工业领域绿色低碳技术应用案例3 高压电极锅炉清洁供暖项目.docx

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1、案例3高压电极锅炉清洁供暖项目主要完成单位：平高帕拉特（河南）能源科技有限公司主要完成人员：王志玺、王德华、胡延伟、徐海川、薛根奇、孟祥喜、任龙飞传统的锅炉供暖依赖于燃煤、燃油等化石燃料，面临着能源消耗和环境污染的双重压力。近年来，我国陆续出台了双碳、电能替代及清洁用能等一系列政策，多维度强化大气污染综合治理，减少北方地区煤炭及燃气供暖消耗，控制碳排放及其他污染物的排放。一、项目背景高压电极锅炉是一种新型的清洁供暖技术，利用电能产生高温蒸汽来进行供暖。与传统锅炉不同，高压电极锅炉没有燃烧过程，不产生废气污染，几乎没有碳排放。因此，应用高压电极锅炉实现电热转化，通过蓄热装置及时存储并在适当的时间

2、释放热能，实现可自主调节的智能化清洁且经济高效的供暖，是实现碳减排、提升能源效率、改善环境质量多重目标的可行道路。平高帕拉特（河南）能源科技有限公司开展的高压电极锅炉清洁供暖项目，具备清洁供暖、零碳排放，高效供暖、效果稳定，经济供暖、节约费用，智能供暖、无人值守，以及精准供暖、自动调节的特点。项目采用的高压电极锅炉设备属于能源技术类别。技术路线为5MW高压电极锅炉配套1200立方储热系统，利用水的高热阻特性，能够直接将电能转化成热能，同时配套储热罐充分利用峰谷价差，在低谷电价时段通过电极锅炉将电能转化为热能形式存储起来，在高峰电价时段，释放热能进行供热，能量损失少、电热转化效率高。整个系统按照

3、使用需求进行参数设定后自动运行，且可进行远程监控及微调，实现无人自动运行。二、创新点及相关技术内容创新点1:产品设计多维度突破传统锅炉电极表面容易结垢，导致热效率降低、能耗增加，甚至可能引发安全隐患，且在运行过程中易出现压力过高、液位异常等安全隐患。此外，传统锅炉的控制方式相对较为单一，往往无法满足不同使用场景的需求。针对上述问题，项目开发具备以下优点的高压电极锅炉：一是独特的电极结构，电极表面不结垢，运行中电极无损耗，三相对称虚拟中心点，炉体不带电。二是故障安全型智能控制，具备压力、液位、温度、电导率、功率等五重安全防护功能。三是配备智能控制系统，具有温度、功率控制模式满足不同的使用需求，且

4、能实现远程交互控制，无人智能值守。图1高压电极热水锅炉原理系统图四是单台最高功率60MW,热效率高达99.5%,负载O-IO0%无级调节,冷态启动时间5mi,热态启动时间W60S。五是先进的半浸没式液位调节方式，锅炉功率调节无运动部件，方便快捷,稳定可靠。图2高压电极蒸汽锅炉原理系统图表1电极锅炉产品横向对比主要指标及参数项目产品其他同类产品单台设备最大功率（MW）6050炉水电导率（uScm）55-7080以上负载调节速率（冷态O-100%）最快5mi15min负载调节速率（热态2-100%）最快30s2min故障安全等级SIL2无锅炉绝缘结构外壳不带电外壳带电电热转换效率（）99.599创

5、新点2:应用场景丰富项目主要为高压电极锅炉在民用供热供暖方面的应用，采用电极锅炉结合蓄热技术，谷电时段将热量储存，峰电及平电时段放热，充分利用峰谷电价差，提供清洁、灵活、经济的区域集中供暖供热解决方案。此外，项目在新能源消纳领域可利用电极锅炉结合蓄热技术，将并网困难的“风电“光电”等清洁电能进行电热转化并储存，解决新能源消纳困难的同时满足供热需求，维护电网稳定、助力清洁供暖；在电网调频调峰领域，可在电网供需不平衡、负荷波动，确保火电机组的正常出力及经济性运行的前提下，利用电极锅炉负荷大、响应速度快的特点，通过电热转化及储能技术，实现电网调频调峰与热电解耦C图3高压电极锅炉在新能源消纳领域应用三

6、、经验总结与推广价值高压电极锅炉清洁供暖项目开发的高压电极锅炉为通用热源设备，对比电阻式锅炉产品，其具有容量大、响应速度快、热效率高、电压等级高、投资少等优点；对比空气源热泵等产品，其具备热稳定性高、环境温度影响小、适用范围广等优点，可广泛应用于各行各业。根据平高帕拉特（河南）能源科技有限公司测算结果，项目经济、环境与社会效益明显。在保证了办公区域20C。、厂房15C。的供暖效果，对比市政取暖费用，年均节约费用123.5万元。项目满负荷运行按照热值计算，可节约实际燃煤218.8吨，减排二氧化碳436.4吨，二氧化硫L4吨，氮氧化物L2吨，颗粒物0.2吨，并且实现了清洁供暖“零排放”。随着电力辅助服务、清洁能源消纳等相关政策的逐步推广,更多的火电企业将参与灵活性改造及深度调峰，电极锅炉、蓄热器等技术、产品的市场需求也将逐步释放。因此，高压电极锅炉清洁供暖项目经验有助于企业合理判断转型方向，为提升经济与环境效益夯实基础。