科创中国

行业领域

节能环保产业

需求背景

传统电能锅炉因加热方式的限制，需要在加热过程中持续补充新水，低温的新水会使炉内蒸汽减少，重新烧开也需要增加能量。为了保证蒸汽量、降低整个锅炉所需的能量，可以采用空气能来预热加入锅炉中的新水，以便提高新水的温度，降低能耗，降低高温蒸汽的流失量。利用空气能来预热加入锅炉内的新水，需要用到空气能热泵将空气能进行转换，而空气能热泵需要外界电能的输入，因此在一些使用场合中如供电设施不齐全，现场缺乏电能或无合适的电压，就无法保证整个空气能热泵的正常运转，这导致了整个空气能锅炉具有一定的局限性。鉴于此，本项目开展研发，解决上述问题，提高产品适用性。

需解决的主要技术难题

1、在现有蒸汽锅炉的基础上设计有汽轮发电装置，利用蒸汽锅炉向外排出高压蒸汽推动汽轮发电装置进行发电，并用汽轮发电装置给空气能热泵提供动力，合理实现动力循环是目前需要解决的技术难题之一；

2、在蒸汽出口上增设回流管路，解决蒸汽在分气腔内凝积的冷凝水，同时实现高温冷凝水回流入蒸汽炉体内，实现循环利用，提高能源利用率是目前需要解决的技术难题之二。

期望实现的主要技术目标

1、实现空气能锅炉热泵制热量：≥10.45kw，热泵制热消耗功率：≤2.695kw，

2、利用蒸汽推动汽轮发电装置进行发电，达到用少量的电能产生出比传统锅炉高3～4倍热能的效果，实现节能目的。

3、使空气能锅炉满足性能系数cop：≥4.04W/W;4、噪声：≤65dB(A)

         4、排烟温度在60度以下，提高安全性能。

需求解析

解析单位：“科创中国”绿色建材产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2023-09-13

陈雪

桂林电子科技大学

副教授

综合评价

1、空气能锅炉不使用燃气，减少了一氧化碳中毒的概率，安全性能高，并且不会产生废气，环保效果比较好； 2、空气能锅炉的汽轮可转动并安装在蒸汽出口上，与发电机、变压器连接，为压缩机供给电能，合理保证了锅炉的正常运转； 3、通过压力传感器检测加热水罐内的蒸汽压力的方法可以实现整个锅炉燃烧的自动控制，使燃烧更充分。

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