電加熱式固體蓄熱設備在煤礦集中供暖中的研究與應用

白俊峰

摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發展和綜合國力的不斷增強，我國的環境污染問題越來越嚴重，對人們的身體健康以及國家的環境保護造成了極大的危害，成為我國發展中難以忽視的問題。而電加熱式固體蓄熱設備有著自身獨有的優勢，如沒有噪音、占地空間小以及沒有污染等，這些都成為其應用的價值所在。目前電加熱式固體蓄熱技術在煤礦集體供暖中已經開始了試運行，并且通過各種指標的檢測發現運行的效果較好。因此，將電加熱式固體蓄熱技術應用在煤礦集體供暖中有著非常大的價值和意義。本研究便是從這個角度出發，對電加熱式固體蓄熱設備進行簡要的介紹，并將重點探討電加熱式固體蓄熱設備的經濟效益。

關鍵詞：電加熱式固體蓄熱設備；煤礦集中供暖；效益分析

前言：

對于大氣環境的保護是每個公民的基本責任，也關乎著每一個公民的根本利益，因此采取合理的措施來加強公民對于環境的保護是至關重要的。目前我國大氣環境污染問題較為嚴重，這就使得解決供暖帶來的環境污染問題迫在眉睫。電加熱式固體蓄熱技術作為一種無污染、占地面積小并且無噪音的技術，因此受到了很大程度的青睞，并且在煤礦集中供暖中發揮著較理想的適用效果。

1.電加熱式固體蓄熱設備簡介

1.1電加熱式固體蓄熱設備的蓄熱原理

電加熱式固體蓄熱設備是一種蓄熱部件，所使用的材料是一種殼體與隔熱耐火材料絕緣的高熱熔材料。電加熱式固體蓄熱設備是基本蓄熱原理是：夜間用戶對于電力的需求量較小，此時電加熱式固體蓄熱設備的儲能元件通過電阻等組件將系統加熱至10000攝氏度級以上，從而將電能存儲為熱能保存起來。當白天用戶對于電能的需求量較大時，電加熱式固體蓄熱設備能夠通過空氣對用戶的需求進行調節，即將空氣送入到電加熱式固體蓄熱設備的儲能裝置，然后儲能裝置通過溫度調節的方式將空氣調節到適宜的溫度，從而將熱風和熱水提供給用戶。當然，為了使得電加熱式固體蓄熱設備的蓄熱能力達到使用的相關需求，需要采用蓄熱能力強的儲熱材料。這就要求材料具有較高的熱導率和導熱系數，經過相關人員的研究發現，鎂橄欖石是一種能夠滿足快速儲存和釋放能量的材料，因此以鎂橄欖石為主要成分的材料成為電加熱式固體蓄熱設備儲能中所使用的主要材料。

1.2電加熱式固體蓄熱設備的特點

電加熱式固體蓄熱設備作為一種無污染、無噪音以及占地空間小的蓄熱設備，在儲能和用戶用熱水和用電中發揮了很大的作用，有著許多自身的特點。其中，電加熱式固體蓄熱設備的主要特點之一就是相比于電鍋爐而言，其只有鍋沒有爐，不需要進行燃燒，在使用過程中是依靠電器元件來實現加熱，因此這種蓄熱設備不會排放出對空氣有害的氣體和顆粒物，實現保護環境的作用。其次，電加熱式固體蓄熱設備還有一個特點就是占地面積小，這主要體現在電加熱式固體蓄熱設備不需要堆放柴火和燃料的場地并且房屋的結構和構造較為簡單，從而占地面積較小。再者，電加熱式固體蓄熱設備還有一個非常重要的特點就是其用電是采用電費較低時的用電時段，因此這種蓄熱方式能夠大大減少電加熱式固體蓄熱設備的用電費用，減少運行成本。電加熱式固體蓄熱設備還有一個非常重要的特點就是儲熱設備的熱效率較高，從而在使用的過程中損失較小。另外一個非常重要的電加熱式固體蓄熱設備的特點就是目前氣自動化的程度不斷提高，這就使得其運行的安全性和穩定性得到一定程度的提高。除了以上幾點外，電加熱式固體蓄熱設備還有一個非常重要的特點就是其使用的范圍較廣，能夠廣泛的應用于酒店、住宅等各種環境中的取暖。

2.電加熱式固體蓄熱設備的效益分析

2.1使用電鍋爐設備的效益分析

對于使用電鍋爐來說，由于其在使用的過程中無法使用6000V以上的高電壓對煤礦進行直接的供電，因此在使用電鍋爐時需要另外購置一臺專用的變壓器，這就使得采用電鍋爐進行供電的設備成本增加。除此之外，作為一種壓力容器，國家對于電鍋爐的使用有嚴格的要求，需要對電鍋爐按照國家的規定進行年檢工作，從而保證電鍋爐運行的安全性，這又在一定程度上增加了電鍋爐作為蓄熱設備的成本花費，使得電鍋爐運行的成本綜合達到幾百萬元以上。因此，使用作為蓄熱設備的成本較大，經濟效益不高。

2.2使用燃氣鍋爐的效益分析

對于使用燃氣鍋爐來說，其運行過程中使用的天然氣屬于易燃氣體，因此在運輸和存儲過程中會存在較大的安全風險，這使得燃氣鍋爐使用的不安全性提高；其次，燃氣鍋爐在使用的過程中會排放氮氧化物，而國家目前對于該類物質的排放是有著嚴格的要求的，因此燃氣鍋爐在使用過程中會面臨著氮氧化物排放超標的問題。除此之外，和電鍋爐的使用類似，燃氣鍋爐也屬于壓力容器，因此在使用時需要進行年檢來保證其運行的安全性，這也使得燃氣鍋爐使用的運行成本上升。經過綜合分析，燃氣鍋爐的綜合使用成本也達到百萬元及以上。

2.3使用電加熱式固體蓄熱設備的效益分析

使用電加熱式固體蓄熱設備，首先其可以使用6000V的高壓電進行直接的供電，因此不需要購入變壓器，節省了運行成本。其次，電加熱式固體蓄熱設備在使用過程中不會排放有害氣體，對于環境沒有任何的污染，能夠完全的符合國家對于環保方面的要求，從而減少了對于污染物處理的相關成本。經過綜合分析，電加熱式固體蓄熱設備的運行成本僅有一佰萬元作用，并且能夠為礦井創造幾百萬元以上的經濟效益。

3.總結

電加熱式固體蓄熱設備作為一種無污染、無噪音、占地面積小的設備，在蓄熱過程中有著很大的效益優勢，并且在煤礦集中供暖中發揮了很大的作用，這對于供暖作用的實現以及國家的環境保護來說都是至關重要的，因此受到了人們的廣泛關注。基于此，本研究對電加熱式固體蓄熱設備進行了詳細的介紹，并重點闡述了電加熱式固體蓄熱設備的經濟效益，希望對于電加熱式固體蓄熱設備的進一步應用有所裨益。

參考文獻

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（作者單位：沈陽市恒久安泰環保與節能科技有限公司）