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4 供热系统节能技术

• 基本消耗无效电耗,无多余 的资用压头需要节流;节电 初投资不高,工程上易解决
• 变推为抽 • 节电33.8%
分布式循环供热系统相关问题
• 系统制式 • 定压 • 变频调速控制 • 动力匹配 • 节电与节热 • 节能效益共享
14
2.热网节能(continue)
工程实例:大庆热网改造
零 压 差 点 设 在 号 站 , 改 造 个 换 热 站
以大规模集中为宜。
热电联产的一次能源效率
1
4)天然气热电联产
• 比热电分产节能,但节能效果不如燃煤热电联产
热 显著。 源 • 部分负荷情况时,总效率明显降低。 节 能 • 节能效果应慎重看待。
1
5)直接电热
• 高品位的电能转化为低品位的热能,能源
热 利用极不合理。 源 节 6)电动热泵 能 • 电力供热的最好方式。
• 未采用计算机进行自动监测与控制的小型锅炉房和换热站, 应设置气候补偿器
1.热源节能 锅炉节能技术(continue)
7) 连续供热运行制度
✓ 减少热负荷,减少锅炉台数 ✓ 提高锅炉运行效率
✓ 提高锅炉负荷率和效率 ✓ 减少初投资和运行费用 ✓ 避免远端建筑暖气迟到现象
升炉效率
时间
10:15~11:15 11:15~12:15 12:15~16:15
不同规模锅炉效率
差别不大,高达90%
能 • 成本较高,宜以小规模分散为佳
• 当天然气的使用达到一个地区供热燃料的20%以上 时,可考虑燃煤燃气联合供热技术。
1. 热源节能(continue)
燃煤锅炉与燃气锅炉成本分析
1.热源节能
3)燃煤热电联产
大型电厂的一次能源效率
• 大规模供热,能耗最低。 • 在环保条件允许的条件下,应坚持燃煤热电联产集中供热,
• 热源分析(continue)
➢ Case 2:若建筑物围护结构热性能得以改善、采暖需热 量大幅度降低,应如何选择热源?
• 若热负荷大于20 w/m2,系统损失可从热源的高效率 中得到回报,整体节能。
• 若热负荷小于15 w/m2,集中供热方式的末端不均匀 造成热损失将成为能耗的主要部分,此时应优先考虑 分散、独立调节性好的方式。
四、供热系统节能技术
建筑环境与设备工程
供热能耗现状
前言
• 北方城镇建筑近60%采用集中供热系统,热量浪 费平均超过供热量的30%。
• 三北地区年供热能耗约占全年总能耗的13%,北京 市冬季供暖年煤耗约占全年总煤耗的20%~23%。
• 单位建筑面积采暖能耗折合标准煤为20kg/m2.年,为 北欧相同气候条件下建筑采暖能耗的2-3倍。
• 如COP达3~3.15,折合燃煤效率将达99%~115%。
• 热源分析: 如何科学选择热源和供热方式?
➢ Case1:预计到2020年,长江地区将有50亿m2的建 筑面积需要采暖。加上新增的建筑面积,全国将 新增110亿m2以上需要采暖的民用建筑。应如何缓 解供热压力?
• 提倡因地制宜采用分散、局部的供暖方式,不提倡建 设大规模集中供暖热源和市政热力管网设施集中供暖
50400 ———— 2097(214) 100800 ———— 2097(214)
配用电机功率 kw 10.0 13.0 22.0
40.0
75.0
1.热源节能 锅炉节能技术(continue)
4) 循环水泵
✓ 大小结合 ✓ 变频调速
5) 补水 保证水质
序号 1 2 3 4 5
6
7 8 9
与锅炉房直接连接的供暖系统(无压热水锅炉除外)的水质要求
锅炉效率 %
56.97
64.51
76.56
Contents
热源节能
热网节能
换热站节能 热用户节能 新型采暖设备及方式 系统运行监测与量化管理
What’s the problem?
2
水力失调及不均匀热损失

水泵电耗高

管网保温、漏水热损失

能 How to resolve?
2
2.1 水力失调及不均匀热损失
比,理论节电率(设备正常选择)为26.2%
100.0 90.0
93.0
80.0
压力 米
70.0 60.0 50.0 40.0
63.5 63.4 58.0
58.1 59.9 60.6 61.4 63.2 65.0 65.4 65.6 65.9 66.0 66.4 66.5 66.6 66.9 67.1 67.1 67.1 67.2 67.367.4
1.1 热源类型及特点
1.2 锅炉节能
2. 热网节能
2.1不均匀热损失 2.2水泵电耗 2.3管网热损失 2.4智能热网
3. 换热站节能
4. 热用户节能(分户计量)
4.1 起源及意义 4.2国外情况 4.4 设备及方法 4.5系统形式 4.7推广中遇到的困难
4.3对热计量的认识 4.6 分室温度调控措施


补水
循环水
悬 浮 物 (mg/L)
≤5
≤10
钢制设备
pH值(25℃)
铜制设备
≥7
10~12 9~10
总 硬 度 (mmol/L)
≤6/≤0.6①
≤0.6
溶 氧 量 (mg/L)
-/≤0.1②
≤0.1
含 油 量 (mg/L)
≤2
≤1
钢制设备
≤300
≤300
氯 根(mg/L)
AISI 304不锈钢 AISI 316不锈钢
2.热网节能(continue)
大流量小温差的影响
1)水泵功率呈流量三次方增长。
2)水泵实际工作点C偏离设计工作点B。
3)若水泵工作点过份右移, 超过水泵特性区,水泵电机 电流将超过允许额定值,导 致电机过热,烧毁电机
2 1
2.2 水泵电耗高 (continue)
2
➢措施:
热 1) 采用变频调速技术。
5. 新型采暖设备及方式
6. 供热系统运行监测与量化管理节能技术
Contents
热源节能
热网节能 换热站节能 热用户节能 新型采暖设备及方式
系统运行监测与量化管理
1
1.1 热源类型及特点
1)燃煤锅炉
热 • 不同煤种对应 源 不同燃烧设备、燃烧方式 节 • 接触式表面燃烧;锅炉效率与锅炉吨位、燃烧方式、 能 供热介质温度、运行管理水平有关,差别大。
热 网 节 能
热负荷动态监控供热系统示意图
➢正确有效的措施:
热网节能
2) 采用同程系统等采暖系统形式; 3) 二次管网分支管上加平衡阀或孔板调压装置。
手动平衡阀(静态平衡阀)
自力式流量控制阀(定流量阀)
改变阀芯与阀座的间 隙,改变流经阀门的 阻力,调节流量
通过保持孔板前后压差一定限定 流量,自动实现系统流量平衡
0.47 燃煤锅炉: 0.55 燃煤热电联产:
0.21 天然气热电联
产:
0.27
天然气锅炉:
0.43 燃煤锅炉: 0.65 水源热泵:
0.13(0.39) 电热锅炉:
0.40(1.19)
壁挂炉:0.29 电热采暖:
0.27(0.81) 水源热泵:
0.09(0.27) 空气热泵:
0.14(0.41)
建筑耗热: 25 W/m2
≤10 ≤100
≤10 ≤100
铜制设备
≤100
≤100
硫 酸 根 SO42- (mg/L) 总 铁 量 Fe (mg/L)

≤150

≤0.5
总 铜 量 Cu (mg/L)

≤0.1
1.热源节能 锅炉节能技术(continue)
6) 自动检测与控制的运行方式
• 确保满足以下要求: ----实时检测 ----自动控制 ----按需供热 ----安全保障 ----健全档案 ----用电计量
2.热网节能(continue)
自力式压差控制阀
•用压差作用来调节阀门的开度,利用阀芯的压降变化 来弥补管路阻力的变化,保持阀门两端压差相对恒定
2.热网节能(continue) ➢平衡阀的应用举例
并联机组平衡
2.热网节能(continue) ➢平衡阀的应用举例
小区供热管网系统平衡
2.热网节能(continue) ➢平衡阀的应用举例
• 思考:我国采暖能耗为何高于同气候条件的北欧 国家?
建筑物体形系数 小
采暖热负荷 围护结构保温性能 差
采 暖
换气次数

能 供热系统热损失 大

热源热损失

根本原因:集中供热效率和热源效率不高
供热系统组成
热媒制备(热源) 热媒输送(一次网)
前言
换热站
热媒输送(二次网)
热用户
前言
1. 热源节能
分散采暖能耗仅 以建筑耗热为主
热源城部市分集单中位供为热G能J/耗m包2。括以建燃筑煤耗或热天、然不气均为匀动热力损时,给出区单域位集采中暖供面热积能所耗耗包燃括料建热筑值耗。热、不均匀 当以电失为、动室力外时管,网第损一失个和数高据温为热消力耗管电网能损的失热值,括号内为电力折热合损的失燃和煤室热外值管网损失
建筑物内供热管网系统平衡
2.热网节能(continue) ➢平衡阀的应用举例
平衡阀用于分户热计量系统
2
2.2 水泵电耗高
➢ 现状:实际运行时的流量和扬程比要求大得多; 实测
热 运行效率仅为30%-50%。
➢原因:
网 1) 大流量小温差运行; 节 2) 按最大要求提供扬程,末端由阀门消耗多余; 能 3) 构件堵塞。
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工程实例:哈尔滨热网改造
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