集成供热系统论文

集成供热系统论文（精选4篇）

集成供热系统论文 篇1

我国目前城市供热的主要热源是热电联产和区域的锅炉房。近年来, 随着, 技术的进步, 热电联产的供热方式正渐渐成为各个城市更倾向使用的供热方式。因为相对于锅炉房供热来讲, 热电供热系统供热的能耗、污染会相对小一些。热电供热系统的集成节能技术包括了许多方面的内容, 例如热电供热系统包括了开关系统、电子系统、信息化供热系统、智能控制系统等许多方面, 在这里我们着重讨论热电供热系统集成节能技术中的智能控制节能改造。

1 热电供热系统智能控制节能改造的必要性

近些年来, 随着科学技术的发展, 虽然我国城市供暖系统已经有了很大改善, 但能耗高、效率低的问题依然存在。热电供电企业在循环水热能的利用方面还需要进行努力, 否则, 每年供暖季节会有大量废热资源被白白浪费。据统计, 我国供热能耗要比同温度下的发达国家高出两倍, 能源浪费情况相当严重。因此, 我们要采用有效的热电供热系统集成节能技术, 保证我国城市供暖节能、有效地进行。在热电供热系统集成节能技术的应用过程中, 我们发现热电供热系统的智能控制改造能够帮助实现按需供热, 降低供热能耗, 减少对环境的污染, 保证取得更好的经济效益和环境效益。

2 热电供热系统智能控制节能改造技术的应用

2.1 智能调节温度平衡

在热电供热系统进行供热的过程中, 由于供热规模往往比较大, 管网中水力工况的变化会比较复杂, 水力失调的问题会从中突显出来, 会造成供热质量的下降, 因而智能对温度进行调节十分必要。一般来说, 在一个合理的系统设计当中, 要进行合理的初调节, 保证各个用户的流量保持在设计范围内。但在大而复杂的管网系统中, 常规的方法 (正常流量法、阻力系数法、回水温度法等) 都无法一次性测出准确的数据, 需要进行多次的调试, 并且效果不是非常理想。这种情况下, 智能温控平衡技术的优点便充分凸显出来了。这种技术综合了现代控制理论与计算机模拟分析, 并充分利用了水力管网系统在实际运行过程中的运行工况动态数据, 使系统能够对运行工况进行合理有效的远程控制。这一技术的应用有利于加强对热电供热系统进行有效控制, 减轻了人工调节的工作量, 实现系统水力工况的动态调节。

2.2 智能变频

在热电供热系统中, 可以加装智能变频节点设备, 利用水泵设备原有的电机系统控制, 以水泵的运转速度控制代替阀门开度控制进行综合调节, 实现热平衡的调节。从功能上讲, 智能变频技术有两项主要功能。即改变水泵转速实现节约电能和不改变水泵转速、优化功率输出来实现节能目的。其中, 改变水泵转速是通过调节流量, 降低水泵转速, 调整管网中流量来实现节能目的的。而不改变水泵转速的情况下, 是通过检测负载量的变化, 根据功率和负载率的变化改变输出功率使电机输出功率与轴功率趋于平衡, 进而实现节能目的。

2.3 传感技术

这种技术的应用能够为智能变频和进行能效分析奠定基础, 保证数据的传输工作顺利进行, 实现资源共享。远传式智能控制器可以进行输入形式的选择, 已达到不同的调节目的。如果搭配室外型温度传感器使用, 就可以根据室外温度变化自动调节水温, 具有和强的灵活性。同时, 我们可以根据控制的具体需要, 组成智能化的网络控制系统, 进行实时的远程监控, 及时调节, 达到节能的目的。

3 工艺流程

热电供热系统的智能控制具有严谨的工艺流程, 参见图一。在这一系统中, 每一个供热管线的分支中, 都装有智能动态的平衡控制阀。这种控制阀的传感控制装置能够与主控室的服务器紧密连接, 并可以进行及时交流, 向服务器传递每条支路的流量、水温、压力状况, 方便服务器进行信息处理。服务器在主控室中, 根据收集到的数据, 通过监控系统的软件对数据进行分析、处理, 向掌管各个支路的控制阀发出命令, 实现对阀门开合程度的控制, 进而实现调节热电供热系统水力平衡, 达到能源节约的目的。

4 智能动态平衡控制阀

智能动态平衡控制阀主要由智能控制器与电动调节阀这两大部分构成。它是电动调节、动态平衡两项功能结合的产物。配置了智能模板的控制装置, 可以对各个支路的流量、温度进行自动追踪检测, 帮助合理利用能源, 达到节能的目的。而电动调节阀可以帮助系统调节管网中热水的流量与温度。调动调节阀能够按照主控室服务器的命令自动调节阀门开合的程度, 实现对水流、温度的调节, 根据具体需要调节温度, 达到节能的最终目的。

5 结论

总的来说, 热电供热系统集成节能技术的应用, 不仅有利于最大程度上综合利用热源, 还可以利用换热技术以蒸汽代替电力, 减少电力的消耗。并且浑水换热技术增强了系统的安全性和灵活性。可以说热电供热系统的集成节能技术应用能够大大提高资源的利用率, 提高城市集中供暖的质量和效率。

摘要：热电供热系统是一种利用直接蒸汽或由蒸汽加热热网产生热水进行供暖的系统, 目前在我国城市供暖的过程中热电供热系统具有极为重要的作用。本文对热电供热系统应用集成节能技术的必要性进行了讨论, 并着重介绍了热电供热系统智能控制节能方面的相关技术, 希望对从事热电供热系统集成节能技术研究的朋友有所帮助。

关键词：热电,供热系统,集成节能技术

参考文献

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集成供热系统论文 篇2

潍坊国建高创科技有限公司 (简称国建高创) 注册资本5000万元, 是国内供热计量与节能领域最大的系统集成商, 住建部重点扶持的国家级高新技术企业, 国家备案的首批节能服务公司, 专注于供热计量与节能控制系统及产品的研发、生产、销售, 并提供综合性的节能行业服务。

国建高创总投资20亿元, 拥有两个大型产业园, 其中莱芜产业园占地160亩, 建筑面积30000平米, 潍坊产业园占地350亩, 建筑面积170000平米。公司年设计生产500套供暖节能运行与计量收费系统及配套产品, 年产值可达50亿元, 是国内规模最大、技术领先的供热计量与节能控制设备研发生产基地。

在国建高创节能系统运行下的供热管网可节能25～30%, 是目前国内最先进的供热计量与节能控制技术, 广泛应用于城镇集中供热、大型企事业单位独立供热、大型小区独立供热等多种供热模式的节能改造, 目前已经在热力公司、高校、部队等得到应用, 热计量准确, 节能效果显著, 受到用户一致好评。其中公司“潍坊学院供暖节能改造项目”荣获“住建部年度科技示范工程”。

超声波热量表

热量表是用于测量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。其计量单位是kW.h或GJ。

国建高创热量表产品系列覆盖DN15—DN25的户用热量表到DN32—DN600大口径热量表的全线产品。产品设计之初, 就充分考虑到我国国情, 例如我国供暖系统的水质差等因素, 研制出特有的适应我国供暖现状的产品, 产品的技术水准及稳定性均为业界领先。

适用范围:

热量表适用于新建、扩建、改建的居民用户, 独立供热的企事业单位, 大、中、小型宾馆、商厦、政府机关、学校等供暖, 解决按热量收费的问题, 适用于间歇供暖计量, 同时也适用于有节能、环保要求的低温连续供暖计量。见图1

热量表组件:

超声波热量表由超声波流量传感器、温度传感器、计算器 (包括测量流速、温度和能量消耗的计算软硬件) 、供电电源等组成, 热量表进水口宜安装过滤装置。

a) 超声波流量传感器

超声波技术保证了计量准确性, 安装在进水管或回水管上, 可满足EN1434 2级或3级要求, 计算器和流量传感器之间的信号线标准长度为1.5米。

b) 温度传感器

配对温度传感器的定义是:在同一个热能表上, 分别用来测量热交换系统的入口和出口温度的一对计量特性一致或相近的温度传感器。由于系统消耗热量与入口与出口的温度差成正比, 而与温度的绝对值相差较小, 因此使用计量特性一致或相近的一对配对温度传感器, 既可提高测量精度, 又在一定范围内降低温度传感器的绝对精度要求, 从而减少成本。

本公司热能表使用测量准确、阻值漂移小的成对的铂电阻PT1000 (即在0℃时, 电阻值为1000Ω) 作为温度传感器。

c) 计算器

计算器 (又称积分仪) 是用来采集来自流量传感器和配对温度传感器的信号, 进行热量计算、存储和显示系统所交换的热量值的部件。

该计算器包含所有用来记录流速和温度, 以及计算、记录和显示这些数据的电路。其外壳可直接安装在流量传感器上, 也可安装在墙上。通过7位液晶显示器可方便读取带有单位和符号的数据。单按键设计保证用户方便有效地控制不同的显示循环。该计算器还自动记录所有出现的错误和失误, 并在显示器上显示出来。为了保证储存数据的可靠性, 所有相关数据全部被保存在EEPROM中, 该数据库每隔一段时间保存测得的数据、设置参数以及错误形式。

d) 供电电压

3.0V DC (指直流电) 锂电池 (寿命12年)

或230V AC (指交流电)

主要特点:

●测量精度满足CJ128-2007 2级和环境等级A级的要求;

●采用“U”型反射式时差法减少计量纠纷, 降低压损;

●采用自适应陷波无螺旋算法解决水流经过阀芯时产生的螺旋式水流对流量检测信号的影响;

●免螺丝、卡槽式表壳设计, 使安装、更换模具更方便快捷;

●集成多种数据传输方式 (GPRS、Zigbee、电力载波) , 可根据现场实际情况选择合适的数据传输方案;

●外部供电方式, 减轻了锂电池的工作负担, 提高了供电可靠性, 延长了热能表的使用寿命;

●超低功耗设计, 锂电池正常情况下使用年限12年;

●独立计费功能;

●24个月数据存储;

●丰富的错误诊断功能;

●液晶显示, 显示内容丰富、直观。

超声波热量表工作原理

由热源供应的热水以较高的温度流入热交换系统, 以较低的温度流出。在此过程中, 通过热量交换向用户释放或吸收热量。当水流经热交换系统时, 根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度以及水流经的时间, 计算器计算并显示该系统所释放或吸收的热量。

超声波流量传感器是通过超声波在热介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异而求出热介质流速的方法来测量流量的。 (见图2)

热量计算公式:

式中:Q—系统释放或吸收的热量, J;

qm—流经热能表的水的质量流量, kg/h;

qv—流经热能表的水的体积流量, m3/h;

ρ—流经热能表的水的密度, kg/m3;

Δh—在热交换系统进口和出口温度下水的焓值差, J/kg;

τ-时间, h

以上热量计算公式称为焓值法, 目前我公司生产的热能表主要采用焓值法进行热量计算。

基本参数与技术性能 (见表1) :

基本参数与技术性能 (见表2) :

压力损失特性曲线 (见图3)

安装要求: (见图4)

热量表两端均应安装球阀, 并按要求安装接管。建议在热量表的上游安装污物过滤器, 以防热量表堵塞。应先用一根与本热量表等长的直管代替热量表安装在管路中, 通水冲洗管道, 待管道中的杂物冲洗干净后, 才可换装热量表。如果管网不净, 则有可能影响热量表计量准确度, 甚至造成热量表损坏。

热量表安装有水平安装与竖直安装两种方式。最好水平安装, 需要竖直安装时请尽量保障进水方向为下进水, 如果只能安装成上进水, 则在使用过程中必须保证管道内充满水, 否则会影响计量精度。热能表禁止安装在管道的上端, 因为管道上方容易集气而造成计量不准。 (见图5)

图中A所示的安装方式是正确的, 热能表安装在管道的下位, 表的后端有背压, 不会产生气泡影响测量精度, 该图为水平安装方式;

图中B所示的安装方式是正确的, 这种安装位置也不会产生气泡, 道理与A相同, 该图为竖直安装方式;

图中C所示的安装方式是错误的, 热能表安装在管道的上位, 容易积存气泡, 影响测量精度;

图中D所示的安装方式是不合理的, 这种安装位置为竖直安装上进水方式, 表的后端不存在背压, 可能造成管道中流体不能完全充满的现象, 从而影响测量精度。

安装注意事项

a) 按照供热分户计量设计要求, 在热量表进水口前必须安装过滤器, 过滤器必须定期进行清洗维护。

b) 热量表必须水平安装或竖直安装, 且热表标识箭头方向 (包括过滤器) 必须与供热管道水流方向一致;不得使用回水管道进行供水, 使水反流, 避免水中杂质损坏热量表;竖直安装时水流方向必须向上。

c) 温度传感器安装时应小心谨慎, 不可过度用力拽拉, 固定螺栓也不可扭得过紧, 防止扭坏螺纹。

d) 热量表安装前, 必须清洗供热管道。

e) 安装温度传感器时, 注意热量表探头底端插入至距保护管套底部约5mm处为益。

验收要求

热量表安装后要进行管道清洗, 供热系统按正确的水流方向进行冷水循环冲洗管道, 确认冲洗一段时间后将热量表两端球阀关闭, 将整个系统中所有过滤器中的杂质排放干净并扭紧过滤器堵头。上述过程应反复进行数次, 直至整个系统管道冲洗干净无杂物并确认:

a) 所有过滤器杂质排放干净, 达到管道中无杂质。

b) 系统加压时, 整个管道系统无漏水发生。

c) 热表所在仪表箱或管道井中的空气湿度不超过85%。

当达到以上验收要求时, 热量表可以验收使用。

使用注意事项

a) 热量表属于比较贵重的精密仪表, 拿起放下时必须小心, 禁止提拽计算器、温度传感器线;禁止挤压碰撞温度传感器;严禁靠近较高温度热源 (如电气焊) , 以避免损坏仪表, 影响正常使用。

b) 热量表在使用过程中, 不可将管道上的阀门完全关闭, 管道中长时间无热水流过, 会将热表冻坏。

c) 热表计算器 (显示器) 不得被水浸泡。

d) 供热水质应符合有关规定。

e) 热量表属于计量器具, 必须按照国家标准对热量表进行定期检定。

f) 换热系统正常工作时, 如果发现热量表瞬时流量明显减少, 这说明过滤器内污垢过多, 使管道变窄, 水流减小, 这时应及时清理过滤器。

g) 热量表的外部应有保护措施, 如仪表箱体等, 防止人为损坏或意外损坏。

h) 超声波热能表的工作能源是由表内的锂电池提供, 所以在使用的过程中要使其远离高温热源以防止电池爆炸。

i) 请注意阀门的开启顺序:要先打开表前端的阀门, 然后打开另一条管道上的阀门, 最后再打开表后面的阀门, 防止表下端管道内未冲洗出的沙石等杂质回灌到表体内, 对表造成损害。

户用电子式热分配表

户用电子式热分配表是国建高创凭借在供热计量与节能领域的优势技术和实施经验, 依托强大的产品和软件开发能力, 着眼于当前既有建筑节能改造的现实需求, 精心设计的最新一代热分配表, 是国建高创承担的住建部相关研究课题的产业化成果。

产品适用范围

在不能或者不方便安装热量表的既有建筑改造中, 户用热分配表具有无可比拟的优势。 (见图6)

与传统电子式热分配表相比, 国建高创户用热分配表的优势: (见表3)

主要技术参数: (见表4)

户用热分配表的计量原理

由热源供应的热水以较高的温度流入热交换系统, 以较低的温度流出, 在此过程中, 通过热量交换向用户释放或吸收热量。当水流经热交换系统时, 根据配对温度传感器给出的供回水温度, 以及工作的时间, 用户的用热信息通过网络上传至数据处理中心, 综合考虑热传递系数、户型、面积、室外温度等因素, 在数据处理中心综合计算处理所有数据, 并将用户所消耗的实际热量在户用热分配表上显示出来。

户用热分配表的计算公式为:

式中, K’为修正系数

K1为热传递修正系数

K2为户型修正系数

K3为用户供热面积修正系数

K4为户外温度修正系数

式中, Q为超声波热能表所计量的实际热量

Qj为用户实际所需要的热量

工作原理:

我公司的户用热分配表通过建立计量收费系统的形式进行供热计量, 系统可以分为热分配表及单元总表、采集终端、监控管理中心三大部分。

(1) 热分配表测量用户进、回水温度的温差, 单元总表 (超声波热能表) 计量整个单元的用热消耗量。

(2) 单元楼1-单元楼n的所有热分配表和单元总表的用热数据和表地址信息通过RS485/M-Bus总线分别传输到采集终端1-采集终端n。

(3) 采集终端内置GPRS模块, 将采集到的每个单元楼、每个用户的用热信息通过GPRS-Internet网络传输到监控管理中心。

(4) 监控管理中心将采集到的数据进行计算分析, 综合考虑用户房间的热传递系数、户型、面积、户外温度等因素, 计算出对应地址的每一块热分配表所测量的用户实际热量, 然后通过GPRS-Internet网络-采集终端-RS485/M-Bus总线, 将对应地址的用户的耗热信息写入热分配表, 此时热分配表显示的数据即为该用户实际消耗的热量。这是与单纯的使用热分配表有所区别的地方。

(5) 用户可以根据热分配表显示的用热信息, 通过温控阀调整房间内的温度, 实现按需用热, 合理用热, 实现真正意义上的行为节能。在监控管理中心, 采集的数据可以实现表单打印、用户查询、数据存储等功能。

无线控制电动调节阀TEMPERATURE CONTROL DEVICE

无线控制电动调节阀由无线数据远传控制箱、传感器、执行器和阀体四部分组成, 适用于集中及大型独立供热系统区域控制、气候补偿、调节水力平衡等变流量控制系统中。调节阀能根据室外温度或回水温度自动调整管道流量的大小, 与换热机组或换热器组合, 还可组成智能化换热机组或智能化换热器。 (见图7)

执行器技术参数 (见表5)

阀体技术参数 (见表6)

主要特点

●无线数据远传控制箱通过采用GPRS无线网络技术, 公网TCP/IP协议和现场MODBUS协议相结合的方式实现远程数据的传输, 具有组网灵活、方便易用、数据传输可靠等特点。

●无线远传控制箱具有现场显示、手动/自动和阀门故障诊断功能, 实现本地和远程的智能控制。

●电动执行器采用高性能微处理芯片, 接受统一的4-20m A或D C1-10V的标准信号, 将电流信号转变成相对应的直线位移, 自动地控制调节阀的开度, 并提供阀门开度反馈信号, 从而达到精确的控制。

●阀门驱动采用永磁同步电机, 响应速度快、输出力矩大、功耗低、噪音小。当阀门全开或全闭时, 限位开关切断电源, 保护电机。执行器配合阀座使用, 对管道内流体的压力、流量、温度等参数的连续调节。

●加入室外温度传感器, 能感知室外温度, 调整室温, 可有效节约能源, 降低运营费用。

●具有掉电常开功能。当电动调节阀出现故障时, 保持常开状态, 保证管网正常运行。

●具有远程控制和就地控制功能。在监控中心可远程监控电动调节阀的运行状态 (阀门开度、故障等) , 设置控制器的参数, 控制电动调节阀的动作。在现场也可修改设置参数, 防止网络故障和监控瘫痪而导致不能正常供暖。

安装注意事项

●阀门按照管线设计图纸安装, 最好在管道上安装过滤器。

●安装前应清洗管道, 阀门入口侧安装过滤器及排放阀, 以便去除砂砾锈垢等杂质。

●应优先考虑垂直安装, 特殊场合可倾斜或水平安装, 但体积、重量、振动过大时, 要加支撑。

●预留空间, 以便安装、拆卸、维修。

●阀体与管道连接应保持同轴, 避免产生剪切力。

●重要场合应增加旁路管线, 以备发生故障和检修时用于切换至手工操作。

●电动执行器不需保温, 但阀体部分需要同管道一样进行保温处理。

●电动执行器不得浸水, 电气接线必须符合现场施工规范。

●通电前, 应预先检查电动执行器的电源电压是否符合要求, 以免损坏电机。检修时, 必须关断电源。

●用于蒸汽介质的阀门, 应在管道上设置排水阀, 否则阀体会发生腐蚀。

散热器恒温控制阀, 又称温控阀, 是一种与采暖散热器配合使用的专用调节阀, 可在一定范围内人为设定室内温度, 国建高创生产的温控阀, 通过温包感应环境温度产生自力式动作, 不需要外部能源, 由室内温度自动按比例调节控制流经散热器的热水流量, 从而控制室内温度。

温控阀具有节能、舒适、环保三大功能, 已经成为供热计量与节能改造不可或缺的重要组成部分, 是建筑节能工作中的重要环节。温控阀可以简便快捷地安装在任何现存的供暖系统上, 不会对用户室内结构造成任何损坏。

合理使用温控阀可以节省20～25%的能源消耗。

产品性能及特点

●可靠控制室内温度匹配热需求;

●自动气候补偿;

●容易对铸铁散热器和基板转化器作翻新安装;

●不需接任何电源, 不消耗能源;

●具有防止散热器结冰的功能;

●可只对人所在的房间提供舒适温度, 节约能源;

●结构紧凑, 外形美观, 安装方便, 使用安全;

●性能稳定、低噪音、智能控制。

●全密封结构, 彻底解决了阀门的外漏问题。

●磁感应开闭方式, 解决了阀门频繁启闭代理啊的部件磨损问题。

●借助简单工具可以实现管道不泄水不泄压的情况下清洗阀芯。

●带有温度限定及锁定功能。

工作原理

利用温控阀阀头中的感温元件来控制阀门的升度大小, 当室温升高时, 感温元件因热膨胀, 压缩阀杆使阀门关小, 当室温下降时, 感温元件因冷却而收缩, 阀杆弹回使阀门开大。感温元件可非常灵敏的感知室温微小的变化 (例如:电器发热、太阳辐射等) 自动调节流量大小, 达到舒适的温度范围。

主要技术参数 (见表7)

设计选用要点:

温控阀阀体为黄铜镀镍, 公称压力不大于1Mpa, 介质温度不高于100℃。一般的选型步骤采用确定阀所需的流量, 阀前压力P1、阀后压力P2等参数计算kv值, 再对应选出阀的口径。

施工安装要点:

●阀体安装在散热器的入口处, 安装时请注意箭头所指方向;

●为了方便安装调温器, 在安装前应将手柄设置在最大开启位置 (数字5的位置) 上将调温器的锁紧螺母旋到阀体上;

●为了避免由焊渣及其他杂物引起功能故障, 应对管道和散热器进行彻底的清洗;

●对旧的采暖系统进行改装时, 应在温控阀前端安装过滤器;

集成供热系统论文 篇3

目前我国发展城市集中供热是发展大型热电厂或建大型锅炉房但二者均需建大型热力管网, 不仅投资巨大 (例如:北京太阳宫燃机热电厂仅厂外供热管网就需8亿多元投资) 、工期长、运行成本高, 而且道路和地上地下各种管网交叉矛盾甚多, 又影响市容。随着我国全面建设小康社会的实现和对环境、节能要求的日益提高, 必须改变现有的城市供热技术和运行模式。

北京华安利科技发展有限公司遵循科学发展观和建设和谐社会的指导思想, 潜心研究创新, 研制了分体式燃气供热机组, 能克服上述缺点, 可以按照不同用户不同供热面积的需要和现场的实际情况, 灵活选择经济、合理的组合方案, 就地分散布置, 无需庞大的二次管网, 占地面积小, 仅需在地下车库占1～2个车位, 能源效率高, 便于调节, 污染极小, 可无人值班, 在燃料价格上涨的情况下, 可以实现按现行的天然气锅炉供热价格不涨价。

性能特点

分体式燃气供热机组, 将燃烧室和加热室分为两个部分设置, 称热机部分和烟-水换热部分。热机部分由燃烧器和燃烧室组成, 以气 (天然气、人工煤气) 、油为燃料, 经专用的燃烧器充分燃烧后产生高温烟气送出。烟-水换热部份由板式换热器组成, 高温烟气在板式换热器内与水做对流传热, 将高温烟气中的热量传递给水, 使水的温度提高烟气的温度降低。由于将板式换热器内的烟和水采用了强制循环, 使烟和水都处在紊流状态下传热, 大大提高了传热系数, 将受热面的传热量提高到每平方米8-10万大卡/时左右。另外因板式换热器的结构要求, 使烟-水换热部份的体积设计的非常小。

分体式燃气供热机组在总体设计思路上, 是减小幅射受热面积缩小燃烧室的体积, 用高效的板式换热器增加热传导的面积。

分体式燃气供热机组的加热室采用了板式换热器结构后, 使其吸热量大大增加, 已达到冷凝水蒸汽回收冷凝热的目的, 由于每立方米天然气中含有2.16Kg水蒸汽, 每燃烧1立方米天然气有约1000大卡的热量用来加热水蒸汽, 约占燃烧热值11.3%, 本机组采用了冷凝热回收装置, 使大量的冷凝热被回收。

分体式燃气供热机组的加热室设计了冷凝水排水口, 能及时将凝结水排出。

分体式燃气供热机组的另一特点是分体结构, 以达到方便拆卸、维修, 模块化组合的目的。

由于其燃烧技术、换热技术、控制技术都是技术创新, 与常规的热水锅炉有很大差别。实现了节能-能耗低、环保-无污染、智能化控制、体积小、安全等特点。可以在居民小区内就地分布建站。从而大大降低了供热站的建站费用和运行费用。

分体式燃气供热机组的主要性能如下:

效率高:效率90%以上。以居民区供热为例, 每平方建筑面积一个采暖季耗的天然气燃料比目前常规使用的热水锅炉降低20%以上。

环保性能好无污染:经南京市环境监测中心站 (省级) 检测, 热水机组的燃烧有害物排放不但完全符合GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》规定的指标要求, 而且主要指标还远远优于国家标准, 远超过同类产品的环保水平。 (详见表1环保数据对比表)

安全:常压运行, 无不安全之忧。

体积小、重量轻:我公司研制的分体式燃气供热机组与目前市场上的国内热水锅炉相比, 体积为1/3-1/9;相应的重量是1/3.5-1/10;与国外的热水锅炉相比, 体积为1/2-1/6, 相应的重量是1/3-1/10。

智能化控制:机组采用现代通讯网络技术, 实现了设备远程开机、关机, 并能对设备的安全运行进行连续监控, 因而可在保障安全运行情况下的无人值守。本分体式燃气供热机组, 是目前中国城镇采暖供热系统创新型的供热机组。

可用多种清洁能源为燃料:天然气、液化气、人工煤气、柴油等都可以使用。

优势

分体式燃气供热机组与燃煤锅炉相比具有极大的优势:

在节能方面:燃煤锅炉的设计效率为65～75%左右, 本公司分体式燃气供热机组的设计效率可达90%左右;在环保方面:分体式燃气供热机组无粉尘, SO2、NOX的污染极小;并且分体式燃气供热机组建站费用低;燃煤锅炉平均造价为45-50万元/吨, 分体式燃气供热机组的平均造价为20万元/吨左右;分体式燃气供热机组不需要建锅炉房和煤场, 也不需要建远距离的输热管网;分体式燃气供热机组运行灵活:可按供热面积灵活选择多台组合分布建站, 又可按照实际的供热面积和气温变化灵活控制运行。

分体式燃气供热机组与燃气锅炉比也具极一定的优势。首先是能效高:北京地区居民采暖的热水锅炉每个采暖季 (4个月) 耗天然气为11m3/m2, 若采用分体式燃气供热机组, 可降为7m3/m2。按目前北京市燃气热水锅炉每个采暖季 (4个月) 每平方米建筑面积耗天然气为11m3/m2, 采用分体式燃气供热机组后, 天然气消耗可降低1/3, 按现有的供气量可以增加1/3的供热面积。利用分体式燃气供热机组安全、无压、环保效果好、自动化水平高。

适用范围

分体式燃气供热机组适用的范围包括城镇居民小区、机关、学校、医院、宾馆、洗浴中心等;工业蒸汽供热系统—大型热电厂或集中锅炉房供热系统中个别要求压力较高的用户也可以另行满足。

分体式燃气供热机组已有成功的实践经验。目前, 已在新疆乌鲁木齐恒福大厦、自治区机关事管局和南京黄埔花园成功安全运行五个采暖季, 并已在西安印象小区投运。

集成供热系统论文 篇4

1供热系统的基本概况

1.1供热系统的构成

城市供热系统由3部分组成:热源、热网、热用户。热源即为热力的生产者,主要指生产和制备一定温度和压力热媒的热电厂与锅炉房,其能使燃料燃烧产生热能;热网由区域供热蒸汽管网或热水管网组成,其主要作用是输送及分配热媒、建立热源与热用户的连接;热用户是指建筑物内部,直接使用热网输运热能的室内生活与生产用热系统及设备的总称。

1.2供热系统的分类

根据热源类型不同,可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统;按热媒不同,可分为蒸汽供热系统和热水供热系统;按供热管道的不同,可分为单管制、双管制和单双管混合制供热系统;按系统循环动力的不同,可分为靠流体密度之差作为动力进行循环的自然循环系统及靠外部机械设备循环的机械循环系统;

1.3供热系统的工作原理

低温热媒在热源中被加热,吸收热量后,变为高温热媒,经城市输送管道送往各居民小区、企业中的换热站,在换热站,高温管道中的热水与二次网的热水通过换热器交换热量。经过换热后,二次网中热水流入各居室中。通过散热设备放出热量,使室内温度升高;散热后温度降低,变成低温热媒,再通过回收管道返回热源,进行循环使用。如此不断循环,从而不断将热量从热源送到室内,以补充室内的热量损耗,使室内保持一定的温度。

2造成供热不平衡的原因

2.1热源改造缺陷

热能在热电厂的锅炉中产生,若热电厂翻新及锅炉改造过程中,没有进行合理的规划与分析,会使改造方案存在缺陷。例如,改造时可能将热电厂的管道管径改小,造成热水流动受阻,输运的效率降低,与此同时,若水流速度得不到保证,热能会在管道中散失,致使热媒的温度不够,表现出供热不平衡的现象。

2.2热网的布局不合理

随着城镇化的快速推进,留给城市进行新城建设和旧城改造的时间很短,建设与改造的力度空前巨大,城市日新月异,发生着翻天覆地的变化。在此过程中,城市增添了许多管网,但是在铺设这些管线时,并没有进行预先的统一设计与施工,管道的铺设是逐段进行的,使得一部分管道延伸不合理。更有甚者,部分管网为满足新入大型用户的负荷要求,简单的采取增粗管道的方法,这样就会出现热水由细管道向粗管道流通的不合理现象,使得城市供热不平衡。

2.3热网输运失水故障

酸雨及水中侵蚀杂质会对管热管道造成腐蚀,例如常见的氧腐蚀、细菌腐蚀、氯离子腐蚀等都会降低管道的质量。此外,当外界降低时,管道会产生冷缩现象,若此时温度急剧升高,管道遇热膨胀,长期冷缩热胀使管道中产生温度疲劳应力,极易产生裂缝,严重时可能使管道出现渗漏失水问题,导致热能大量流失,形成供热不平衡的问题。另外,供热系统失水不仅会导致资源严重浪费,还可能引起热用户投诉与纠纷,在社会上造成不好的影响。

2.4热用户过于分散

城市供热产业早期受到计划经济的影响,采用得最多的是单一管垂直串联系统,这种系统的不利之处在于易形成垂直方向失调。使得高低层的热媒冷热程度不均匀,供热效果较差,造成供热不平衡的现象。

3供热系统调节控制策略

3.1排除锅炉改造隐患

在热电厂进行锅炉改造前,进行大量的调查和分析,规划锅炉改造方案,考虑锅炉改造安全隐患,避免采用较小管径的管道,尽量选取直径更大的管道。针对一些已经存在的小管道,和使用时间过长的旧管道,要及时进行更换,管线交汇的地方要进行方案讨论,按照合理的方案要求进行改进施工,规避可能产生的其他问题,慎重对待热源改造。

3.2科学规划热网布局

热网在规划时,需进行多轮方案征集与比选,积极听取社会的意见,结合城建、规划部门研究方案可行性和前瞻性。对新入的大用户不能采取简单的加粗管道的方法来满足他们的大负荷需求。

3.3及时解决管道失水问题

管道铺设完成后,在供暖及停暖时期都要定期进行检查,及时更换腐蚀管道。避免因更换成本考虑而拖延更换时间,一旦造成供热管道爆裂,后果将更为严重。对于不需要更换的管道,进行适当的防腐处理,管道外部可采用涂漆防腐,避免管道进一步氧化腐蚀。气温变化对管道产生的热胀冷缩现象应在管道设计时予以充分考虑,热网运行时,可对管道进行保温处理,例如可在管段设置补偿器,或采用抗裂性能较高的材料,严禁使用脆性材料。

3.4差别对待分散的热用户

旧时期设置的供热系统,因热用户分散度过高,未能满足人们的温度需求。新时期,人们发现供热不平衡时,会希望供热部门及时进行解决。为了保证供热质量,提高供热设施的安全利用率,减少不必要的纠纷。供热部门应对供热系统人员进行培训监督,提高工作人员的服务素质,有条件改善管网的应及时改造,不适合改造的应对热用户进行安抚和补偿,以避免引发矛盾。

4结语

我国是一个能源总量大国,但考虑人口因素后,我国也是一个能源小国。在满足人们生活水平的前提下,发展城市供热系统,科学规划供热方案,合理调控供热不平衡问题,提高能源利用率,对国家战略发展有着极其重要的作用。

参考文献

[1]王军英,戴晓光,赖敬延.青岛城市供热体制改革的现状与对策[J].青岛建筑工程学院学报,2003,24(02):42-45.