[发明专利]一种固体蓄能式电锅炉及其换热结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体蓄能式电锅炉，尤其是涉及一种具有创新式换热结构的固体蓄能式常压电锅炉。

背景技术

固体蓄能常压电锅炉的设计与研发是针对目前众多中小型燃煤锅炉的替代产品，中小型燃煤锅炉由于其热效率低、环保治理及管理难度大已在各发达国家以及我国中型以上城市禁止使用，替代方式多为与集中供暖并网、改用燃气供暖、改用燃油炉供暖、直接加热式电暖气、蓄热式电暖气等。

然而许多用户由于各种各样的条件限制即无法和集中供热并网、又不通燃气，或是接通成本太高依然沿用传统的燃煤锅炉，使得城市的环境治理难度很大。固体蓄能式常压锅炉就是在此基础上研发的替代产品，其良好的环保特性、节能特性、较低的运行成本、便捷的操作及便于实现自动控制的特性，使该产品具有良好的推广价值，有望创造良好的经济效益和社会效益。

固体蓄能式常压电锅炉是针对供热面积在几百～几万平方米研发的燃煤锅炉替代产品，可以在不用更换用户端暖气片及供热管道的前提下只需更换锅炉即可，原锅炉房建筑均可保留，投资成本可以大大降低。

蓄热式电锅炉的现有技术方面，近年来市场上出现了一种用热水蓄热式电锅炉，是在原有的电供暖基础上添加一个水箱，以水为储热介质储存电热，成本较低，但存在很多缺点，主要是水的热容较低，沸点较低，在常压状态下蓄能有限，要达到同等供热效果，其蓄热体积将大大增加，不但投资额增加，且需要很大的设备安装空间，土地及土建成本也大大增加。近年来在市场上出现了利用蓄能砖代替水作为蓄能介质的技术，但与本发明不同，都是利用蓄能砖直接加热水或空气等传热介质，同样存在以上问题和缺陷，用水的需要大的蓄水罐，占地面积很大，投资很高，用空气的是直接通热风，过程难于控制，无法解决干燥及利用热水等问题。

本公司的一项在先的发明专利申请，是关于近期开发完成的小型分体式电锅炉(一种蓄热式供暖机组及其蓄热结构，申请号2010101205710)是一种在夜间用低谷电加热固体蓄热体蓄能的方式，由于蓄热体热容较高，可加热温度较高，相同体积蓄热量大大增加，使设备体积大大减小，采用组合式方式对不同供热面积提供供热需求，一般适合五千平米以下建筑供暖及生活热水供应，由于采用的是组合式结构，单台无法满足大面积供热，需要多台并联，同时要实现多台机组的联动控制，占地相对较大，控制也较复杂，机组投资相对较高。

本发明是在以上各种相关产品的基础上研发的新型蓄热供暖产品，其主要特点在于：

1，原分户供暖系统设施不用拆除更换，供热改造综合费用较低，改造简便易行。

2，可利用原有锅炉房，不用增加土地土建投入，是改造投入大大降低。

3，低谷电加热蓄能，根据需要随时供热，既经济又节约，节电节能效果明显。

4，彻底解决了环境污染的问题，对市容市貌的改善极为有利。

5，设备操作简单，可实现自动控制，实现供暖自动化。

6，设备投资成本较低，制造难度不大，可定型定规格批量生产，便于推广。

7，锅炉在常压状态下运行，安全可靠。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种可替换现有中小型燃煤锅炉的固体蓄能式电锅炉产品，满足市场需求，填补空白，其具有能够改善供暖污染，利用低谷电能，方便控制，蓄能效率高等特点，并具有创新式的蓄能结构和换热方式。

本发明提供一种用在固体蓄能电锅炉中的换热结构，其部件包括蓄热结构、绝热材料层、带孔绝热壁、换热器、外壳，所述外壳两头开放有风口，蓄热结构、带孔绝热壁及换热器排列在外壳中，绝热材料层安置在蓄热结构、带孔绝热壁两者与外壳之间；所述蓄热结构包括通电加热的发热管和由固体蓄热材料制成的蓄热单元，在蓄热结构中，发热管与蓄热单元有三种组合方式，分别是发热管以阵列式包裹住蓄热单元、或发热管与蓄热单元间隔放置、或发热管与蓄热单元穿插放置，所述带孔绝热壁上具有分布式的孔或空洞，所述换热器是空气水换热器。

本发明提供的上述换热结构，其中所述发热管断面一般是圆形，管长度方向设计成直管形式或U型、W型、S型，或是以上几种形状的组合形式；发热管可以从换热结构中抽出以进行检查和维修。

本发明提供的上述换热结构，其中所述蓄热单元是蓄热砖，其耐受的蓄热温度为室温至1000℃；所述蓄热砖可以是含有氧化铁或氧化镁或碳或铝或硅酸盐矿粉中的一种或几种的浇注体；所述蓄热砖可以具有微观的气孔结构；所述蓄热砖可以是由大量蓄热砖块堆叠而成。