某供熱工程供熱系統(tǒng)冬季最冷日分析

某供熱工程供熱系統(tǒng)冬季最冷日分析

0供熱的確定問題近年來，電暖爐被用作新的加熱設(shè)備。主要原因是電暖爐具有安全可靠、無噪聲、污染、環(huán)境清潔、占地面積小、工作效率高、自動化程度、操作簡單等優(yōu)點，并具有顯著的社會效益。但是,其較高的運行電費使許多單位卻步。如何提高電熱鍋爐的經(jīng)濟運行水平,是關(guān)系電熱鍋爐發(fā)展前途的大問題。張家口市某單位供熱工程建筑面積10000m2。供熱對象主要為辦公樓和住宅樓,室內(nèi)散熱裝置為傳統(tǒng)散熱器。根據(jù)工作、生活作息時間的不同,辦公樓供熱集中在白天,即8:00～18:00。住宅樓供熱集中在18:00～8:00。因此,在供熱時應(yīng)實行辦公樓白天多供、晚間少供;而住宅樓則應(yīng)白天適當少供,晚間多供的原則。該單位原采用兩臺1.4MW燃煤鍋爐,由于環(huán)境污染以及運行、維修費用大等問題,改用電熱鍋爐供熱,并配40t蓄熱器一臺。經(jīng)運行實測,室內(nèi)溫度達到甚至高于設(shè)計溫度。1發(fā)熱鍋爐的運行和溫度調(diào)整1.1圍護結(jié)構(gòu)和溫度根據(jù)規(guī)范要求,民用建筑冬季室內(nèi)供暖溫度基準為16～18℃。但隨著人們生活水平的不斷提高,該溫度已不能滿足人們的需要。另一方面,圍護結(jié)構(gòu)本身具有一定的蓄熱能力。因此,根據(jù)人們的生活習(xí)慣以及合理蓄熱和使用峰谷電價等因素,筆者把室內(nèi)溫度確定為17～23℃。1.2極低溫度段a、b階段張家口市供暖時間為11月1日—4月1日,計152天。根據(jù)冬季室外氣溫的變化情況,室外溫度大致可分為3個階段:(1)最低溫度段(a階段):12月17日—1月15日,計30天(極低溫度平均每年不超過10天)。(2)一般溫度段(b階段):12月1日—12月16日、1月16日—2月18日,計50天。(3)較高溫度段(c階段):11月1日—11月30日、2月19日—4月1日,計72天。1.3全廠總工段,第2階段20327:24結(jié)合電力系統(tǒng)用電高峰、平峰、低谷3個階段電價的具體情況,筆者對每個供暖日采取了合理使用低谷電、適當使用平峰電、避開或慎用高峰電并配合使用蓄熱器的供熱方式。下面就電熱鍋爐供熱系統(tǒng)冬季最冷日(室外溫度為-20℃)24h運行情況進行分析。第1階段:23:00～7:00低谷時投入功率720kW(投入100%),室溫升到最高(20～23℃),同時加熱蓄熱器使水溫升至80℃。第2階段:7:00～8:00平峰時投入功率360kW(投入50%),基本屬于室溫保持階段。第3階段:8:00～11:00高峰時投入功率為0。此時室溫從最高逐漸下降。如果此時室外溫度較低,室溫繼續(xù)下降而不能滿足設(shè)計或生活要求時,蓄熱器自動向系統(tǒng)補充熱量,使室溫不低于18℃。第4階段:11:00～14:00平峰時投入功率216kW(投入30%),使室溫開始上升。第5階段:14:00～17:00平峰時投入功率432kW(投入60%),室溫繼續(xù)上升至19～21℃。第6階段:17:00～23:00高峰時投入功率為0。夜間溫度下降較快,大約每h降1.5℃。19:00后住宅樓室溫下降到18℃左右(辦公樓室溫繼續(xù)下降至17℃左右),此時蓄熱器自動向系統(tǒng)補充熱量。補供3～4h后進入23:00～7:00低谷時段,電鍋爐全部投入運行。此時一個運行周期全部完成。2不同溫度段的投入功率在整個供暖期,按室外溫度采用變熱量的方式進行供熱(為便于分析和測定,暫未采用變流量方式),即:(1)最低溫度段投入功率100%(見表1);(2)一般溫度段投入功率是a階段的80%(見表2);(3)較高溫度段投入功率是a階段的60%(見表3)。供暖期電費總計:D(總電費)=a階段電費+b階段電費+c階段電費高峰時使用蓄熱器電費:D1=63060元+84096元+90818元=237974元高峰時不用蓄熱器電費:D2=91560元+112596元+121598元=325754元高峰時用蓄熱器和高峰時不用蓄熱器電費差額:A=D1-D2=325754元-237974元=87780元3不同供熱量時室內(nèi)溫度測定結(jié)果為了檢驗方案是否正確合理,筆者對幾個不同供熱時段未使用蓄熱器時的室內(nèi)溫度進行了實測,結(jié)果見表4。結(jié)果表明,在不同的時間內(nèi),當室外溫度發(fā)生變化而采用不同的供熱量時,室內(nèi)溫度完全符合要求。尤其是在不供熱狀態(tài)下,室內(nèi)溫度降符合預(yù)測值(1.5℃/h左右)。在實際工程中,如果蓄熱器選擇合理,供熱質(zhì)量是可以保證的。4提高熱電鍋爐經(jīng)濟運行水平的根本途徑通過對720kW電熱鍋爐的24h運行分析可知,一個供暖期高峰時用蓄熱器比不用蓄熱器節(jié)約87780元,雖然使用蓄熱溫控系統(tǒng)增加一次性投資,但是按廠家提供的蓄熱器和溫控