燃?xì)饧t外輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)用探討

1、燃?xì)饧t外輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)用探討摘要 本文簡(jiǎn)介了全自動(dòng)溫控紅外輻射采暖系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，應(yīng)用現(xiàn)狀，研究分析大慶油田在注水變電站、三次采油配置站、注入站等設(shè)計(jì)采用全自動(dòng)溫控紅外輻射采暖系統(tǒng)的效果，紅外輻射采暖設(shè)備的合理配制，安全保證問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)性分析，節(jié)能效果。并提出了燃?xì)饧t外輻射系統(tǒng)適用的場(chǎng)合，擴(kuò)大應(yīng)用范圍的一些看法。關(guān)鍵詞 燃?xì)?紅外輻射 采暖 安全 節(jié)能 油田廠站常規(guī)采暖方式以鍋爐、電為熱源，經(jīng)管道或電路將熱量至房間散熱器(電暖器)中，主要通過(guò)房間空氣對(duì)流的形式傳遞熱量，根據(jù)熱力學(xué)原則，采暖空間的溫度為按梯度分布，即上暖下涼，而輻射采暖則是利用紅外線輻射物體，人或物接收熱量并儲(chǔ)存起來(lái)，然后再通過(guò)輻

2、射或?qū)α靼褵崃總鞯娇諝庵?，使環(huán)境溫度上升。熱能輻射波長(zhǎng)212微米，相當(dāng)于太陽(yáng)輻射地球的波長(zhǎng)，對(duì)人體無(wú)損害，這種技術(shù)(加熱輻射管高效輻射遠(yuǎn)紅外線短波)熱效率可達(dá)85%95%，經(jīng)哈爾濱科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所查新咨詢，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，從早到晚 ，據(jù)筆者對(duì)紅外輻射采暖國(guó)際資料的了解，CRV紅外輻射采暖系統(tǒng)，是由美國(guó)羅伯特?高頓公司率先于1963年推出，應(yīng)用于大空間建筑的采暖，到目前為止，已在美國(guó)、加拿大、澳大利亞、歐共體成員國(guó)、日本、韓國(guó)等廣泛應(yīng)用。一、紅外輻射供暖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)1.國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀近幾年來(lái)，國(guó)外一些紅外輻射采暖系統(tǒng)制造公司的廠商開(kāi)始向中國(guó)市場(chǎng)推出。如意大利Eukoima公司制造，AET先科(

3、亞洲)有限公司向中國(guó)市場(chǎng)推出紅外輻射供暖系統(tǒng)：(1)節(jié)能：45%；(2)環(huán)保：CO100mg/kWh、NO150mg/kWh，經(jīng)歐洲檢測(cè)中心檢測(cè)低于歐洲標(biāo)準(zhǔn)：(3)安全：燃燒室及天然氣管道安裝在室外墻上，室內(nèi)輻射管(發(fā)熱元件)外表無(wú)明火，燃燒加熱在管內(nèi)負(fù)壓進(jìn)行，低于大氣壓力，無(wú)有害氣體泄露；(4)投資少：與常規(guī)集中供暖相比節(jié)省20%以上投資；(5)年運(yùn)行成本低，無(wú)維修費(fèi)用。又如加拿大川和?施萬(wàn)克公司制造，由廣東田氏三和實(shí)業(yè)有限公司代理的Schwank紅外加熱器系統(tǒng)，近40年在北美、歐洲使用。安全問(wèn)題也已通過(guò)中國(guó)有關(guān)部分的評(píng)審及認(rèn)可。與傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)相比，一次投資節(jié)省約1/3，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省約35

4、%60%。我國(guó)1997年開(kāi)始使用，北京西郊機(jī)場(chǎng)飛機(jī)庫(kù)就是紅外輻射采暖成功的范例(建筑面積5200?，層高18m，室內(nèi)3600m3)。大慶油田有西五注水泵房等工程實(shí)例(建筑面積336?，層高6m，室內(nèi)2016m3)。從98年12月開(kāi)始在，至2001年末，大慶油田在采油一七廠已有36座站采用了燃?xì)饧t外輻射采暖技術(shù)。大慶石油管理局鋼骨架兼復(fù)合管廠(3座各10000?廚房，室內(nèi)高9.5m)，哈爾濱鐵路局整車庫(kù)(558m16m，高7.5m)等高大空間廠房也已采用了這項(xiàng)技術(shù)。2. 和傳統(tǒng)對(duì)注供暖系統(tǒng)相比，紅外輻射供暖系統(tǒng)主要優(yōu)缺點(diǎn):（1）由于有輻射強(qiáng)度的雙重作用，造成了真正符合人體熱要求的熱狀態(tài)，因此，具

5、有最佳舒適感。（2）不需要在室內(nèi)布置散熱器，也不必安裝連接散熱器的管道，所以不但不占建筑面積，也便于布置工藝設(shè)備管道。（3）室內(nèi)沿高方向的溫度分布比較多，溫度梯度 上， 無(wú)效熱損失大大減少。（4）由于提高了室內(nèi)外墻表面溫度，減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面對(duì)人體的冷輻射，提高了舒適感。（5）不會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣的急劇流動(dòng)，從而減少了塵埃飛揚(yáng)的可能，有利于改善衛(wèi)生條件。（6）房間的分隔可以任意變化，不用設(shè)實(shí)體墻，就可實(shí)現(xiàn)工作區(qū)對(duì)溫度的不同需求。（7）在建立同樣舒適條件的前提下，輻射供暖時(shí)房間的設(shè)計(jì)溫度可以比對(duì)流供暖時(shí)降低2-3(高溫輻射可降低5-10)從而，可以節(jié)省供暖能耗。（8）主要缺點(diǎn)：由于主要設(shè)備部件都為進(jìn)

6、口，初投資較高，特別對(duì)于小面積、小空間的建筑不太適用。二.高效節(jié)能，超強(qiáng)環(huán)保根據(jù)西五注水泵房采用的紅外輻射采暖系統(tǒng)。從1998年11月6日 運(yùn)行至采暖結(jié)束錄取的數(shù)據(jù)，中國(guó)石油天然氣總公司節(jié)能監(jiān)測(cè)中心，1998年11月27日 對(duì)本系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)的結(jié)果分析，熱效率90%左右，天然耗氣量比鍋爐采暖系統(tǒng)省，比傳統(tǒng)方式節(jié)能多達(dá)38%。天然氣燃燒尾氣的排放對(duì)大氣環(huán)境幾乎無(wú)任何污染，經(jīng)檢測(cè)，煙氣中CO含量0.019%，CO2含量5.4%，保護(hù)藍(lán)天、保護(hù)大地綠色植物有利無(wú)害。三.安全性問(wèn)題1紅外輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在安全保證方面采用了多項(xiàng)技術(shù)措施，整個(gè)系統(tǒng)采用負(fù)壓運(yùn)行方式 ，對(duì)采暖空間無(wú)泄露。2發(fā)生器裝有自動(dòng)式點(diǎn)

7、火裝置。無(wú)爆燃點(diǎn)火現(xiàn)象。3低壓天然氣供氣，發(fā)生器裝有零壓調(diào)節(jié)閥。室內(nèi)天然氣配氣管道壓力為0.003Mpa(3Kpa)不會(huì)超壓，設(shè)二級(jí)高壓器。如調(diào)壓器后壓力超壓，安全水封裝置會(huì)將超壓氣排放掉。4無(wú)明火燃燒，燃燒在輻射管內(nèi)負(fù)壓燃燒，尾氣由真空風(fēng)機(jī)排出室外。5室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w報(bào)警器，泵房?jī)?nèi)萬(wàn)一有天然氣泄露報(bào)警，并立即自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)閉氣源閘閥。6紅外輻射采暖系統(tǒng)，符合我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范GB50028-93和新修訂的采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ19-87中有關(guān)工業(yè)廠房?jī)?nèi)采用燃?xì)獠膳到y(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)定。2000年10月經(jīng)大慶油田公司質(zhì)量安全環(huán)保部的有關(guān)安全性能的測(cè)試和評(píng)審，安全環(huán)保通過(guò)，可以在油田

8、應(yīng)用推廣。四.經(jīng)濟(jì)性分析1采暖方式經(jīng)濟(jì)對(duì)比以大慶油田北II-4注水站注水泵為例，對(duì)三種采暖方式(鍋爐熱水采暖、電暖器采暖、紅外輻射采暖)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)，見(jiàn)表1。(1)運(yùn)行費(fèi)用分析輻射采暖比鍋爐熱水采暖每年省運(yùn)行費(fèi)用2.61萬(wàn)元/年，每平方為在一個(gè)采暖期節(jié)省57元/?年。比電采暖每年省運(yùn)行費(fèi)用3.36萬(wàn)元/年，每一方米在一個(gè)采暖期節(jié)省99.6元/?年。運(yùn)行費(fèi)用輻射采暖經(jīng)濟(jì)效益明顯。注水泵房三種采暖方式經(jīng)濟(jì)對(duì)比 表1基本條件 1.采暖對(duì)象：注水站注不泵房 磚混結(jié)構(gòu)2.采暖面積：336? 28m 寬12m 高6m3.室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：10 室外設(shè)計(jì)溫度：-264.采暖期天數(shù)：180天 室外平均溫度：-10.4

9、鍋爐水暖電采暖輻射采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 kW56.7045.0036.00年平均熱負(fù)荷 kW32.1025.5020.40用燃?xì)饬?萬(wàn)m3/年1.49000.94燃?xì)赓M(fèi) 萬(wàn)元/年(元/?年)1.34(39.90)00.85(25.30)用電量 萬(wàn)kWh/年3.6211.030.76電費(fèi) 萬(wàn)元/年(元/?年)1.38(11.30)4.08(121.30)0.28(8.30)用水量 t/年1516.0000水費(fèi) 萬(wàn)元/年(元/?年)0.06(1.90)00維修費(fèi) 萬(wàn)元/年(元/?年)0.06(1.80)電暖器三年更換0.04(11.90)0人工費(fèi) 萬(wàn)元/年(元/?年)1.26(37.60)00運(yùn)行費(fèi) 萬(wàn)

10、元/年(元/?年)4.48(133.20)1.13(33.60)0運(yùn)行費(fèi)對(duì)比：輻射采暖比鍋爐水暖省 2.61萬(wàn)元/年(57.00元/?年)輻射采暖比電采暖省 3.36萬(wàn)元/年(99.60元/?年)實(shí)際總投資 萬(wàn)元35.8621.8938.00合理投資 萬(wàn)元17.4321.8916.00投資費(fèi)對(duì)比：實(shí)際投資輻射采暖比鍋爐水暖增加 5.60%;合理投資輻射采暖比鍋爐水暖降低 7.90%;合理投資輻射采暖比實(shí)際鍋爐水暖降低 55.40% 注：以上水、電、氣費(fèi)用以大慶油田1998年價(jià)格計(jì)算，天然氣（濕氣)按0.90元/?，電費(fèi)按0.37元/kWh, 水費(fèi)?0.44元/t；0.5t/h鍋爐所用水、電、氣

11、、人式費(fèi)等，按北II-4注水站采暖面積分?jǐn)傆?jì)算。(2)從投資費(fèi)用分析 實(shí)際投資輻射采暖比鍋爐熱水采暖增加(2.14萬(wàn)元)5.6%，比電增加(16.1萬(wàn)元)42.4%。合理投資，輻射采暖比鍋爐熱水采暖降低(1.43萬(wàn)元)7.9%，合理投資熱源是指鍋爐最少供熱能力，如北II-4注水變電站，實(shí)際供暖面積957?，合理鍋爐最少供暖1773?，有46%供熱余量。輻射采暖是指發(fā)生器(燃燒器)設(shè)備6臺(tái)，可供暖面積1008?，合理2臺(tái)發(fā)生器可供暖350?，實(shí)裝設(shè)備過(guò)剩，增加投資22萬(wàn)元，如合理的輻射采暖投資同實(shí)際的北II-4注鍋爐熱水采暖對(duì)比，可降低投資55.4%(19.86)萬(wàn)元。在投資問(wèn)題上，鍋爐配制的選

12、型、輻射發(fā)生器的配制、布置，直接影響到投資的多少，應(yīng)在保證使用功能的前提下，經(jīng)濟(jì)合理的選擇設(shè)備顯得非常重要。五、結(jié)論 紅外輻射采暖系統(tǒng)尤其適用于傳統(tǒng)采暖方式難以解決的場(chǎng)合，如開(kāi)敞空間的場(chǎng)合，高大空間及熱損失大的場(chǎng)合，快速或間斷時(shí)間采暖的場(chǎng)合，大量換氣場(chǎng)合等。紅外輻射采暖系統(tǒng)，對(duì)大空間建筑，工藝設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生余熱利用的場(chǎng)合、內(nèi)無(wú)爆炸氣體、粉塵、介質(zhì)的場(chǎng)所使用，經(jīng)濟(jì)效益較好。對(duì)邊遠(yuǎn)無(wú)熱源，但有天然氣的廠站，與新建鍋爐房供暖系統(tǒng)相比，紅外輻射采暖系統(tǒng)應(yīng)是技術(shù)經(jīng)濟(jì)較好的選擇。關(guān)于這種在我國(guó)近幾年開(kāi)始應(yīng)用的高科技采暖技術(shù)，人們對(duì)此技術(shù)的了解、掌握、應(yīng)用有一不定期差別。特別是經(jīng)濟(jì)方法，可比條件眾說(shuō)紛紜，就目前大慶油田注水變電站、三次采油配置站、注入站功能、規(guī)模對(duì)采暖技術(shù)要求，經(jīng)對(duì)北II-4注水變電站鍋爐水暖的經(jīng)濟(jì)對(duì)比，輻射采暖系統(tǒng)設(shè)備裝配經(jīng)濟(jì)合理，投資下降時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)是可行的。筆者認(rèn)為