电蓄热储能锅炉选型

选型

• 电蓄热储能锅炉适用于电网低谷时段剩余负荷较多、电力现货交易市场成熟的工业生产和民用

  建筑等热需求领域。
  

• 用于电蓄热供热供暖区域的电网低谷用电负荷与区域用热负荷的对应关系明确，电蓄热储能锅炉所在区域电网的低谷容量宜满足锅炉用电负荷需求。
  

• 电蓄热储能锅炉宜与区域内的其他供热热源并联使用，可作为供热热源的调峰热源，也可作为区域性独立的供热热源。
  

• 新建项目建议根据当地用热负荷容量和供电电压等级完成电蓄热储能锅炉的设计。用于改造项目的电蓄热储能锅炉宜根据原有供热装置的供热能力及原有供热机房的结构尺寸和承载能力设计锅炉的参数、结构及外形。
  

• 建议根据生产或生活用热需求、谷电时长和具体用热特点计算电蓄热储能锅炉的储热能力和额定功率，并宜根据下列规定进行选择：
  

a)电蓄热储能锅炉的储热能力根据用热项目的总热负荷和日热释放时长确定；

b)电蓄热储能锅炉的额定功率根据储热能力、谷电时长、设备热效率及管网热损失等因素确定。

• 电蓄热储能锅炉宜依据不同的加热功率选择适合的工作电压来降低配电成本。
  

• 同一热源站宜采用相同储热方式的电蓄热储能锅炉，数量不宜少于2套。电蓄热储能锅炉设备主体寿命建议在20年以上，加热元件的寿命不少于10000 h。
  

一般规定

• 新建项目建议根据当地用热负荷容量和供电电压等级完成电蓄热储能锅炉的设计。用于改造项目的电蓄热储能锅炉，建议根据原有供热装置的供热能力及原有供热机房的结构尺寸和承载能力，设计电蓄热储能锅炉的参数、结构及外形。

• 电蓄热储能锅炉的储热能力、储热额定功率，建议根据生产或生活用热需求、谷电时长和具体用热特点进行计算，电蓄热储能锅炉的储热能力宜大于最大日供热量需求。电蓄热储能锅炉额定储热功率由谷电时长、热释放时长及热损失率确定。通常情况下，对采用连续供暖方式的民用住宅，热释放时长取24 h;对采用非连续供暖方式的公共建筑，热释放时长取18 h;用于工业热源时，热释放时长取工作时长(h);电蓄热储能锅炉的热损耗宜小于等于5%,最终设计还要根据客户用热需求综合考虑。

• 为了降低电网配电成本和降低变电损耗，电蓄热储能锅炉依据不同的加热功率，推荐选择下列工作电压：

a)单台电蓄热储能锅炉功率小于0.5 MW时，宜采用0.4 kV电源供电；

b)单台电蓄热储能锅炉功率大于0.5 MW且小于10 MW时，宜采用10kV电源供电；

c)单台电蓄热储能锅炉功率大于10 MW且小于50 MW时，宜采用35/66 kV电源供电；

d)单台电蓄热储能锅炉功率大于50 MW时，宜采用66/110 kV电源供电。

• 同一热源站宜采用相同储热方式、相同规格、相同型号的蓄热设备，数量不宜少于2套。电蓄热储能锅炉设备主体寿命建议在20年以上，加热元件的寿命不宜少于10000 h。

• 电蓄热储能锅炉安装环境建议采取防雨、防水、防潮、防火、排风、接地等安全措施。

• 电蓄热储能锅炉储能体与地之间的短时(1 min)工频耐受电压指标宜符合表1.1的有关规定。

• 电蓄热储能锅炉外表面最高温度不宜高于机房环境温度25℃。

• 在民用或工业建筑物内安装用空气作为热交换介质的电蓄热储能锅炉时，储能体温度不宜超过550℃;当电蓄热储能锅炉储能体温度高于550℃时，宜单独设计机房安装设备；与民用或工业建筑间距宜符合GB50016的规定。
  

• 电蓄热储能锅炉换热器的水质宜符合GB/T1576的规定。

• 电蓄热储能锅炉换热器设计宜符合：
  a)当输出温度低于介质沸点时，开口式常压系统换热器的耐压不小于0.6 MPa,出厂测试压力不小于1.2 MPa;
  b)当输出介质温度高于介质沸点时，换热器设计耐压满足GB/T150.1的规定；
  c)换热器做好防腐处理；
  d)在换热器及循环水系统中安装有压力表、排污阀或放水阀、排气阀及防汽化的安全装置。

• 安装于建筑内的独立式电蓄热储能锅炉，宜满足GB/T 50087的相关规定。

电气系统及控制

• 供电电源建议根据电蓄热储能锅炉用电需求和设备的额定电压等级进行选择。
  

• 电蓄热储能锅炉用电系统设计宜符合：
  

a)高压配电系统采用单母线分段运行，每台锅炉采用一段母线供电；

b)低压用电(配电)系统采用单母线分段运行。

• 当功率因数低于0.90时，宜设置无功功率补偿装置。
  

• 10kV及以上电压等级的电蓄热储能锅炉配电装置的设计宜满足GB 50060的有关规定，并宜

  符合：

a)前级配备具有过流、速断、单相接地保护功能的真空断路器开关设备；

b)后级配备真空接触器开关设备，控制电蓄热储能锅炉启停；

c)配备停电检修的隔离电器。

• 电蓄热储能锅炉的继电保护和安全自动装置的设计宜满足GB/T 14285的有关规定。
  

• 电蓄热储能锅炉电缆选择与敷设宜满足GB 50217的有关规定。

• 过电压保护及接地系统设计宜符合：
  

a)GB/T50064的规定；

b)建(构)筑物防雷设计满足GB 50057的规定；

c)交流接地系统的设计满足GB/T 50065的规定。

• 控制系统设计宜符合：
  

a)设有电蓄热储能锅炉的储能体工作温度设定值、储能体超温设定值、供回水工作温度设定值、

水温超温设定值的输入、显示、采样、开关量控制等功能的温控系统；

b)具有手动、自动、远程控制功能；

c)具有通信接口；

d)设有一组及以上独立的且与温控系统并行的高温极限值断电保护系统。

1.3电蓄热储能锅炉设备选址

• 电蓄热储能锅炉安装位置的选择宜符合：
  

a)电蓄热储能锅炉为所在区域独立热源时，靠近热负荷中心；与其他热源并联运行时，靠近其他

热源厂或其对外供热的管网；

b)不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不建议设在污染源风向的下风侧；

c)不建议设在经常积水场所的正下方或地势低洼和可能积水的场所；

d)周围设有可靠的防洪措施，并高于内涝水位。

• 电蓄热储能锅炉设备机房可单独建设，也可设在建筑物内的基础层。对于安装在地下室的设备，建议有防止水淹的措施并确保停电时也有足够的排水能力。
  

1.4安全技术设备和装置

• 电蓄热储能锅炉高压进线端口处宜设防护遮拦、防鼠、防小动物装置，并设置电气安全联锁。
  

• 电蓄热储能锅炉高压进线端对接地体之间的短时工频耐受电压宜符合表1.1的规定。
  

• 10kV及以上电压等级电蓄热储能锅炉宜设两级以上保护，第一级宜设能切断工作电流的本地真空交流接触器或具有失压自动分断功能的断路器，第二级宜设能切断故障电流的远端真空断路器。
  

• 接地装置宜满足GB/T 50065的有关规定。
  

• 10kV及以上电压等级电蓄热储能锅炉的温控系统宜在达到温度设定值、超温设定值时切断本地真空交流接触器或具有失压自动分断功能的断路器电源，当切断本地真空交流接触器或断路器电源操作失败时，建议能切断远端真空断路器电源，并设有操作失败、超温报警闭锁系统。
  

• 10kV及以上电压等级电蓄热储能锅炉除具有温控系统的控制功能外，还建议设置一种及以上独立的可切断两级高压配电柜电源的物理高温极限安全装置。
  

• 每组储能体均建议设置二点以上的测温探测器。
  

• 高压进线通道建议设置防护栏及安全联锁装置。
  

• 设备机房建议设置应急照明装置。
  

• 其他安全技术要求宜满足相关标准规定。

消防

• 电蓄热储能锅炉机房的消防系统可参照丁类厂房消防标准，其设计宜满足GB 50016的相关规定。

• 电蓄热储能锅炉宜设置移动式灭火器，灭火器的配置宜满足GB50140的相关规定。

来源：公众号“热能圈”

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