电加热式固体蓄热设备在煤矿集中供暖中的研究与应用

白俊峰

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展和综合国力的不断增强，我国的环境污染问题越来越严重，对人们的身体健康以及国家的环境保护造成了极大的危害，成为我国发展中难以忽视的问题。而电加热式固体蓄热设备有着自身独有的优势，如没有噪音、占地空间小以及没有污染等，这些都成为其应用的价值所在。目前电加热式固体蓄热技术在煤矿集体供暖中已经开始了试运行，并且通过各种指标的检测发现运行的效果较好。因此，将电加热式固体蓄热技术应用在煤矿集体供暖中有着非常大的价值和意义。本研究便是从这个角度出发，对电加热式固体蓄热设备进行简要的介绍，并将重点探讨电加热式固体蓄热设备的经济效益。

关键词：电加热式固体蓄热设备；煤矿集中供暖；效益分析

前言：

对于大气环境的保护是每个公民的基本责任，也关乎着每一个公民的根本利益，因此采取合理的措施来加强公民对于环境的保护是至关重要的。目前我国大气环境污染问题较为严重，这就使得解决供暖带来的环境污染问题迫在眉睫。电加热式固体蓄热技术作为一种无污染、占地面积小并且无噪音的技术，因此受到了很大程度的青睐，并且在煤矿集中供暖中发挥着较理想的适用效果。

1.电加热式固体蓄热设备简介

1.1电加热式固体蓄热设备的蓄热原理

电加热式固体蓄热设备是一种蓄热部件，所使用的材料是一种壳体与隔热耐火材料绝缘的高热熔材料。电加热式固体蓄热设备是基本蓄热原理是：夜间用户对于电力的需求量较小，此时电加热式固体蓄热设备的储能元件通过电阻等组件将系统加热至10000摄氏度级以上，从而将电能存储为热能保存起来。当白天用户对于电能的需求量较大时，电加热式固体蓄热设备能够通过空气对用户的需求进行调节，即将空气送入到电加热式固体蓄热设备的储能装置，然后储能装置通过温度调节的方式将空气调节到适宜的温度，从而将热风和热水提供给用户。当然，为了使得电加热式固体蓄热设备的蓄热能力达到使用的相关需求，需要采用蓄热能力强的储热材料。这就要求材料具有较高的热导率和导热系数，经过相关人员的研究发现，镁橄榄石是一种能够满足快速储存和释放能量的材料，因此以镁橄榄石为主要成分的材料成为电加热式固体蓄热设备储能中所使用的主要材料。

1.2电加热式固体蓄热设备的特点

电加热式固体蓄热设备作为一种无污染、无噪音以及占地空间小的蓄热设备，在储能和用户用热水和用电中发挥了很大的作用，有着许多自身的特点。其中，电加热式固体蓄热设备的主要特点之一就是相比于电锅炉而言，其只有锅没有炉，不需要进行燃烧，在使用过程中是依靠电器元件来实现加热，因此这种蓄热设备不会排放出对空气有害的气体和颗粒物，实现保护环境的作用。其次，电加热式固体蓄热设备还有一个特点就是占地面积小，这主要体现在电加热式固体蓄热设备不需要堆放柴火和燃料的场地并且房屋的结构和构造较为简单，从而占地面积较小。再者，电加热式固体蓄热设备还有一个非常重要的特点就是其用电是采用电费较低时的用电时段，因此这种蓄热方式能够大大减少电加热式固体蓄热设备的用电费用，减少运行成本。电加热式固体蓄热设备还有一个非常重要的特点就是储热设备的热效率较高，从而在使用的过程中损失较小。另外一个非常重要的电加热式固体蓄热设备的特点就是目前气自动化的程度不断提高，这就使得其运行的安全性和稳定性得到一定程度的提高。除了以上几点外，电加热式固体蓄热设备还有一个非常重要的特点就是其使用的范围较广，能够广泛的应用于酒店、住宅等各种环境中的取暖。

2.电加热式固体蓄热设备的效益分析

2.1使用电锅炉设备的效益分析

对于使用电锅炉来说，由于其在使用的过程中无法使用6000V以上的高电压对煤矿进行直接的供电，因此在使用电锅炉时需要另外购置一台专用的变压器，这就使得采用电锅炉进行供电的设备成本增加。除此之外，作为一种压力容器，国家对于电锅炉的使用有严格的要求，需要对电锅炉按照国家的规定进行年检工作，从而保证电锅炉运行的安全性，这又在一定程度上增加了电锅炉作为蓄热设备的成本花费，使得电锅炉运行的成本综合达到几百万元以上。因此，使用作为蓄热设备的成本较大，经济效益不高。

2.2使用燃气锅炉的效益分析

对于使用燃气锅炉来说，其运行过程中使用的天然气属于易燃气体，因此在运输和存储过程中会存在较大的安全风险，这使得燃气锅炉使用的不安全性提高；其次，燃气锅炉在使用的过程中会排放氮氧化物，而国家目前对于该类物质的排放是有着严格的要求的，因此燃气锅炉在使用过程中会面临着氮氧化物排放超标的问题。除此之外，和电锅炉的使用类似，燃气锅炉也属于压力容器，因此在使用时需要进行年检来保证其运行的安全性，这也使得燃气锅炉使用的运行成本上升。经过综合分析，燃气锅炉的综合使用成本也达到百万元及以上。

2.3使用电加热式固体蓄热设备的效益分析

使用电加热式固体蓄热设备，首先其可以使用6000V的高压电进行直接的供电，因此不需要购入变压器，节省了运行成本。其次，电加热式固体蓄热设备在使用过程中不会排放有害气体，对于环境没有任何的污染，能够完全的符合国家对于环保方面的要求，从而减少了对于污染物处理的相关成本。经过综合分析，电加热式固体蓄热设备的运行成本仅有一佰万元作用，并且能够为矿井创造几百万元以上的经济效益。

3.总结

电加热式固体蓄热设备作为一种无污染、无噪音、占地面积小的设备，在蓄热过程中有着很大的效益优势，并且在煤矿集中供暖中发挥了很大的作用，这对于供暖作用的实现以及国家的环境保护来说都是至关重要的，因此受到了人们的广泛关注。基于此，本研究对电加热式固体蓄热设备进行了详细的介绍，并重点阐述了电加热式固体蓄热设备的经济效益，希望对于电加热式固体蓄热设备的进一步应用有所裨益。

参考文献

[1]刘凯源.电加热式固体蓄热设备在煤矿集中供暖中的研究与应用[J].内蒙古煤炭经济，2018（03）：20-21.

[2]王彦昌. 固体蓄热-峰谷电加热-的真空浸渍设备——一度电只需4毛钱的真浸设备[A]. 陕西省电网节能与电能质量技术学会、西安布伦帕电能质量技术研究所有限公司.陕西省电网节能与电能质量技术学会2014年学术交流会论文集[C].陕西省电网节能与电能质量技术学会、西安布伦帕电能质量技术研究所有限公司：陕西省电网节能与电能质量技術学会，2014：8.

（作者单位：沈阳市恒久安泰环保与节能科技有限公司）