Электрические котлы централизованного теплоснабжения снова в моде

Dec 27, 2023

Из-за угрозы глобального потепления, а также международных обязательств по Парижскому соглашению об изменении климата, перед муниципалитетами и регионами, использующими централизованное теплоснабжение в Европе и Северной Америке, стоит задача значительно сократить свое воздействие на окружающую среду в рекордно короткие сроки. При централизованном отоплении города или большие территории обычно получают тепло и горячую воду, которые распределяются по коммерческим, жилым или общественным зданиям с большей экономией за счет масштаба, чем индивидуальные системы отопления.

В ответ в прошлом году Европейский Союз (ЕС), в который входят 27 стран, согласился сократить выбросы парниковых газов на 55% к 2030 году по сравнению с уровнями 1990 года. Согласно недавнему отчету, в котором отслеживается энергетический сектор ЕС с 2015 года, в прошлом году возобновляемые источники энергии превзошли ископаемое топливо (38–37%), что указывает на то, что муниципалитеты, полагающиеся на централизованное теплоснабжение, уже отказываются от зачастую неэффективного и устаревшего оборудования, производящего избыточный выброс углерода. выбросы.

Даже США, которые недавно вновь присоединились к Парижскому соглашению, поставили перед американским бизнесом цель добиться отсутствия выбросов углекислого газа в энергетическом секторе к 2035 году и нулевой чистой экономики к 2050 году.

В то время как интерес регионов к использованию электрических котлов в централизованном теплоснабжении то возрастал, то ослабевал в прошлом столетии, внезапно это снова вошло в моду. Все большее число муниципалитетов устанавливают новые или модернизируют высоковольтные электродные котлы, которые являются компактными, экономичными и не производят выбросов, чтобы выполнить цели в области экологии, социального обеспечения и управления (ESG), выполнить нормативные обязательства или воспользоваться государственными кредитами и стимулами. .

Частично это связано с технологическими достижениями в конструкции электрических котлов, которые увеличивают их производительность. При использовании для централизованного теплоснабжения альтернативы, работающие на электричестве, наверняка станут важной частью головоломки для достижения будущих целей по сокращению выбросов.

При централизованном теплоснабжении, помимо пресловутых парниковых газов углекислого газа (CO2) и метана (CH4), котлы и печи, работающие на природном газе, также выделяют опасные оксиды азота (NOx), окись углерода (CO) и закись азота (N2O). летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы (SO2) и твердые частицы (PM).

Однако многие инженеры, знакомые с газовыми котлами, ошибочно полагают, что электрические котлы не могут сравниться по мощности с традиционными котлами, работающими на ископаемом топливе. Благодаря значительному прогрессу в технологии электрических котлов, это далеко не так. Сегодня такая технология может соответствовать мощности крупных газовых или мазутных котлов.

Электрические котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для передачи электрического тока и выработки пара. Переменный ток течет от электрода одной фазы к земле, используя воду в качестве проводника. Поскольку химические вещества в воде обеспечивают проводимость, ток генерирует тепло непосредственно в самой воде. Чем больше ток (амперы), тем больше выделяется тепла (БТЕ) ​​и тем больше вырабатывается пара. Важно отметить, что почти 100% электрической энергии преобразуется в тепло без потерь при дымоотводе или теплопередаче.

Например, электроды парового котла с высоковольтными электродами CEJS от Acme установлены вертикально вокруг внутренней части сосуда под давлением. Это позволяет агрегату производить максимальное количество пара на минимальной площади при мощности котла от 6 МВт до 52 МВт.

Котел работает при существующем распределительном напряжении от 4,16 до 25 кВ с КПД до 99,9% и может производить до 170 000 фунтов пара в час. Котлы с номинальным давлением от 105 до 500 фунтов на квадратный дюйм разработаны в соответствии с разделом 1 ASME и сертифицированы, зарегистрированы как сосуды под давлением по месту расположения котла.

По словам Прессера, технология электрического котла используется для централизованного отопления жилых и коммерческих помещений, спрос на который растет, особенно в городских центрах. При централизованном теплоснабжении распределенное тепло генерируется в центральном месте через изолированную систему труб и используется для высокоэффективного отопления помещений и отопления воды с низким уровнем загрязнения. Для систем центрального отопления электрический котел обеспечивает достаточную мощность при своих компактных размерах. В настоящее время рассматривается вариант установки нескольких паровых котлов мощностью 50 МВт в центре Манхэттена.