京邮电学院新校区蓄热电锅炉系统的选择
顾春宁1，胡连松2，李雄峰2
（1.南京邮电学院 基建处，江苏 南京210003；2.杭州华电华源环境工程有限公司，浙江 杭州 310012）
摘要：根据在初投资、运行的经济性、管理及使用寿命等综合效益，并且针对高校公寓学生生活热水集中使用特点，详细比较和分析了常用的两种电锅炉蓄热系统。
关键词：电锅炉蓄热系统；直接供热；间接供热
1 引言
南京邮电学院为全国著名的理、工科高等学府，其新校区坐落在环境优美的仙林大学城。为了提高学校的后勤管理和服务，改善学生公寓的生活质量，减少环境的污染，响应国家的移峰填谷电力政策，晚上利用电锅炉蓄热供白天学生公寓的生活热水。这样不仅体现高校的环保意识而且具有可观的经济效益，故学校在对两种方案比较后最终选择采用了电锅炉作为热源经板式换热器供热水的蓄热系统。
2 对系统要求
由于电锅炉蓄热项目并不多，故我校做了尽可能多的实地考察和比较。通常在生活热水蓄热系统中，最常见的有两种形式 ：一种为从蓄热水罐中直接抽取65℃左右的热水供终端使用；另一种为蓄热水罐蓄高温水，通过换热器间接提供生活热水；两种系统的典型工程分别用在南通师范学院和江苏省省委党校。对于电锅炉蓄热系统，我们提出了以下要求：
（1）由于考虑学生用水采用直接刷卡，所以必须满足用水的即热性，因而必须要有循环管网，要尽量保证出水的温度，以利于合理的计量收费和公平性，满足学生的用水；
（2）用水的水质不要受污染，保证学生的健康；
（3）保证系统运行经济性；
（4）考虑系统的运行管理及售后服务等。
3 两种蓄热系统的工作原理及比较
3.1 工作原理
便于阐述，系统图分别见图1、图2，以下简称系统1、系统2。
系统1的工作原理 ：晚上，系统转换为蓄热流程，开、闭相应电动阀门，开启蓄热循环泵，再运行电锅炉，将自来水一次或多次加热至65℃。进入蓄热罐，使用时直接从蓄热水罐内用供水泵供至生活热水末端。
系统2的工作原理 ：晚上蓄热过程基本同系统1，直接把蓄热水罐的软化水加热到设计的高温水。在放热的过程，利用换热器间接供热，换热器一次侧热源为晚上蓄好的高温热水，二次侧则利用换热器加热自来水供给生活热水末端。
3.2 方案比较
3.2.1 系统1中循环水直接进入蓄热水罐，因循环水经过管网温度下降，蓄热水罐中冷、热水混合后温度下降，降低了热水的品质。由于学生的热水计量基本按流量计费，温度的高低就会影响到收费的合理性。且流程为回水上进热水下出，冷水比重大，故加快了冷、热水的混合，使供水水温下降。系统2在供热时，补充的自来水与循环水每一次混合都流过板式换热器，较平稳地保证了热水供应的温度；板式换热器热源侧的流程恰好为冷水下进蓄热罐，热水从蓄热罐上出，加上蓄热罐原本的分层设计，冷热水的混合仅在很小的范围，在供水的过程中水温基本不受影响，能提供可靠合理的计量计费，体现收费的公平性，减少了管理上的难度。
3.2.2 系统1由于循环水直接进入了蓄热水罐，一天用下来蓄热水罐或多或少剩一部分存水，在晚上加热前又补充了管网的自来水，存水和补充的自来水混合，长此以往，生活热水大大增加了被污染的机会。系统2为间接加热，在生活热水中含的剩水仅为管网剩下的水，数量很小，基本不存在污染问题。
3.2.3 系统1天天补给自来水，因南京地区水质比较好，在考虑成本的情况下，生活热水基本上不采用软化设施。它虽然也使用了电磁除垢仪，但实际中结垢仍然比较严重。而系统2由于一次侧热源是一个闭式循环，一次补满软化水后，平常只需要少量的补给软化水，这样电锅炉基本没有结垢的问题，大大增加了电锅炉的寿命（现在的电锅炉基本以电热管为加热元件，锅炉的寿命往往与此有关），同时也减少了管网阀门（特别为调节的电动阀门）、仪器仪表的结垢，保护了管网阀门、仪器仪表的寿命，同时增加了系统运行的稳定性。
3.2.4 在运行管理上，系统1由于每天补充自来水于蓄热水罐，而自来水温度随季节变化，水泵和电锅炉的运行也会不断地变化，影响系统的运行稳定性,增加了管理的难度。系统2则由于蓄热水罐的加热温度一定，即起始温度和终点温度不随季节的变化，系统不受外界的影响，运行稳定，系统的可靠性和寿命得到保证。
3.2.5 系统1的设计中考虑到校园自来水管网的水压较高且非常稳定，依靠自来水本身的压力已满足供水压力,因此减少了供水泵，并且在使用的过程中水压恒定，提高了学生用水的质量。而系统2由于直接从蓄热罐中供水，一般考虑到初投资，供水泵设计时要考虑一台变频机，一台或二台工频机，在实际运行中，在切换的过程中，往往水压不太稳定，影响使用。
4 结语
两种系统经过以上充分的比较和已做好工程的实地考察和使用情况的了解，我们充分考虑了两种系统的初投资、运行的经济性、系统的管理及使用寿命等等。系统2虽然初投资要约高于系统1，但长远的综合效益远远高于系统1，故我校最后选择了系统2。
在国家大力提倡环保和合理利用能源的大环境下，类似的同类工程会越来越多。通过以上内容的阐述，以供广大的兄弟院校和同类工程作为参考。
参考资料
[1] 陈玉书，秦宏男. 电锅炉蓄热生活热水系统在高校学生公寓的应用[J].电力需求侧管理，2001，3(6).
[2] 应晓儿，陈永林，叶水泉.杭州风起大厦电蓄热供暖及生活热水系统设计[J]. 暖通空调，2003，33(1).
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