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这些蓄热技术已在工业蒸汽替代领域实现应用

时间:?2021-07-09 11:11??来源:?投稿 ??编辑:?家宝 ??点击: ?

蒸汽是工业生产所需的重要能源介质,化工、纺织、印染、食品、医药、水泥等传统工业的生产流程都离不开蒸汽,可以说,没有蒸汽,工业生产活动将无法继续。

 

传统工业生产的蒸汽需求多由以燃煤锅炉为主的化石能源提供,这与绿色可持续发展的国家战略相悖,在双碳目标背景下,巨大的工业市场需要寻找更加清洁、经济的工业蒸汽替代方案,由此,谷电蓄热等更多低成本的供汽方案为工业蒸汽领域带来了新的可能性。

 

据沈阳世杰副总经理苏明的测算,生产一吨蒸汽大概需要消耗800度电,用天然气大概是90立方米。根据全国的电价情况,谷电价格一般在0.3元~0.38元/kWh左右,天然气价格一般在2.6元~4元/立方米之间,如此测算,用谷电生产蒸汽价格为240~304元/吨,用天然气为234~360元/吨,两者成本相当。而在一些地区谷电价格更低,可以达到0.15元/kWh左右,利用谷电更具竞争力,蒸汽价格甚至低于燃煤供汽。

 

当前,一些创新型的储热技术已经在蒸汽领域实现应用,并取得了良好的运行效果。

 

固体蓄热

 

?2019年11月,淮北矿业孙疃煤矿蓄热式电锅炉投入试运行。这一包括孙疃煤矿、邹庄煤矿、杨柳煤业在内的“燃煤锅炉电能替代改造”,是国网安徽电力有限公司在当时最大的综合能源合作项目。

 

该项目采用固体蓄热蒸汽型电锅炉,主要供应矿井洗衣房烘干、浴室供暖和洗浴的用热需求,采用的是PLC智能控制系统,可对矿上的加热器蓄能、回风系统能量管理实现智能控制,进而达到减员、节能、提效,降低运行成本的目的。

 

据测算,预计每个煤矿每个电锅炉项目用电量约1000万千瓦时,执行蓄热机组电费政策后,预计每个矿每年减少电费支出约120万元。

 

?2019年8月,由思安新能源股份有限公司建设的高效蓄热系统融合农光互补光热供汽项目投入运行,与市场上固体储热设备常用的镁砖储热材料不同,该项目储热工质主体为蓄热混凝土。

 

该项目位于北京昌平的国家级食用菌农业标准化示范区内,系统在为农作物提供高温蒸汽进行灭菌的同时,也在冬季为居民供暖,是国内首例光热+固体储热农业应用项目。

 

项目有效储热容量为5MWh,由12块标准化储热??樽槌?,最终形成集光热、储热、智能控制的分布式智慧能源系统。建成投运后,通过白天储热,夜间放热供热时间达6~10小时,满足业主全天候的用热需求。
 

这些蓄热技术已在工业蒸汽替代领域实现应用

 

熔盐蓄热

 

?目前,由北京热力集团在北京丰台区投建的熔盐蓄热产业化推广研究与示范项目正在积极推进建设中,作为国内落地的首个熔盐储能供蒸汽项目,该项目已在发改委立项备案,并获得了国资委专项资金支持,由北京热力市政工程建设有限公司承建,采用了北京民利储能技术有限公司开发的新型熔盐储能蒸汽系统。

 这些蓄热技术已在工业蒸汽替代领域实现应用

 

该项目将建设8MW熔盐储能装置一套,主要配置高/低温熔盐储罐、熔盐加热系统、蒸汽发生系统、智慧控制系统等设备,系统建成后将直接为北京西站地区供应饱和蒸汽。该项目已申请绿电补助,建成后单吨蒸汽成本可低至119元/吨。

 

蒸汽蓄热

 

?2020年10月,江苏常州金坛区指前镇卿卿针织厂谷电蒸汽蓄热锅炉正式投运,该系统利用汽液相变蓄热转换装置,将高压蓄热器内200摄氏度的高温锅炉水汽化成蒸汽供工人熨烫、除湿等使用。

 

用夜间的谷电替代白天的峰电制取蒸汽,关键是如何储存谷电时段生产出来的蒸汽。由于蒸汽的体积是水的50至60倍,正常情况下根本无法储存,而谷电蒸汽蓄热锅炉利用水的相变原理,将高温高压的蒸汽液化成200摄氏度的水存储在蓄热器当中。

 这些蓄热技术已在工业蒸汽替代领域实现应用

 

据了解,卿卿针织厂每天蒸汽需求在4.5吨左右,使用谷电蒸汽蓄热锅炉系统后,预计年蒸汽制取成本可节约46万元。相较普通直热式电蒸汽锅炉,谷电蒸汽蓄热锅炉利用峰谷电价差,每吨蒸汽的制取费用从平均约600元降至230元,相比燃气锅炉还要低约120元。

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