电蓄热汽水混合供热系统研究

发布时间：2020-05-08 13:49

【摘要】：以煤炭为主的采暖供热,是构成我国雾霾等大气污染的主要因素。固体电蓄热装置作为供暖的热源,是减少煤炭消耗、净化空气、有效利用低谷电能的有效方法。我国应用固体电蓄热装置的时间较晚,与国外相比还存在一些技术上的不足。其中主要是固体电蓄热设备在放热的过程中,设备的热转换率不高的问题。所以本文对蓄热设备进行了热力学分析和热工学的相关计算,为电蓄热装置的蓄热介质的选择和结构优化提供一些参考。主要研究内容包括:(1)系统地介绍了碳酸钠盐电蓄热装置的设计原理、组成结构、工作原理及系统的重要构件,并用pro/E建立碳酸钠盐电蓄热装置的三维模型。(2)根据工程热工学、传热学基础对锅炉的整体进行热工计算,如水箱的计算、水力计算、填料物计算、填料的冷却计算和管道计算以及锅炉的热损失计算等。(3)根据传热学基础利用有限元ANSYS Work bench软件的Transient Thermal(瞬态热分析)模块对碳酸钠盐电蓄热装置的蓄热过程进行模拟仿真分析,得到蓄热盐体的内部温度分布情况,然后与蓄热实验结果对比表明该方法模拟温度分布的正确性。(4)根据流体力学基础利用ANSYS Work bench软件的FLUENT模块对碳酸钠盐电蓄热装置的放热过程进行模拟仿真,得到装置内流道部分压力和流速分布情况及流道内温度分布情况,然后与放热实验结果对比表明该模拟方法的可行性。本文研究成果为碳酸钠盐电蓄热装置的结构设计及运行参数的合理设置提供了理论计算与模拟仿真研究基础,同时对碳酸钠盐电蓄热装供热系统的实际应用具有重要的指导意义。
【图文】：

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2.1 电蓄热锅炉的分类（1）水蓄热电锅炉水蓄热电锅炉系统（如图2.1）是指锅炉在“低功率”期间在蓄热装置中产生的热量储存在蓄热装置中的系统，它能缓解电力锅炉在高峰时段的用电压力。电锅炉水蓄热系统是在传统的电加热锅炉系统的基础上，装置和其他部件在结构上与传统热源系统没有任何区别，并且它与传统加热系统的使用范围基本相同。常温下（常压，低于100℃）和高温（高温压力，温度高于 100℃），有全量和分量两种蓄热方式，蓄热系统有串联和并联两种流程。水蓄热电锅炉装置具有以下几个显著优点：1）使用低谷电

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8（2）固体电蓄热锅炉固体电蓄热供热机组（如图2.2）是一种高效、经济、节能、安全可靠、减少环境污染的新型电加热设备。它将低谷电能转化为热能，以便在白天的高峰电力时进行取暖和供热水。不但降低了电力成本，并且提高了电网负荷率，是为电网调峰、消纳弃电的一种有效手段。（图2.3 为电蓄热供热机组工作示意图）图2.2 电蓄热供热系统示意图Fig. 2.2 Electric heat storage heating system图2.3 电蓄热供热机组工作示意图Fig. 2.3 Working sketch map of electric heat storage heating unit2.2 固体蓄热锅炉内蓄热材料的选择2.2.1 蓄热材料的定义蓄热材料是一种可以储存热量的新型化学物质。它在特定的温度下（如相变温度）发生变化，，并与吸收或释放热量有关，可用于控制周围的温度环境或储存热量。它将热量或冷量存储起来，并在需要时释放，从而提高能源效率。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU83

【参考文献】