄热锅炉的蓄热体的仰视图。
[0048] 如图1~14所示,本发明提供的一种电加热固体蓄热锅炉,包括炉体11、支撑装置12、蓄热装置13和驱动器14;
[0049] 所述支撑装置12的上部设置在所述炉体11内,所述蓄热装置13与所述支撑装置12连接,并设置在所述炉体11内的水冷壁111的一端;所述驱动器14的一端与所述炉体11外的第一输送管道112连接,所述驱动器14的另一端与所述炉体11外的第二输送管道113连接;
[0050] 所述蓄热装置13包括加热器131和蓄热体132,所述加热器131形成加热层,所述蓄热体132形成蓄热层,所述加热器131连接在所述蓄热体132内,使所述加热层设置在所述蓄热层内。
[0051] 如图1所示,所述炉体11包括前侧壳体、后侧壳体、左侧壳体、右侧壳体和顶部壳体;所述炉体11内的炉膛四周分布有水冷壁111;所述支撑装置12的上部焊接在所述炉体11内的下部位置,所述支撑装置12的长度和宽度分别与所述炉体11内炉膛的长度和宽度相同;所述蓄热装置13连接在所述支撑装置12的上端面,以使所述支撑装置12对所述蓄热装置13进行支撑,所述蓄热装置13安装在所述炉体11内的水冷壁111的下部位置,所述蓄热装置13内的热能释放后,对所述水冷壁111中的水进行加热,用于供暖或洗浴;所述蓄热装置13采用加热器131和蓄热体132相结合的方式,所述蓄热体132为双槽型蜂窝蓄热体,且所述双槽的长度方向与所述炉体11的长度方向相同,所述加热器131采用电热丝,所述电热丝为U型电热丝,排布时,将所述U型电热丝在所述蓄热体132的双槽中心沿双槽的方向平行设置,所述U型电热丝的宽度为双槽宽度的一半,分叉的位置设置在所述炉体11的左侧位置,并伸出所述蓄热体132外,所述U型电热丝右侧距蓄热体右端的距离为双槽长度方向单个蓄热体长度的三分之一,在第一层蓄热体132上部按照上述方法铺设好电热丝后,再按照同样的方法铺设第二层蓄热体132,在第二层蓄热体132的双槽内按照上述方式插入电热丝,然后再次重复上述铺设过程,根据锅炉功率的要求,将所述电热丝和所述蓄热体132铺设成所需要的层数,所述电热丝通电后,对所述蓄热体132进行加热以使所述蓄热层储存热能,所述蓄热体132的热能直接对水冷壁111进行加热;所述加热器131还可以采用其他的形状,也可以采用其他的加热工具,可以采用加热棒等方式;所述蓄热体132可以采用陶瓷蜂窝蓄热体,也可以采用其他具有蓄热功能的材料,采用碳素钢或者耐热耐腐蚀钢等材料;所述炉体
11外设有水平设置的第一输送管道112,所述炉体11外部设有竖直设置的第二输送管道
113,所述驱动器14连接在所述第一输送管道112和所述第二输送管道113之间,以使所述驱动器14启动时,能够将所述第二输送管道113内的热量驱动至所述第一输送管道112内,将蓄热体132中的热量输送至炉体11内对水冷壁111进行加热。所述驱动器14采用高温风机,所述高温风机用于形成循环风,以提高换热的效果,当需要用热时,高温风机运转,流经蓄热体132后的高温空气将水冷壁111内的水加热,换完热的低温热风又被高温风机送回蓄热室形成循环,被加热的水则用于供暖或洗浴;所述高温风机设置在所述炉体11外部左侧的位置,进风口接自上锅筒,第一输送管道112上有均匀分布多个相同尺寸的送风口117,均接至蓄热体132的下部,每个送风口117的宽度为锅炉底部宽度的二分之一,长度为蓄热体132长度的六分之一,多个送风口117之间的间距与蓄热体132的长度相同。
[0052] 进一步的,所述支撑装置12包括第一支撑架121、第二支撑架122、第三支撑架123和支撑网124;
[0053] 所述第一支撑架121和所述第二支撑架122分别连接在所述支撑网124相对的两面,所述蓄热装置13连接在所述支撑网124的一面,并设置在所述第一支撑架121内,所述第三支撑架123连接在所述支撑网124相对的另一面;
[0054] 所述第三支撑架123包括第一连接件和第二连接件,所述第一连接件与所述第二连接件交叉连接形成叉形架。
[0055] 所述第一支撑架121采用圆柱状或者扁平状的钢材,并焊接在所述支撑网124的上面,所述第二支撑架122采用承重钢材,所述承重钢材采用圆柱状或者扁平状,并焊接在所述支撑网124的下面,所述第三支撑架123采用交叉连接的第一钢材和第二钢材,第一钢材和第二钢材采用圆柱状或者扁平状,使所述第一钢材和所述第二钢材之间交叉形成叉形钢材架,所述叉形钢材架为多个,多个叉形钢材架之间采用竖直设置的支撑钢材连接,形成一个叉形架,并且在所述支撑钢材的下端焊接钢板,以对支撑钢材的底部位置进行固定,所述钢板的长度、宽度和厚度分为为150mm、150mm、10mm;将所述蓄热装置13铺设在所述支撑网124的上面,使所述蓄热装置13设置在所述第一支撑架121内,并在所述支撑网124的外侧焊接钢材,以对所述蓄热装置13进行固定。
[0056] 进一步的,所述支撑装置12还包括第四支撑架125;
[0057] 所述第四支撑架125与所述第二支撑架122的一端连接,所述支撑网124连接在所述第四支撑架125上。
[0058] 所述第四支撑架125为采用钢材制作的底部支架,所述钢材采用圆柱状或者扁平状,所述底部支架焊接在第二支撑架122和所述第三支撑架123的上端,所述支撑网124焊接在所述第四支撑架125的上端面,使所述第四支撑架125对所述支撑网124进行支撑固定。
[0059] 进一步的,所述加热器131为多层加热层,所述蓄热体132为多层蓄热层,多层所述加热层分别设置在多层所述蓄热层内。
[0060] 所述加热器131铺设在所述蓄热体132内,铺设完毕后形成一层加热层,可以根据锅炉功率使用的需要,将加热器131和蓄热体132铺设多层,以满足炉体11内的供热量的需求。
[0061] 进一步的,所述炉体11设有支撑座114;
[0062] 所述支撑座114设置在所述炉体11的一端,并与所述支撑装置12连接。
[0063] 所述支撑座114用于支撑所述炉体11,所述支撑座114采用耐火水泥底座,所述耐火水泥底座的耐火度好,恒温耐压烈度较高,热安定性好,生产工艺简单;所述耐火水泥底座可以设置为两个,分别设置在所述炉体11相对的两端,也可以根据实际使用的需要设置为更多个;所述耐火水泥底座的长度与炉体11的长度相同,宽度为炉体11底部宽度的六分之一,高度为炉体11底部宽度的四分之三,两个耐火水泥底座之间的间距为所述炉体11底部宽度的三分之二;两个所述耐火水泥底座分别设置在所述支撑装置12下部的外侧。
[0064] 进一步的,还包括控制器15;
[0065] 所述炉体11的内侧壁设有加固层115,所述蓄热装置13的加热器131的一端穿过所述加固层115与所述控制器15连接。
[0066] 在所述炉体11的内侧壁设有加固层115,以使所述炉体11内的部件连接的更加牢固;所述控制器15采用电控制柜,所述电控制柜设置在所述炉体11的外部;所述电热丝的左端伸出所述蓄热装置13的左端,穿透所述加固层115后,又穿透所述炉体11的左侧壳体,使所述蓄热装置13的左侧完全贴敷在所述加固层115的内侧面,所述电热丝的左端与炉体11外部的电控制柜相连接,以使所述电控制柜在所述炉体11的外部对电热丝的启闭进行控制。
[0067] 进一步的,所述炉体11的内侧壁设有保温层116,所述保温层116设置在所述蓄热体132的侧面。
[0068] 所述保温层116可以采用岩棉,所述岩棉具有质量轻、防火性好、导热系数小、保温隔热效果好、吸热降噪、憎水性高、抗潮湿性能好、无腐蚀性、安全环保等特点;所述保温层116还可以采用其他具有耐高温和保温效果的硅酸铝板或者玻璃丝棉的材料制作;所述岩棉沿着所述炉体11的前侧完全贴在所述蓄热体132上,所述岩棉与所述蓄热体132的宽度和高度均相同。所述炉体11的底部位置紧贴岩棉也采用岩棉做保温层116,然后将炉体11底部壳体分别与所述左侧壳体和右侧壳体相接并进行安装。
[0069] 进一步的,所述炉体11外的第一输送管道112上设有多个送风口117,多个所述送风口117分别设置在所述蓄热装置13的下部。
[0070] 多个所述送风口117均布排列在所述第一输送管道112上,并设置在所述蓄热体132的下部位置;多个送风口117的尺寸可以相同,也可以不相同;所述送风口117的宽度为炉体11底部宽度的二分之一,长度为蓄热体132长度的六分之一,多个送风口117之间的间距与所述送风口117的长度相同;所述送风口117设置在所述第一输送管道112的中部位置。
[0071] 进一步的,所述加固层115包括由内至外依次设置的木板层和水泥层;
[0072] 所述木板层与所述水泥层连接,所述木板层与所述蓄热装置13的一侧面连接。
[0073] 所述加固层115包括由内置外依次设置的木板层和水泥层,所述木板层采用复合木板,所述水泥层采用耐火水泥,所述复合木板从炉体11的左侧完全贴敷在所述蓄热体132上,所述复合木板的宽度和高度与所述蓄热体132左侧的宽度和高度相同;在所述复合木板的外部砌筑耐火水泥,在耐火水泥的外侧安装锅炉的左侧壳体,锅炉的左侧壳体与锅炉的顶部垂直连接,并且锅炉的左侧壳体与地面垂直;所述U型电热丝的左端穿透所述复合木板,并穿透所述耐火水泥,穿透锅炉的左侧壳体后,与所述炉体11外部的电控制柜相连接。
[0074] 本发明的一个实施例中,在夜间谷电时期,电控制柜启动,使电热丝通电,电热丝所形成的加热层开始加热,蓄热体132形成的蓄热层对加热层所产生的热量进行续存,热量温度可以达到750℃以上;当需要用热时,启动高温风机,所述高温风机驱动低温空气流过蓄热体132形成高温空气,然后此高温空气将水冷壁111内的水加热,低温热风换热完毕后,沿着第二输送管道113被高温风机向下抽吸,沿着所述第一输送管道112送回蓄热室形成循环,水冷壁111内被加热的水则用于供暖或洗浴;为了有效的利用能源,电加热丝通常在夜间进行加热,为了充分循环热量,高温风机则采用持续工作的方式。
[0075] 本发明在工作的过程中,所产生的有害物质与现有技术相比,见如下表所示:
[0076]
[0077] 由上表可知,相比于现有技术的锅炉,采用电加热固体蓄热锅炉,在使用的过程中,不会产生后期污染,节省了污染物处理的成本的同时,使整个锅炉的管理更加的方便。
[0078] 本发明提供的一种电加热固体蓄热锅炉,在所述炉体内炉膛的四周分布水冷壁,水冷壁可以吸收炉膛中高温气体的辐射热量,在水冷壁的管内产生蒸汽或热水,降低炉墙温度保护炉墙;同时水冷壁内大量的液态水及水蒸气具有蓄热能力,蓄热能力强,可以减少蓄热体的使用量;水冷壁在炉内高温下吸收固体蓄热体辐射热,传热效果更好;所述蓄热体采用双槽型蜂窝蓄热体,更利于散热;利用电控制柜在炉体外部对电热丝加热,达到自动化运行状态,同时保证了供暖的稳定性,利用高温风机形成循环风,避免出现排烟温度过高的问题,散热效果好,具有更高的锅炉功率,使燃料资源利用的更加经济合理;电热丝启动后不会产生烟尘、硫和氮的氧化物等有害气体,不会对人类和环境造成伤害。本发明的管理模式简单,传热效果好、蓄热量大、锅炉造价低、安全性好,适用范围广泛,尤其适用于风能资源丰富的地区,解决了大量燃煤锅炉闲置的问题。本发明省去了现有技术中的煤的运送、燃烧、除渣等一系列运输、处理过程,规避了煤燃料的燃烧热损失问题,有效地提高了锅炉的整体工作效率。
[0079] 本发明还提供一种电加热固体蓄热系统,包括机体和多个所述的电加热固体蓄热锅炉;
[0080] 所述机体内设有多个安装座,多个所述电加热固体蓄热锅炉分别安装在安装座内,多个所述电加热固体蓄热锅炉之间通过输送管道连接。
[0081] 本发明提供的一种电加热固体蓄热系统,将多个电加热固体蓄热锅炉分别安装在所述机体内,使机体内的启动开关同时对多个电加热固体蓄热锅炉的启闭进行控制,便于对锅炉的启动进行管理;多个电加热固体蓄热锅炉之间还通过输送管道连接,使能源能够最大化利用,进一步提高了锅炉的热效率。
[0082] 图15为本发明燃煤锅炉改造成电加热固体蓄热锅炉的方法流程图。按照如下具体的操作步骤进行:
[0083] (ⅰ)拆卸燃煤锅炉
[0084] 依次拆除燃煤锅炉的前侧炉壁、前侧壳体、前拱、烟囱、烟气风道、除尘器、引风机、灰车、省煤器、送风机、送风管、锅炉左侧炉壁、锅炉左侧壳体、灰渣斗、灰渣输送机、炉排、锅炉底座和煤斗,拆卸完毕后,剩下后侧壳体、右侧壳体、左侧壳体、顶部壳体、炉壁、水冷壁、上锅筒、下锅筒和后拱;
[0085] (ⅱ)砌筑底座
[0086] 将燃煤锅炉拆卸完毕后,砌筑炉体11的底座;所述底座采用两个耐火水泥底座,在拆除结构后的燃煤锅炉下部,沿燃煤锅炉长度方向,以两个边缘为界,砌筑两个平行且与锅炉底部等长、宽度为锅炉底部宽度六分之一、高度为锅炉底部宽度四分之三的耐火水泥底座,此两个耐火水泥底座间距为锅炉底部宽度的三分之二;
[0087] (ⅲ)安装支撑装置
[0088] 所述支撑装置12包括第一支撑架121、第二支撑架122、第三支撑架123、支撑网124和第四支撑架125;
[0089] 所述第一支撑架121焊接在所述第四支撑架125的上端,所述第二支撑架122和所述第三支撑架123焊接在所述第四支撑架125的下端;
[0090] 安装时,将所述支撑网124焊接在所述第四支撑架125的上端面,所述第一支撑架121焊接在所述第四支撑架125的上端,所述第二支撑架122焊接在所述第四支撑架125的下端,然后将所述第三支撑架123焊接在所述第四支撑架125的下端面;
[0091] 具体操作方法为:首先,焊接支撑蓄热体132的第四支撑架125,所述第四支撑架125的宽度与炉膛内部的宽度相同,长度为原炉排末端至后拱的距离,所述第四支撑架125由间隔两米平均分布且平行于地面的叉形钢材焊接而成,并在其上端面焊接盖住所述叉形钢材的支撑网124,在所述支撑网124的三个外顶点上分别焊接钢材,其长度为自水冷壁111最底端以下0.5米至炉排底部的距离,其次,将所述底部和其上的三个钢材,自锅炉底部沿长度方向并将未焊接钢材的顶点置于前侧放入锅炉炉膛,将第一支撑架121焊接在所述第四支撑架125的上端面,第二支撑架122焊接在所述第四支撑架125的下端面,最后,将所述第三支撑架123焊接在所述第四支撑架125的下端面,所述第四支撑架125至地面距离为耐火水泥支撑座114的高度,脚架包括第二支撑架122和第三支撑架123,锅炉长度方向上,每侧脚架由间距两米、长度与耐火水泥的支撑座114高度相等的承重钢材构成的竖撑,和交叉于两个竖撑顶点之间的叉形钢材构成的斜撑焊接而成,锅炉宽度方向上,只有原燃煤锅炉煤斗侧有第三支撑架123,所述第三支撑架123由交叉于两个竖撑顶点之间的叉形钢材构成,每个竖撑底部焊有长度、宽度、高度为150×150×10mm的钢板;
[0092] (ⅳ)安装蓄热装置
[0093] 将所述蓄热装置13铺设在所述支撑网124上;所述蓄热装置13包括加热器131和蓄热体132,在支撑网124上铺设一层双槽型蜂窝蓄热体,沿所述蓄热体132的双槽长度方向平行于支撑网124的长度方向铺设,平行于蓄热体132的双槽方向,在双槽内的中心处插入加热器131,所述加热器131采用U型电热丝,所述U型电热丝的宽度为双槽宽度的一半,分叉的位置在左侧,并伸出所述蓄热体132的外部,所述U型电热丝的右侧距所述蓄热体132的右端的距离为双槽长度方向上单个蓄热体132长度的三分之一;第一层蓄热装置铺设完毕后,在所述第一层蓄热装置的上部按照同样的排布方式铺设第二层蓄热装置,根据所述锅炉的功率要求,逐层铺设至所需要的蓄热装置层数;所述蓄热体132和电热丝铺设完毕后,在未焊接钢材的外顶点上焊接与其他三个外顶点上长度相等的钢材,以固定蓄热体132;
[0094] (ⅴ)固定蓄热装置
[0095] 在所述蓄热体132的左侧安装木板层,在所述木板层的一侧砌筑水泥层,使加热器131依次穿过所述蓄热体132左侧的木板层和水泥层;所述木板层采用复合木板,所述水泥层采用耐火水泥,将复合木板从蓄热体132的左侧完全贴于蓄热体132上,使复合木板与蓄热体132左侧的宽度和高度相同,在复合木板外砌筑耐火水泥,在耐火水泥的外部安装锅炉左侧壳体,锅炉的左侧壳体上部与锅炉顶部相接且竖直方向与地面垂直,将所述电热丝伸出所述蓄热体132外的部分穿透锅炉的左侧壳体,然后使电热丝与炉体11外部的电控制柜相连接;
[0096] (ⅵ)安装保温层
[0097] 在炉体11的一侧铺设保温层116;将岩棉从锅炉的前侧完全贴于蓄热体132上,其中岩棉与锅炉前侧的蓄热体132的宽度和高度相同,在岩棉外砌筑覆盖整个前侧的耐火水泥;
[0098] (ⅶ)安装炉体壳体
[0099] 在所述水泥层的外侧安装炉体左侧壳体,使加热器131穿过所述左侧壳体,安装炉体前侧壳体和右侧壳体;在耐火水泥外部安装锅炉的前侧壳体,锅炉的前侧壳体与锅炉的左侧壳体和锅炉的顶部均相接,且竖直方向与地面垂直,右侧煤斗拆除部分安装锅炉的右侧壳体,与原燃煤锅炉右侧壳体竖直方向齐平;
[0100] (ⅷ)安装驱动器
[0101] 将驱动器14安装在所述炉体11的一侧,进风口接自上锅筒,第一输送管道112上设有送风口117,所述送风口117接至所述蓄热体132的下部;所述驱动器采用高温风机,所述高温风机设置在锅炉的外部左侧,使进风口接自上锅筒,进风口的尺寸与上锅筒的尺寸相同,第一输送管道112上均匀分布多个相同尺寸的送风口117,所述送风口117均接至所述蓄热体132的下部,每个送风口117的宽度为锅炉底部宽度的二分之一,长度为所述蓄热体132长度的六分之一,多个送风口117之间的间距与其长度相同,锅炉宽度方向上,使送风口117位于中心处,锅炉长度方向上,两端的送风口117距蓄热体132两端的距离均为蓄热体132长度的十二分之一;
[0102] (ⅸ)封底
[0103] 安装锅炉的底部壳体;在锅炉的底部除去风口的位置紧贴岩棉做保温,岩棉下部安装锅炉的底部壳体,使锅炉的底部壳体与锅炉的左侧壳体、锅炉的右侧壳体均相接,且平行于地面。
[0104] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。