一种新型分布式热能供给系统技术方案

与传统燃煤锅炉不同的是本发明专利技术采用电磁感应加热原理，其原理主要通过将被加热物质置于高频交变磁场(如通以交变电流的环形线圈)中，构成磁场的磁力线切割处于磁场中的加热物质，再垂直于磁力线的截面上，根据法拉第电磁感应定律，产生涡流，感应涡流在导电物质呈现的交流阻抗上依据焦耳热效应定律产生热能对载体进行加热。本发明专利技术技术在于如何控制交变磁场从而适量的为受热端提供适当的热能，而且在利用电磁加热的同时我们还需保证电源的电磁辐射不影响周边其他用电设备的正常使用。

A new distributed thermal energy supply system

Unlike the traditional coal-fired boilers, the principle of electromagnetic induction heating is adopted in this invention. Its principle is mainly by placing the heated substance in the high frequency alternating magnetic field (such as the circular coil of alternating current), the magnetic force line of the magnetic field is made up of the heating substance in the magnetic field, and then perpendicular to the cross section of the magnetic force line, according to the Faraday electric power. The law of magnetic induction produces eddy currents, and induced eddy currents generate heat energy to heat the carriers on the AC impedance of conductive materials according to the law of Joule heating effect. The technology of the invention is how to control the alternating magnetic field to provide appropriate heat for the hot end, and we also need to ensure that the electromagnetic radiation of the power supply does not affect the normal use of other electrical equipment in the surrounding area while using electromagnetic heating.

【技术实现步骤摘要】
一种新型分布式热能供给系统一、
本专利技术属于电磁加热蒸汽设备
，特别是涉及一种新型分布式热能供给系统。二、
技术介绍
在现代工厂日益注重节能减排的背景下，现行的燃煤工业锅炉已经日渐落后，其庞大的能源消耗也在企业成本中占着很重的百分比，而新型分布式热能供给系统比市场上现行的燃煤工业锅炉更环保，造价更低，其加热速度更快热转换率更高而且尚属国内首创，新型分布式热能供给系统的上市将完全取代老式的燃煤锅炉并逐步改造现有的燃煤锅炉。主要功能是利用其输入的电能转换为电磁能再经过进一步转换向外输出具有一定热能的高温水和蒸汽，直接为工业生产和人民生活提供所需的热能。本系统是目前国内唯一一套可以达到“点对点”热能供给的系统，其具备热能按需供给、零排放、多种热能供给方式共存、企业热能消耗在线实时监测，是一款真正意义上的智能热能供给系统。与传统燃煤锅炉不同的是新型分布式热能供给系统采用电磁感应加热原理，其原理主要通过将被加热物质置于高频交变磁场(如通以交变电流的环形线圈)中，构成磁场的磁力线切割处于磁场中的加热物质，再垂直于磁力线的截面上，根据法拉第电磁感应定律，产生涡流，感应涡流在导电物质呈现的交流阻抗上依据焦耳热效应定律产生热能对载体进行加热。新型分布式热能供给系统技术在于如何控制交变磁场从而适量的为受热端提供适当的热能，而且在利用电磁加热的同时我们还需保证电源的电磁辐射不影响周边其他用电设备的正常使用。新型分布式热能供给系统的技术创新点在于其抛弃传统燃煤锅炉的能源转换方式，利用电能转换为电磁能再转换为热能的新技术，该系统可以达到“点对点”热能供给，其具备热能按需供给、零排放、多种热能供给方式共存、企业热能消耗在线实时监测，是一款真正意义上的智能热能供给系统。在未来工业锅炉产品市场发展除受我国国民经济的发展速度和投资规模等因素影响外，越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约。随着高性能产品的普及和产品质量的提高，在每年将有约6-7万蒸吨的工业锅炉需要更新，从需求上讲，每年工业锅炉需求量约为10-12万蒸吨。今后大中城市的小容量燃煤锅炉的比重将会显著下降，采用清洁加热技术的锅炉将得到较快的发展，分布式热能供给系统随着电力工业改革和发展其市场将进一步拓宽。因此采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是工业锅炉产品发展的趋势，并向高端和高附加值的产品市场发展。目前分布式热能供给系统尚属于国内首创，是新型的具有核心竞争价值的高新科技产品，其良好的能源转换率与较低的制造成本都预示着巨大的发展机会与市场需求。综上所述分布式热能供给系统具有现行意义且市场前景良好，并为我国乃至世界节能减排做出突出贡献。目前分布式热能供给系统尚属于国内首创，是新型的具有核心竞争价值的高新科技产品，其良好的能源转换率与较低的制造成本都预示着巨大的发展机会与市场需求。综上所述分布式热能供给系统具有现行意义且市场前景良好，并为我国乃至世界节能减排做出突出贡献。三、
技术实现思路
新型感应加热蒸汽发生系统由主控系统、供水系统、水冷系统、变频系统、制热系统四套系统组成。主控系统包括：电源控制柜、设备智能控制柜。电源控制柜内分别设置供水系统电源开关、变频系统电源开关、设备智能控制柜电源开关，进行开启、分项控制。设备控制柜的控制装置，对供水系统的水泵、流量计；制冷系统的水泵；制热系统的压力表、蒸汽计量器进行智能控制、监测；供水系统包括：储水罐、阀门、水泵、球阀、止回阀、流量计、减震器。用储水罐中的水，通过变频水泵对制热系统进行按需供给水量；水冷系统是将储水罐内的水引入变频柜中的变频器，对柜体进行水冷降温处理；变频系统主要设备是4个变频柜。通过三项整流滤波、桥式逆变电路、谐振电路、斩波电路、控制驱动保护电路等产生变频输出电流；制热系统由闸阀、压力表、安全阀、蒸汽副出口、蒸汽主出口、电子式压力表、温度传感器、排污阀、蒸汽计量表、制热筒体组成。制热筒体为整套热能供给系统的主要设备，是蒸汽的产出装置。将变频系统输出的变频电流进入电磁线圈，供水系统输送的水介质进入制热筒体内的储水腔，将被加热介质置于高频交变磁场(如通以交变电流的环形线圈)中，构成磁场的磁力线切割处于磁场中的加热介质，再垂直于磁力线的截面上，根据法拉第电磁感应定律，产生涡流，感应涡流在导电物质呈现的交流阻抗上依据焦耳热效应定律产生热能对载体进行加热。通过压力表、电子式压力表、温度传感器，控制制热筒体的温度及压力确保筒体的安全。整个系统可根据使用单位的工作性质不同，根据蒸汽量的要求，调整制热筒体的体积，增减蒸汽的生产能力，满足使用者的不同要求。制热系统的蒸汽出口，打开排污阀，进行反向清洗。本专利技术的优点是：1.清洁能源，没有碳排放。2.国家和省市政府支持并有相关政策奖励(政府补贴最高总投资的30％)。3.与传统的煤、天然气等蒸汽锅炉相比，分布式热能供给系统产生的蒸汽供给速度快、蒸汽质量高、不含水、稳定性高，不用加热站补充热量，在保证稳定生产的同时降低蒸汽的总用量，节约人工、时间等各项成本。4.系统内水被磁化后降低对设备的腐蚀性，设备维护费用低，后续费用降低。5.减少周边配套设备，仅一套电气设备，配备智能自动运行系统，减少隐性成本。6.系统为模块化设计，可以实现点到点的热源供给，在企业不能满负荷生产时可以最大化减少能源浪费。7.整个系统可以与企业的ERP系统无缝对接，实现能源的按需供给，将企业的成本核算提供精确地能源消耗指标。8、作为一种新型热能供给方式，由于其自身特点整个系统不需要软化水系统，系统内始终无结垢现象。保证系统热效率的稳定性，也极大的降低系统结构件的消耗，增加设备的使用年限。9、系统为模块式结构，以每吨为一个模块，模块可以独立运行也可并行。整个系统的安装方式可以独立模块安装，也可集中安装，客户可以根据自身用热方式灵活使用。10、整个系统高度集成，依据设定程序和生产装置无缝对接实现全自动化按需供热。：四、附图说明图1是本新型感应加热蒸汽发生系统示意图，图中1A～1D：阀门；2A～2C：水泵；3A～3B：球阀；4A～4B：止回阀；5：流量计；6：减震器；7：闸阀；8：压力表9A～9B：安全阀；10：蒸汽副出口；11：蒸汽主出口；12：电子式压力表；13：温度传感器；14：排污阀；15：蒸汽计量表；16A～16H：制热筒体；17：电源控制箱；18：设备控制箱；19：储水罐；20A～20D：变频柜。五、具体实施方式与传统燃煤锅炉不同的是本专利技术采用电磁感应加热原理，其原理主要通过将被加热物质置于高频交变磁场(如通以交变电流的环形线圈)中，构成磁场的磁力线切割处于磁场中的加热物质，再垂直于磁力线的截面上，根据法拉第电磁感应定律，产生涡流，感应涡流在导电物质呈现的交流阻抗上依据焦耳热效应定律产生热能对载体进行加热。电磁加热是通过高频控制发生器将50Hz交流电变成20kHz-30kHz的高频交流电流，通过电磁加热感应器转换为高频交变磁场，节能减排限电，该高频交变磁场的磁力线作用到金属管道上产生蜗流，从而快速加热金属管道。供水系统、变频系统、水冷系统为本套系统的核心制热系统提供水电供给及辅助智能控制等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型感应加热蒸汽发生系统包括：主控系统、供水系统、水冷系统、变频系统、制热系统；主控系统包括：(17)电源控制柜，其特征是：由电源控制柜对接入的主电源，进行开启、分项控制；主电源分别分出供水系统电源开关、变频系统电源开关、设备智能控制柜电源开关，分别控制各项电源的开启；(18)设备智能控制柜，其特征是：通过设备控制柜的控制装置，对供水系统的水泵、流量计、制冷系统的水泵、制热系统的压力表和蒸汽计量器进行智能控制、监测；供水系统包括：(19)储水罐、(1A～1D)阀门、(2A～2C)水泵、(3A～3B)球阀、(4A～4B)止回阀、(5)流量计、(6)减震器，其特征是：用储水罐中的水，通过变频水泵对制热系统进行按需供给水量；水冷系统其特征是：将储水罐内的水引入变频柜中的变频器，对柜体进行水冷降温处理；变频系统包括：(20A～20D)4个变频柜，其特征是：通过三项整流滤波、桥式逆变电路、谐振电路、斩波电路、控制驱动保护电路等产生变频输出电流；制热系统包括：(7)闸阀、(8)压力表、(9A～9B)安全阀、(10)蒸汽副出口、(11)蒸汽主出口、(12)电子式压力表、(13)温度传感器、(14)排污阀、(15)蒸汽计量表、(16A～16H)制热筒体，其特征是：变频系统输出的变频电流进入电磁线圈，供水系统输送的水介质进入制热筒体内的储水腔，将被加热介质置于高频交变磁场(如通以交变电流的环形线圈)中，构成磁场的磁力线切割处于磁场中的加热介质，再垂直于磁力线的截面上，根据法拉第电磁感应定律，产生涡流，感应涡流在导电物质呈现的交流阻抗上依据焦耳热效应定律产生热能对载体进行加热；通过(8)压力表、(12)电子式压力表、(13)温度传感器，控制制热筒体的温度及压力确保筒体的安全。...

【技术特征摘要】
1.新型感应加热蒸汽发生系统包括：主控系统、供水系统、水冷系统、变频系统、制热系统；主控系统包括：(17)电源控制柜，其特征是：由电源控制柜对接入的主电源，进行开启、分项控制；主电源分别分出供水系统电源开关、变频系统电源开关、设备智能控制柜电源开关，分别控制各项电源的开启；(18)设备智能控制柜，其特征是：通过设备控制柜的控制装置，对供水系统的水泵、流量计、制冷系统的水泵、制热系统的压力表和蒸汽计量器进行智能控制、监测；供水系统包括：(19)储水罐、(1A～1D)阀门、(2A～2C)水泵、(3A～3B)球阀、(4A～4B)止回阀、(5)流量计、(6)减震器，其特征是：用储水罐中的水，通过变频水泵对制热系统进行按需供给水量；水冷系统其特征是：将储水罐内的水引入变频柜中的变频器，对柜体进行水冷降温处理；变频系统包括：(20A～20D)4个变频柜，其特征是：通过三项整流滤波、桥式逆变电路、谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾超，谢肇希，
申请(专利权)人：四川亿阳华泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51