在青海、新疆、內(nèi)蒙古、陜西、山西、寧夏等峰谷分時電價政策較成熟的地區(qū)，儲熱式電鍋爐因運行成本低成為備受熱推的清潔能源供熱裝置。由于儲熱介質(zhì)性能的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的熱效率、運行成本和維護成本等問題，因此，如何選擇合適的儲熱式電鍋爐成為市場關(guān)注的熱點。

根據(jù)儲熱材料的使用特點，儲熱介質(zhì)一般需要滿足以下幾點要求：

（1）儲熱密度大；

（2）穩(wěn)定性好；

（3）無毒、無腐蝕、不易燃易爆，且價格低廉；

（4）導(dǎo)熱系數(shù)大，能量可及時儲存或取出；

（5）合適的使用溫度。

目前市場上常見的儲熱形式有固體儲熱、熔鹽儲熱、水儲熱等。

固體儲熱式電鍋爐

固體儲熱式電鍋爐，一般采用固體鎂磚為儲熱介質(zhì)，根據(jù)采用鎂磚結(jié)構(gòu)形式的不同，額定儲熱溫度多在550-750℃之間，也有廠家在研制更高溫度的固體儲熱介質(zhì)。

儲熱階段，開啟電加熱元件和循環(huán)風機，儲熱式電鍋爐利用低谷電將電加熱元件的電能轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)過循環(huán)風機增壓的空氣與電加熱元件換熱升溫，其中一部分熱量通過對流傳熱和輻射傳熱給儲熱模塊，另一部分熱量傳遞給供暖循環(huán)水、空氣、導(dǎo)熱油等介質(zhì)實現(xiàn)供暖。通過換熱器后的風溫大幅度降低，再經(jīng)過循環(huán)風機進行增壓后繼續(xù)循環(huán)。

放熱階段，關(guān)閉電加熱元件，循環(huán)風機持續(xù)運轉(zhuǎn)，循環(huán)回來的空氣吸收儲熱模塊的熱量后，流經(jīng)換熱器，將熱量傳遞給供暖循環(huán)水、空氣、導(dǎo)熱油等介質(zhì)實現(xiàn)供熱。

通過以上運行原理可以看出，固體儲熱式電鍋爐可以用于供熱水、供熱風、供蒸汽和加熱導(dǎo)熱油，在供暖、電廠調(diào)峰、間歇能源儲能和工業(yè)用熱領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間。

水儲熱式電鍋爐

水儲熱就是將水加熱到一定的溫度，使熱能以顯熱的形式儲存在水中，當需要使用時，再將其釋放出來提供采暖或直接作為熱水供人們使用。一般來說，水的儲存溫度為 40～130℃范圍內(nèi)。根據(jù)使用場合不同，對于生活用水，蓄熱溫度為 40～70℃，可以直接提供使用；對于飲用開水，可以蓄至 100℃；對于末端為風機盤管的空調(diào)系統(tǒng)，一般蓄熱溫度為 90～98℃；對于末端為暖氣片的采暖系統(tǒng)，蓄熱溫度為 90～130℃或更高。

通常水蓄熱方式以蓄熱水箱或蓄熱罐來實現(xiàn)，可分為常壓和承壓兩種，如蓄熱水溫度高于常壓狀態(tài)下的沸點，需采用承壓方式，相對于常壓蓄熱系統(tǒng)來說，承壓蓄熱系統(tǒng)同等蓄熱量下占用空間略小。水蓄熱能力強，可以自由切換一次板換和儲熱罐之間的連接進行直供，運行方式靈活，整體造價低。

水儲熱式電鍋爐，由于只有熱水這一種熱量輸出形式，因此，只能應(yīng)用場景多為供暖。

熔鹽儲熱式電鍋爐

熔鹽儲熱系統(tǒng)，將電能轉(zhuǎn)化為高溫熔融態(tài)無機鹽類的顯式熱能，也就是通過電加熱器將廉價電能轉(zhuǎn)化為熱能，使熔鹽溫度升高，存儲在高溫熔鹽罐中；當需要對外供給熱能時，高溫熔鹽在換熱器內(nèi)釋放存儲的熱量，溫度降低后的熔鹽存入低溫熔鹽罐。

熔鹽儲熱的儲熱介質(zhì)和傳熱介質(zhì)一般為硝酸鹽混合物，是目前研究和應(yīng)用較多的一種，其作為顯熱材料應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電站、集熱供暖等太陽能熱利用項目中，具有許多潛熱材料所沒有的特點。熔鹽的全稱為熔融鹽，是指一種鹽的熔融態(tài)液體，通常所說的熔融鹽是指無機鹽的熔融體。熔融鹽的優(yōu)點和特性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）具有廣泛的使用溫度范圍。熔融鹽的使用溫度在 300℃～600℃之間，并且具有良好的導(dǎo)熱性；

（2）具有較低的蒸汽壓，特別是混合熔融鹽，蒸汽壓更低，保證了高溫下熔融鹽設(shè)備的安全性；

（3）熱容量大；

（4）較低的粘度，熔融鹽的粘度隨著溫度變化顯著，在高溫區(qū)熔融鹽的粘度甚至低于室溫的水的粘度，流動性非常優(yōu)良；

（5）具有穩(wěn)定的化學性質(zhì)；

（6）原料價格低廉，容易獲得。

儲熱系統(tǒng)：項目采用內(nèi)置電加熱器臥式熔鹽儲罐，雙罐儲熱互為高低溫罐使用。儲熱過程利用內(nèi)置電加熱器進行加熱，儲熱結(jié)束時確保熔鹽在一臺儲罐內(nèi)，放熱過程利用另一臺儲罐作為低溫罐，罐內(nèi)的 180℃低溫熔鹽通過內(nèi)置加熱器加熱熱至 390℃后，在熔鹽儲罐儲熱。夜間或非儲熱供暖時間段內(nèi)，熱罐內(nèi)的 390℃高溫熔鹽用熔鹽泵泵送至蒸汽發(fā)生器加熱 155℃飽和水產(chǎn)生飽和蒸汽，降溫后的熔鹽進入另一臺熔鹽儲罐，在下一個儲熱期內(nèi)重復(fù)以上循環(huán)。

換熱系統(tǒng)：采用汽水換熱器和點熱水鍋爐串聯(lián)，儲熱時段，熔鹽通過電力儲熱，系統(tǒng)用熱通過電熱水鍋爐供給，汽水換熱器不提供負荷；夜間或非儲熱供暖時間段內(nèi)，電熱水鍋爐無電力供應(yīng)，罐內(nèi)的 390℃高溫熔鹽用熔鹽泵泵送至蒸汽發(fā)生器加熱 155℃飽和水產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽進入汽水換熱器將熱量傳遞至熱網(wǎng)循環(huán)水。

小結(jié)

目前在市場上，在熱水采暖供熱領(lǐng)域不管是哪種儲熱式電鍋爐都有成功應(yīng)用，但熱風供熱領(lǐng)域固體儲熱式電鍋爐的應(yīng)用更多，導(dǎo)熱油供熱和蒸汽供熱整個行業(yè)都仍處于摸索期。

綜上所述，熔鹽儲熱方案技術(shù)復(fù)雜，不適用于小規(guī)模供熱試點項目；水蓄熱適用于熱水采暖項目，占地面積較大，對運維水平要求較高，但優(yōu)點是整體造價較低；固體儲熱技術(shù)成熟，占地面積小，系統(tǒng)形式及運行管理簡單，應(yīng)用限制相對較少，但缺點是整體造價較高，且對地面承重有較高要求。