供熱系統(tǒng)節(jié)能

供熱系統(tǒng)節(jié)能第1頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄1.供熱系統(tǒng)的能耗2.供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術3.清潔能源和可再生能源在供熱系統(tǒng)中的應用4.供熱系統(tǒng)的能源審計5.供熱系統(tǒng)經(jīng)濟運行的評價指標6.供熱系統(tǒng)節(jié)能的新技術7.案例第2頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月供熱系統(tǒng)的能耗

(1)供熱系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀①供熱系統(tǒng)圖

第3頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月②供熱系統(tǒng)供熱量和能耗第4頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月③公共機構(gòu)的供熱能耗較大從表中可知，機關供熱能耗較高。第5頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月④供熱系統(tǒng)的能效較低

從上表可見，中小型燃煤鍋爐房與煤爐的效率極低，而其它供熱系統(tǒng)運行則處于比較合理的水平。北京供熱系統(tǒng)平均起來要比國內(nèi)其它地方好一些。中歐、東歐例子顯示傳統(tǒng)鍋爐的一般效率仍然有效，對于現(xiàn)代鍋爐而言，則利用固體燃料、油料與天然氣。

第6頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月⑤燃煤鍋爐的熱效率較低上面的例子顯示老式鍋爐技術條件比較糟糕，沒有自動控制，效率低下，煙氣損失高。造成這種情況的原因是流量太高以及煙氣溫度太高。鍋爐運行與鍋爐房技術陳舊也會造成額外損失。燃煤鍋爐改造或“煤改氣、煤改油”能夠大大提高熱能生產(chǎn)效率。第7頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月⑥水泵的運行效率較低以上6座政府機構(gòu)辦公建筑循環(huán)不泵的效率,從表上可知水泵的效率一般低于50%.第8頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月⑦水力失調(diào)度高，失水率較多

老管網(wǎng)漏水比較大，占水量的2－8％，很難保證能夠按照補水的水質(zhì)標準對漏水進行補充。根據(jù)老標準，補水只占循環(huán)水量的1－2％。這相當于集中供熱管網(wǎng)在一年中替換12次水。目前，歐洲集中供熱公司發(fā)展趨勢是年換水量等于管網(wǎng)中的水容量，也就是一年只換水一次。水力失調(diào)度，近端遠遠大于1，遠端遠小于1。管網(wǎng)處于大流量、小溫差運行方式。第9頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月⑧公共機構(gòu)平均單位熱耗、電耗指標較高第10頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

(2)經(jīng)濟運行對供熱系統(tǒng)能耗的要求

a.單位供熱量燃料消耗量鍋爐房單位供熱量燃料消耗量

b.單位供暖面積燃料消耗量供暖建筑單位面積燃料消耗量第11頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.單位供暖面積耗電量d.單位供暖面積耗熱量e.補水比、供暖建筑單位面積補水量第12頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術（1）煙氣冷凝回收裝置

a.技術介紹本技術適用于燃氣鍋爐房的煙氣冷凝回收，提高鍋爐熱效率。目前，大多數(shù)燃氣鍋爐的排煙溫度大約為150℃。所以，把高溫煙氣直接排放到大氣，不但造成環(huán)境熱污染，而且還造成了能源浪費。如果在鍋爐排煙管道上增加一套冷凝型煙氣換熱器，回收煙氣中的余熱，無疑可以解決上述兩個問題。安裝冷凝型煙氣換熱器，目的是利用煙氣的余熱，尤其是煙氣中以蒸汽形式存在的能量（潛熱）。煙氣冷卻到露點以下，開始冷凝，蒸汽相變所釋放的熱量把冷卻介質(zhì)（如供熱系統(tǒng)的回水）加熱，即可回收煙氣的余熱。

第13頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.熱回收效率一般來說，環(huán)境條件適當時，冷凝型煙氣換熱器可將鍋爐房的效率提高10%左右。

安裝冷凝型煙氣換熱器的最佳條件是冷卻介質(zhì)溫度相對較低，即區(qū)域供熱系統(tǒng)的回水溫度要盡可能低。隨著冷卻介質(zhì)溫度的降低，鍋爐排煙溫度也降低，冷凝型煙氣換熱器的熱回收效率進一步提高。圖1顯示了效率與煙氣溫度及含氧量之間的關系。

提高效率與煙氣溫度及含氧量之間的關系

煙氣溫度℃煙氣含氧量％效率％煙氣含氧量、煙氣溫度和鍋爐效率之間的關系。空氣溫度25℃，含濕量0.01kg/kg空氣。天然氣第14頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

冷凝型煙氣換熱器

冷凝型煙氣換熱器有多種形式，根據(jù)煙氣與水接觸與否，可分為直接接觸型和間接接觸型。直接接觸型的換熱器通過噴水與煙氣接觸，水帶走大部分的熱量，使得煙氣發(fā)生冷凝，見圖2。

圖2冷凝式煙氣換熱器(水/煙氣直接接觸)第15頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

間接接觸系統(tǒng)的例子將排煙煙氣導入該裝置底部的接收器，然后向上流過一系列專門設計的翅片管，需預熱的水則在翅片管的內(nèi)部流過。煙氣與水逆向流動，且管子上裝有很多翅片，可增加換熱面積和換熱效果。

圖翅片管換熱器第16頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.初投資

一臺7MW鍋爐的煙氣冷凝器的國外產(chǎn)品價格大約為50萬元人民幣，安裝費用包含在內(nèi)，即約7萬元人民幣/MW。

目前，中國有幾家生產(chǎn)燃氣鍋爐用煙氣冷凝器的廠家，價格估計為3萬元人民幣/MW，安裝費用包含在內(nèi)。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)粗略估算，本技術措施的初投資為10萬元人民幣/MW，包括煙氣管道和煙囪等的整改費用在內(nèi)。

冷凝器的價格(1-10MW)第17頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月d.技術可行性從技術角度來看，所有的燃氣鍋爐都適合使用煙氣冷凝器。但是，在中國還沒有廣泛使用煙氣冷凝器技術。e.經(jīng)濟可行性

如果鍋爐效率提高5%，則簡單投資回收期為3年左右。鍋爐效率的實際改善幅度取決于鍋爐的進水溫度或系統(tǒng)的回水溫度，也取決于煙氣中水蒸汽的冷凝潛力。第18頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

f.優(yōu)化

煙氣冷凝回收裝置應由換熱器主體、煙氣系統(tǒng)、被加熱水系統(tǒng)（或其他介質(zhì)）、排氣與泄水裝置、調(diào)節(jié)閥、溫度和壓力傳感器等組成。煙氣冷凝回收裝置的設置應符合下列規(guī)定：

.應設計安裝在靠近鍋爐尾部出煙口處，并應設置獨立支撐結(jié)構(gòu)；

.宜設置旁通煙道，當不具備設置旁通煙道時，應采取防止被加熱水干燒的措施；

.應設煙氣冷凝水排放口，并應對冷凝水收集處理；第19頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

·裝置最高點應設置自動排氣閥，最低點應設置泄水閥；

.宜設置安全閥。煙氣冷凝回收裝置的選型應符合下列規(guī)定：

.應選用耐腐蝕材料，并應滿足鍋爐設備使用壽命和承壓要求；

.裝置的煙氣阻力應小于100Pa，不得影響鍋爐的正常燃燒和原有出力。

.裝置的承壓能力應滿足熱水系統(tǒng)的壓力要求；

.裝置應使鍋爐熱效率提高5%以上。第20頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）氣候補償技術

a.技術介紹

氣候補償技術是一項在傳統(tǒng)鍋爐房供暖系統(tǒng)中加裝一套氣候補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測的室外溫度變化及時調(diào)節(jié)系統(tǒng)供熱量，實現(xiàn)按需供熱的一項節(jié)能技術。該項節(jié)能技術應用的節(jié)能設備為一套氣候補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由氣候補償器、電動調(diào)節(jié)閥、室外溫度傳感器、供水溫度傳感器等幾部分組成。第21頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

通過在氣候補償器中預設定鍋爐供暖運行曲線，并根據(jù)室外溫度傳感器實時監(jiān)測并輸送給氣候補償器的室外溫度（變化），氣候補償器可依據(jù)鍋爐供暖運行曲線時時計算出合理、節(jié)能的總供水溫度值作為新的供水溫度設定值，并將該溫度值與系統(tǒng)實際供水溫度值對比，依據(jù)該對比值，氣候補償器系統(tǒng)輸出信號控制調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥的開度（即調(diào)節(jié)供暖系統(tǒng)回水量與鍋爐供水量的混合比例），通過對總供水溫度調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的實際供水溫度與新的供水溫度設定值相一致，從而實現(xiàn)鍋爐房供暖系統(tǒng)根據(jù)室外溫度的時時變化及時調(diào)節(jié)系統(tǒng)供熱量，達到按需供熱的節(jié)能運行方式。第22頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.氣候補償器

在集中采暖系統(tǒng)中，我們不能使用室內(nèi)溫度控制器控制采暖系統(tǒng)。因為一個房間的溫度并不能代表整座建筑物對采暖系統(tǒng)的功率需求。所以，人們一般采用根據(jù)室外溫度，確定采暖系統(tǒng)出水溫度，調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)的輸出功率。天氣很冷時，調(diào)節(jié)器給定一個較高的出水溫度，隨外界溫度的升高，出水溫度逐漸降低。這一溫度變化規(guī)律我們稱供熱曲線。這種調(diào)節(jié)方式可以保證整個建筑的供暖需求。這種調(diào)節(jié)器一般在滿足基本調(diào)節(jié)功能，還具有很多其他附加功能，如：

第23頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月●對一天中的不同時間段進行不同供暖模式的設置?！駥σ恢苤械牟煌瑫r間段進行不同供暖模式的設置?！駥┡€的設置可以更方便、直觀?！駥ρh(huán)水泵提供控制功能，并可以在供暖系統(tǒng)停止運行期間，定期開啟水泵一段時間，防止水泵長期停運抱死。●對供暖系統(tǒng)提供控制的同時，還可以對生活熱水的生產(chǎn)提供控制。第24頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.流程圖鍋爐房氣候補償應用流程圖第25頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖水-水換熱系統(tǒng)（電動三通分流閥）氣候補償應用流程圖第26頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖水-水換熱（電動兩通閥）氣候補償應用流程圖

第27頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖水-水換熱（一次側(cè)分布式變頻控制）氣候補償應用流程圖

第28頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖汽-水換熱氣候補償應用流程圖第29頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月d.功能●人機對話、圖文顯示；

●室外溫度、供水溫度、回水溫度等數(shù)據(jù)采集；

●手動和自動切換；

●參數(shù)設置；

●故障報警、故障查詢；

●

PID或模糊控制等運算調(diào)節(jié)；

●根據(jù)室外氣候條件及用戶的負荷需求的供熱曲線自動調(diào)節(jié)；

●數(shù)據(jù)存儲；

●控制器自檢。第30頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)分時分區(qū)控制技術

a.技術介紹

這是一種在供熱系統(tǒng)中對供熱要求不同的各區(qū)域采取分別控制的運行方式。各種類型建筑物由于自身使用功能的不同，在一晝夜內(nèi)每一個時間段所需供熱量是不同的。采用本技術后，可對集中供熱區(qū)域中不同的建筑物進行供熱分區(qū)，并對一天中的時間段做出合理劃分，并計算出每個時間段的供熱負荷。

第31頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

在使用功能不同（如夜間無需供熱）的建筑物供熱支路加裝電動閥，選取其典型房間放置室內(nèi)溫度傳感器，并在熱源設置分時分區(qū)控制器。根據(jù)具體使用時間及要求，通過分時分區(qū)控制器來控制閥門的啟閉，使這些建筑物在使用期間室內(nèi)溫度保持在規(guī)定室溫以上；在非使用期間使室內(nèi)溫度保持在防凍溫度。第32頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.技術可行性

對供熱系統(tǒng)中供熱要求不同的區(qū)域進行分時分區(qū)控制，這種運行方式對于供熱系統(tǒng)來說是最具有節(jié)能潛力的地方。在需要分時分區(qū)控制的區(qū)域分別選取典型房間放置室內(nèi)溫度傳感器，分時分區(qū)控制器通過測試室外溫度和典型房間室內(nèi)溫度來控制電動閥的開閉，達到對這些對供熱要求不同的區(qū)域的分時分區(qū)控制。該技術已成熟應用，技術實施上不存在難點。第33頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.經(jīng)濟可行性

基本數(shù)據(jù)簡單計算表明，分時供暖夜間設定溫度可以節(jié)能。我們以一個沒有熱惰性的建筑物為例。它的房間溫度可以在瞬間由20℃下降到8℃或由8℃上升到20℃。假設該建筑的夜間室內(nèi)溫度設低周期8小時，則24小時的平均溫度為：(20×16+8×8)÷24=16℃24小時的室內(nèi)平均溫度比不使用分時分區(qū)控制技術時下降了4℃，每下降1℃計算可節(jié)能5%，則共節(jié)能5×4＝20%。分區(qū)控制可應用于不同供暖需求、不同用熱規(guī)律的建筑物。經(jīng)濟性分析見右表.第34頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月e.環(huán)境效益

應用分時分區(qū)控制技術后，可降低二氧化碳排量為：CO2減排量：

CO2gas=△Qsavings×Hgas×COgas

=28086.9×0.035×0.055=55.6tons/年.第35頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月f.流程圖

第36頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）管網(wǎng)水力平衡技術

a.技術介紹本技術適用于熱力輸配管網(wǎng)，目的是通過技術手段實現(xiàn)各終端熱用戶（建筑物）之間管網(wǎng)水力工況平衡，提高管網(wǎng)水力工況的穩(wěn)定性，使供熱系統(tǒng)正常運行，可以節(jié)約無效的熱能和電能消耗。目前，北京地區(qū)以及國內(nèi)其他采暖城市供熱管網(wǎng)絕大多數(shù)為定流量系統(tǒng)。在實際運行中，這種系統(tǒng)的典型問題之一就是水力工況不平衡，近端用戶過熱、遠端用戶供熱不足，系統(tǒng)供熱質(zhì)量不高。管網(wǎng)水力工況不平衡直接與管網(wǎng)運行模式有關：在變流量系統(tǒng)中一般不會出現(xiàn)水力工況不平衡問題，管網(wǎng)水力工況失衡只出現(xiàn)在定流量系統(tǒng)、或出現(xiàn)在從定流量系統(tǒng)向變流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中。第37頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

可能導致系統(tǒng)水力工況失調(diào)的原因有：

●系統(tǒng)在大流量、小溫差工況下運行，與設計工況偏離；

●熱用戶熱力入口設備工況改變（閥門開度改變、私自拆裝設備等），造成系統(tǒng)水利工況改變。特別需要指出的事，在系統(tǒng)水力工況失調(diào)，近端用戶過熱、遠端用戶供熱不足時，不能采取加大循環(huán)泵揚程和循環(huán)流量的辦法，這種辦法沒有解決系統(tǒng)失衡問題，只是掩蓋了問題，只會造成系統(tǒng)熱能、電能的更大浪費。第38頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.技術措施

解決管網(wǎng)水利工況失調(diào)，提高水力穩(wěn)定性，可以選擇以下幾種技術措施：

Ⅰ在管網(wǎng)中安裝壓差控制閥；

Ⅱ在管網(wǎng)中某些點限制流量（定流量）；

Ⅲ建筑物熱力入口安裝靜態(tài)平衡閥；

Ⅳ建筑物熱力入口安裝動態(tài)平衡閥；

Ⅴ建筑物熱力入口加裝混合回路，對建筑物獨立進行溫度控制；Ⅵ為供熱建筑物設立獨立熱力站，將建筑物與管網(wǎng)進行水力分離。上述技術措施Ⅰ

-Ⅳ是調(diào)節(jié)管網(wǎng)水力平衡的方法，Ⅴ

-Ⅵ著眼于對單棟建筑供熱進行控制。改善管網(wǎng)水力工況，需要對管網(wǎng)以及熱用戶的情況具體分析選擇合適的技術措施。第39頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月技術措施作用原理介紹

差壓控制差壓控制閥用于把系統(tǒng)的差壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。當系統(tǒng)的差壓增加時，閥門減少開度消耗額外的壓力。與此相反，閥門一旦增大，即意味著閥門的壓降減少，系統(tǒng)的差壓也逐步到達預設值。第40頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月流量控制

同時使用靜態(tài)平衡閥和動態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)流量，但它們的應用條件各異。靜態(tài)平衡閥為流量的靜態(tài)調(diào)整，是一次性手動調(diào)節(jié)，不能夠自主隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù)，所以稱靜態(tài)平衡閥。需通過手動設定流量，并能測量流量。平衡閥的作用對象是阻力，能夠起到手動可調(diào)孔板的作用，來平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力，達到各個環(huán)路的阻力平衡。當調(diào)整動作完成時，閥流阻力不可能再隨著系統(tǒng)條件的變化而發(fā)生變化，即，當系統(tǒng)條件變化時，每個循環(huán)的流量也變化。

第41頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

定流量閥也稱為自力式流量控制閥。在一定的工作壓差范圍內(nèi)，它可以有效地控制通過的流量。例如：當閥門前后的壓差增大時，通過閥門的自動關小動作，保持流量不增大；反之，當壓差減小時，閥門自動開大，以保持流量恒定；應用定流量閥的管路系統(tǒng)壓差不能小于閥門所要求的正常工作壓差范圍，因為閥門本身不能提供額外壓頭，此時即使閥門全開，流量仍將低于規(guī)定流量，不能起控制作用。第42頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡閥的選用及安裝

自動差壓控制閥、平衡閥的選擇應依據(jù)已知設計流量和差壓相適合的閥門性能指數(shù)（Kv值）確定。不能直接根據(jù)連接管網(wǎng)的管徑選擇。靜態(tài)平衡閥可安裝在供水立管上，也可安裝在回水立管上，一般是安裝在回水立管上。自力式差壓控制閥應安裝在回水管上。調(diào)節(jié)器的壓力傳感器通過毛細管與進水管連接。毛細管不能安裝在進水管底端。否則，毛細管易受水中的泥沙污染。平衡閥的最終定型和它們位置的確定應依據(jù)特定操作工況下管網(wǎng)的水力分析。

第43頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月原則上，管網(wǎng)的平衡閥設置在各幢建筑物的前端，或者在一組建筑物的前端，如下圖所示：

圖1管網(wǎng)的平衡第44頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物供熱控制建筑物級的供熱控制可以采用混合回路或單幢建筑物熱力站?，F(xiàn)代化的最終用戶控制系統(tǒng)都采用這些裝置：混合回路混合回路是一種能允許不同建筑物的用戶自行對供熱溫度進行獨立控制的技術。如果供熱管網(wǎng)中存在水力不平衡的問題，采用混合回路有助于解決這個問題。混合回路能夠提供很多用換熱器方案也能提供的控制功能。如果不需要將用戶和管網(wǎng)進行水力分離，混合回路的投資額相對比較低?；旌匣芈返臉?gòu)成包括循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電子控制器、差壓控制閥、平衡閥、熱量表及溫度傳感器。第45頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

第46頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物熱力站換熱器的應用是一種能夠?qū)Σ煌ㄖ锏墓┧疁囟冗M行獨立控制的技術。如果管網(wǎng)存在水力不平衡，利用換熱器設備有助于解決這種問題。換熱器設備通常包括換熱器、循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥、電子控制器、差壓控制閥、平衡閥、能量表、溫度傳感器、定壓系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、以及安全閥。換熱器設備能夠提供很多由混合回路也能提供的控制功能。但是，換熱器設備可以使熱用戶與管網(wǎng)實現(xiàn)水力分離，這是與混合回路的主要區(qū)別。換熱器設備的投資額通常比混合回路設備的投資額高。第47頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖3熱力站原理圖第48頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

c.技術可行性

固定流量小區(qū)供熱系統(tǒng)中管網(wǎng)平衡為常規(guī)慣例，在技術應用上沒有特別問題。在現(xiàn)代化供熱系統(tǒng)中，混合回路和建筑物熱力站都屬于常用技術，運行可靠。但目前在國內(nèi)應用不多，處于探索積累經(jīng)驗階段。第49頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月d.經(jīng)濟可行性

管網(wǎng)水力平衡成本費用與所采取的技術措施及項目的具體情況有關，不能一概而論。對于10,000平方米建筑物，一般建筑物的平均熱負荷通常為300kW左右。整套現(xiàn)代化混合回路裝置的粗略估價為：150,000RMB/MW；整套建筑物熱力站的粗略估價為：250,000RMB/MW。有關建筑物耗熱控制的實例計算，參見下節(jié)。計算表明，簡單投資回收年限大約為7年。第50頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月e.環(huán)境效益

計算表明，對于一個供熱面積為10萬平方米的系統(tǒng)來說，由于系統(tǒng)能耗降低可帶來年減排CO2120噸的環(huán)境效益。第51頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月f.優(yōu)化

水力平衡優(yōu)化包括下列內(nèi)容：

·優(yōu)化管網(wǎng)布局及調(diào)整管徑，使并聯(lián)環(huán)路之間壓力損失相對差額的計算值達到最?。?/p>

·在干、支管道或換熱末端上設置水力平衡及調(diào)節(jié)閥門；

·在經(jīng)濟技術比較合理前提下，一次管網(wǎng)可選用分布式變頻泵技術；

·在經(jīng)濟技術比較合理前提下，二次管網(wǎng)可選用末端混水技術。第52頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

水力平衡及調(diào)節(jié)閥門的選用應根據(jù)下列條件確定：

·供熱管網(wǎng)內(nèi)流量隨負荷變化變化與否，即供熱管網(wǎng)形式；

·供熱管網(wǎng)運行調(diào)節(jié)模式；

·熱計量及溫控形式；

·設計流量、壓差和產(chǎn)品的相關技術參數(shù)及廠家技術要求。常見水力平衡及調(diào)節(jié)閥門，其應用原則如下：

·水力平衡閥應用于定流量系統(tǒng)、部分負荷時壓差和流量變化較小的變流量系統(tǒng)；不適用于部分負荷時壓差和流量變化較大的變流量系統(tǒng)；應用時應注意逐級安裝以方便調(diào)試。第53頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

·自力式流量控制閥應用于定流量系統(tǒng)等需要維持某特定位置流量恒定的應用，不應用于流量會產(chǎn)生變化的部位供熱管網(wǎng)運行調(diào)節(jié)模式；應用時無特殊情況應單級安裝。

·自力式壓差控制閥應用于部分負荷時壓差和流量變化較大的變流量系統(tǒng)、可能被改造為變流量系統(tǒng)的定流量系統(tǒng)，或其他需要維持系統(tǒng)內(nèi)某環(huán)路資用壓差相對恒定的場合，；應用時無特殊情況應單級安裝。

·動態(tài)壓差平衡性電動調(diào)節(jié)閥可用于變流量系統(tǒng)的末端溫控，或其他需兼顧水力平衡與控制的場合；應用時無特殊情況應單級安裝。第54頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）水泵變頻調(diào)速技術

a.技術介紹調(diào)速泵是通過改變泵葉輪轉(zhuǎn)速而靈活調(diào)整泵的揚程和水流量。泵調(diào)速后可以在高效工況下運轉(zhuǎn)，達到即滿足使用工況要求而又節(jié)約能源（節(jié)約泵耗電量）的目的。這是目前廣泛使用的通用技術。調(diào)速泵的原理是在泵的電機上連接一個變頻器，變頻器可將電源頻率（通常為50Hz）調(diào)到一較低的頻率并相應地使泵電動機在一低速上運行。泵電動機的速度取決于電源頻率和電動機構(gòu)造（例如兩極電動機，四極電動機等）。供熱系統(tǒng)中，鍋爐房、熱力站和建筑物等可能安裝有循環(huán)泵、補水泵、加壓泵及混合泵等，在供熱系統(tǒng)中應用的場合較多。該技術涉及的設備有：水泵（離心泵）、泵電動機（交流電動機）和變頻器。第55頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

b.適應范圍

調(diào)速泵技術適用于多種情況，例如：變流量供熱系統(tǒng)：水泵的流量和揚程必須根據(jù)需要而隨時調(diào)節(jié)，如鍋爐房和熱力站等處都要使用調(diào)速循環(huán)泵才能滿足調(diào)節(jié)的需要；定流量供熱系統(tǒng)：目前一般都是水泵額定流量過大、通過閥門節(jié)流而調(diào)節(jié)水泵的揚程和流量，閥門節(jié)流實際上就是能量浪費。通過調(diào)速泵技術，用調(diào)節(jié)水泵的速度代替閥門調(diào)節(jié)，就可以節(jié)省閥門節(jié)流所造成的能耗；第56頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月補水系統(tǒng)：用調(diào)速泵補水，不僅節(jié)省補水泵的電耗，而且使系統(tǒng)的定壓點的壓力波動幅度大幅度下降，利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。圖1表示定速泵＋節(jié)流閥的定流量系統(tǒng)中水壓的分布情況，圖2表示在同一系統(tǒng)中，如果用變頻器控制變速泵作為定速泵＋節(jié)流閥替代方案時的水壓分布情況。由圖可以看出，在保持用戶同樣水壓分布的情況下，調(diào)速泵節(jié)省了節(jié)流閥的損失。第57頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1定速增壓泵和節(jié)流閥壓力曲線在內(nèi)的簡化流程圖圖2包括（變頻器控制的）變速增壓泵壓力曲線在內(nèi)的簡化流程圖

一般來說，變頻器即可以提高頻率也可以降低頻率，但頻率提高的幅度遠遠小于頻率降低的幅度。同時要注意，頻率提高后泵耗電量高于額定耗電量，電機發(fā)熱量增加，有可能導致電機過熱而停機或損壞。

第58頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

c.技術可行性本技術是成熟的、目前已廣泛推廣使用的技術，技術上完全可行。在采用調(diào)速泵技術時，應注意的是要認真、全面的了解和分析供熱系統(tǒng)的水力狀況。一般來說，在變、定流量供熱系統(tǒng)中的循環(huán)泵均可以使用調(diào)速泵。同時，補水定壓泵也適宜采用調(diào)速泵。

第59頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月d.經(jīng)濟可行性可通過計算簡單的財務指標，例如NPV或回收期來評估財務可行性。假設一臺轉(zhuǎn)速為2,900RPM的定速泵，裝有一個節(jié)流閥，現(xiàn)更換成帶變頻器的調(diào)速泵，同時取消了節(jié)流閥。在流量200m3/h時，使用調(diào)速泵后泵的揚程可降低200kPa，如圖3。圖中虛線所圍圈的區(qū)域，表示考慮到其它因素后變頻器和泵電動機額定值所限制區(qū)域。第60頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3調(diào)速泵與定速泵＋節(jié)流閥的電耗比較

第61頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月e.社會效益如上圖，定速泵＋節(jié)流閥系統(tǒng)的流量為200m3/h，揚程為620kPa，此時泵的效率為0.78，電動機效率為0.93，每年供熱運行125天。更換成調(diào)速泵后，節(jié)流閥拆除，水泵流量不變，但水泵揚程降為420kPa，泵的效率為0.76，電動機效率為0.94，變頻器效率是0.96，供熱天數(shù)不變。第62頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月則原來泵的耗電量根據(jù)式（2）：Pex=620kPa*200m3/h/3,600sec/h/(0.78*0.93)=47.48kW更換成調(diào)速泵后，由式（3）知：Pnew=420kPa*200m3/h/3,600sec/h/(0.76*0.94*0.96)=34.02kW每年減少的耗電量根據(jù)式（5）:Ered=(47.48kW–34.02kW)*125天/年*24小時/天=40383.14kWh/年第63頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月回收分析

由表1知，55kW的變頻器價格為41500元。本案例泵電機功率為47.48kW，可取投資41500元，僅增加變頻器，不更換泵。但應加上拆除節(jié)流閥、增加旁通管等施工費用，設7000元，則總投資約48500元。電價0.65元/kWh。則年節(jié)省電費為：40383.14kWh/年*0.65RMB/kWh=26249.04RMB/年。簡單回收期為：48500/26249.04年=1.85年。第64頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

當原系統(tǒng)中的節(jié)流閥損失由200kPa變?yōu)?00kPa時，則回收期變?yōu)?.64年。因此回收期的長短與原系統(tǒng)節(jié)流閥的損失大小由密切關系。社會效益調(diào)速泵的使用，可以降低水泵耗電量，從而降低供熱成本。在用同樣熱量的前提下，人們采暖的費用將降低，因此有著積極的社會意義，尤其是對低收入者，其社會效果更為明顯。

第65頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月(6)鍋爐集中控制技術

智能型鍋爐控制系統(tǒng)，由智能主機（主機控制系統(tǒng)）和下位機（終端控制器）組成，系統(tǒng)規(guī)模大小、功能靈活可變。控制系統(tǒng)示意圖

第66頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

主機控制系統(tǒng)·控制系統(tǒng)可對各區(qū)域進行溫度補償控制和手動控制，以及對同一區(qū)域的各鍋爐進行聯(lián)動控制，實現(xiàn)對多臺鍋爐及換熱器進行集中控制的功能。

·在溫度補償功能中，溫度補償曲線采用四次曲線，該曲線是通過用戶設定的特定值擬合而成，用戶還可為一周七天設置不同的供暖時間段，并為每一個供暖對象設置各自的溫度補償曲線。第67頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

終端控制器

·鍋爐智能控制器，可根據(jù)用戶的需求，實現(xiàn)對多臺鍋爐或調(diào)節(jié)閥的控制?？刂破髦苯雍湾仩t或調(diào)節(jié)閥門相連，適合就地控制，具有自動控制、手動控制和強制手動控制三種控制方式。控制模式·本產(chǎn)品可實現(xiàn)五種控制模式：（1）控制單臺鍋爐全自動運行；（2）控制多臺鍋爐聯(lián)動運行；（3）控制供暖系統(tǒng)全自動運行；（4）控制鍋爐與供曖系統(tǒng)聯(lián)合運行；（5）實現(xiàn)計算機中央控制，遠程監(jiān)測、網(wǎng)絡控制。第68頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

技術可行性

·該系統(tǒng)融合了計算機信息管理技術、遠程監(jiān)控技術、internet寬帶通信技術、多屏幕監(jiān)視技術等。供熱運行集中監(jiān)控系統(tǒng)的建立，便于各級管理人員實時監(jiān)測運行數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)與氣候補償器系統(tǒng)、分時分區(qū)控制器、遠傳溫度采集器實時進行通訊，有利于供熱系統(tǒng)管理人員高效的、及時、全面地掌握供熱系統(tǒng)運行的實際情況，為其進行綜合監(jiān)督檢查創(chuàng)造條件，有利于提高管理工作效率，減少失誤，此項目已經(jīng)進入現(xiàn)場試驗階段。第69頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)濟可行性節(jié)能量

·如表4所示為供熱系統(tǒng)應用該技術前后的能耗數(shù)據(jù)。

供熱系統(tǒng)能量消耗調(diào)研表

根據(jù)調(diào)研智能型鍋爐控制系統(tǒng)技術節(jié)氣(20%)*以上。第70頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

節(jié)氣量Qsavings=

Qbefore-Qafter=4540000-3740000=800000m3

式中：Qsavings：節(jié)約燃氣耗量，m3；Qbefore：改造前燃氣耗量，m3；Qafter：改造后燃氣耗量，m3。其中，安裝智能型鍋爐控制系統(tǒng)可節(jié)約燃氣量：△Q=20%×Qsaving=800000×0.2=160000m3

節(jié)約費用Agas=ΔQ×Pgas=160000×1.95=312000元/年式中：Pgas—燃氣價，1.95元/m3。第71頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

投資費用鍋爐房智能型鍋爐控制系統(tǒng)設備投資約為70萬元*，即Q。

回收期回收期的含義即采取節(jié)能措施后，多支付的費用可在這個期限內(nèi)，從少支付的供暖費用中得到補償?；厥掌冢篜B=Q/A年

=700000/312000=2.24年經(jīng)過上述保守計算，智能型鍋爐控制系統(tǒng)這項技術節(jié)能經(jīng)濟效益是相當可觀的。隨著能源價格的不斷上漲和該技術的發(fā)展，回收年限將進一步縮短、收益會進一步增大。第72頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

社會效益

·智能型鍋爐控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化的燃氣鍋爐房中必不可少的組成部分，可以真正實現(xiàn)無人職守，同時能達到及時檢測熱網(wǎng)運行參數(shù)，了解系統(tǒng)運行工況；均勻調(diào)節(jié)流量，消除冷熱不均；合理匹配工況，保證按需供熱；及時診斷系統(tǒng)故障，確保安全運行；健全運行檔案，實現(xiàn)量化管理的目的。

·這項技術可使整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)信息化管理，使供熱采暖系統(tǒng)的運行、管理水平走向現(xiàn)代化。使人們的居住舒適性有所提高，降低了采暖費用，又同時減少了能源的消耗，體現(xiàn)了節(jié)約型社會的要求，對社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。第73頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境效益全年的環(huán)境效益為：CO2減排量：ΔCO2.gas=ΔQgas×Hgas×CO2.gas

=160000×0.03642×0.055

=320tons/年第74頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月f.環(huán)境效益

水泵用電量的降低，相對于中國以燃煤發(fā)電而言的國家，用電量的降低即意味著CO2、NOx與煙塵的排放量減少，因此有著很大的環(huán)境效益。如用電量減少20％，則相應的減排量也為20％。第75頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月(7)熱計量①有關熱計量的政策

根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》的規(guī)定，新建建筑和既有建筑的節(jié)能改造應按照規(guī)定安裝熱量計量裝置。

2006年建設部城建司下發(fā)的《關于推進供熱計量的實施意見》中，對實施供熱計量的技術措施做出了明確的規(guī)定。

A.室外供熱系統(tǒng)的熱源、熱力站、管網(wǎng)、建筑物必須安裝計量裝置和水力平衡、氣候補償、變頻等調(diào)控裝置；

第76頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

B.新建建筑室內(nèi)系統(tǒng)應安裝計量和調(diào)控裝置，包括：戶用熱表或分配式計量裝置、水力平衡、散熱器恒溫閥等裝置，并達到分戶熱計量的要求，經(jīng)驗收合格后方可交付使用；

C.既有非節(jié)能建筑及其供熱采暖系統(tǒng)的改造應同步進行，達到節(jié)能建筑和熱計量要求；

D.

既有建筑采暖系統(tǒng)的計量改造，在樓前必須加裝計量裝置，室內(nèi)采暖系統(tǒng)應根據(jù)實際情況選擇不同的計量方式，包括戶用熱表或分配式計量等裝置；

E.政府機構(gòu)辦公樓等公共建筑應按供熱計量要求進行改造，必須加裝熱量總表和調(diào)控裝置，室內(nèi)系統(tǒng)應安裝溫度調(diào)節(jié)裝置。第77頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月②公共建筑供熱熱計量

公共建筑應根據(jù)供熱單位與用戶之間的協(xié)議，將結(jié)算點位置確定在樓棟的熱力入口或熱力站，并在此設置熱量表。公建的情況與住宅不盡相同，作為熱量結(jié)算終端對象，有可能一個建筑物是一個結(jié)算對象，也有可能一個建筑群是一個結(jié)算對象，還有可能一個建筑物中各部分歸屬于不同的使用單位。用戶與供熱單位可進行協(xié)商共同確定熱量結(jié)算點的位置，并在此為各用戶單位裝設熱量表。這種情況適用于既有公共建筑的節(jié)能改造。對于新建建筑，在設計階段難于確定歸屬于不同的單位的各部分，可在熱力入口或熱力站設置熱量表，并以此作為熱量結(jié)算點，各用戶采用熱分攤方式。第78頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月③居住建筑供熱熱計量住宅分戶熱計量應采取以樓棟為熱量結(jié)算點，每戶熱分攤的方法。居住建筑的熱量結(jié)算點是在樓棟的各熱力入口處，該位置的熱量表是耗熱量的熱量結(jié)算依據(jù)，而樓內(nèi)住戶的熱計量應為熱分攤，當然每戶應該有相應的裝置對整棟樓的耗熱量實現(xiàn)戶間分攤。住宅分戶熱計量（熱分攤）方法的選擇，應從技術、經(jīng)濟、運行維護和推動節(jié)能效果等多個方面綜合考慮，并根據(jù)系統(tǒng)形式按以下原則確定：第79頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

A.共用立管分戶獨立式散熱器系統(tǒng)，當室溫為分戶總體控制時，宜采用通斷時間面積法；當戶內(nèi)各房間要求分室控制溫度時，宜采用散熱器熱分配計法或戶用熱量表法。

B.既有居住建筑為豎向雙管散熱器系統(tǒng)時宜采用散熱器熱分配計法。

C.既有居住建筑為豎向單管散熱器系統(tǒng)時宜采用散熱器熱分配計法或流量溫度法。

D.地面輻射供暖系統(tǒng)，當戶內(nèi)為總體溫度控制時，宜采用通斷時間面積法；當戶內(nèi)室溫要求分環(huán)路控制溫度時，宜采用戶用熱量表法。

E.集中供熱按戶分環(huán)，采用風機盤管等空調(diào)末端設備供熱的系統(tǒng)，宜采用戶用熱量表法。第80頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月④住宅入戶裝置及熱分攤原理圖示

第81頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第82頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第83頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月第84頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月清潔能源和可再生能源在供熱系統(tǒng)工程中的應用（1）樓宇式冷熱電聯(lián)產(chǎn)技術

a.技術描述樓宇式燃氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（BCHP）是為建筑物提供熱、電和冷的現(xiàn)場能源綜合利用系統(tǒng)。它工作的基本原理是：首先利用天然氣高品位熱能在原動機中做功發(fā)電，再利用原動機發(fā)電所產(chǎn)生的廢熱進行供熱、除濕或驅(qū)動吸收機制冷，從而實現(xiàn)能源的梯級利用。聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的組成部分，主要可分為：發(fā)電機組、余熱回收設備和蓄能裝置。

第85頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

樓宇式熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的類型較多，其在供熱、制冷模式下的主要系統(tǒng)流程，可分別由圖1-1、圖1-2表示。實際的熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，一般是這兩種流程系統(tǒng)的組合或其中的一部分。圖1-1熱電冷聯(lián)產(chǎn)供熱工況系統(tǒng)圖第86頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-2熱電冷聯(lián)產(chǎn)制冷工況系統(tǒng)圖第87頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.適用范圍一般來說，熱負荷相對較大且穩(wěn)定、熱電負荷匹配較好的建筑，應用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可同時獲得相對較好的節(jié)能率及經(jīng)濟性，這類負荷的建筑主要以游泳館、醫(yī)院、酒店等建筑類型為主。而對于寫字樓、商場、辦公樓等建筑類型，人口密度較大，夏季單位面積電負荷、冷負荷較高，過渡季節(jié)負荷時期一般較短，因而這類建筑應用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)時，機組年運行時間也較長，一般也具有較好的經(jīng)濟性能，但值得注意的是聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在這類建筑應用的節(jié)能潛力有限，有時甚至是廢能的。第88頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1-3中高檔寫字樓BCHP系統(tǒng)經(jīng)濟性評價

第89頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月能源價格對系統(tǒng)經(jīng)濟評價的影響聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性與當?shù)氐碾妰r、氣價有著密切的關系，對應不同的價格體系，聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性可能有著根本性的不同。仍以北京中高檔寫字樓為例，寫字樓建筑面積約為6萬平方米，采用燃氣輪機型的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，對應不同的能源價格，系統(tǒng)的經(jīng)濟性如圖1-4所示。圖中經(jīng)濟性極好區(qū)、經(jīng)濟性較好區(qū)及經(jīng)濟性警戒區(qū)分別由增量投資回收年限為4年和10年的兩條等年線分開劃定。第90頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

從圖中可以看出，在目前價格體系下（天然氣價格1.80元/m3，分時電價：峰電1.077元/kWh、平電0.688元/kWh、谷電0.322元/kWh），該寫字樓應用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性較好。當燃氣價格下降，電力價格進一步上升，則BCHP系統(tǒng)的經(jīng)濟性將進一步得到改善。圖1-4能源價格對系統(tǒng)經(jīng)濟評價的影響

第91頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

d.可行性分析

能源利用分析目前在對燃氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能源利用進行評價時，常采用將燃氣的BCHP聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與燃煤的分產(chǎn)系統(tǒng)進行比較[1]。天然氣與煤是兩種品質(zhì)不同的一次能源，對燃氣BCHP聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)評價，將其與高效的燃氣分產(chǎn)（燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率>=50%，燃氣鍋爐能源利用效率>=90%）進行比較可能更為合理。在這種比較基準下，不同類型BCHP的節(jié)能率見圖2-1、圖2-2。

第92頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

從圖中可以看出，熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在供熱工況下是有一定的節(jié)能優(yōu)勢，但在制冷工況下，節(jié)能很少。因此從能效的角度看，熱電冷聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能還是有條件的，系統(tǒng)是否節(jié)能以及節(jié)能量的大小，要看全年冷熱工況所占的比例，以及系統(tǒng)的發(fā)電效率以及余熱利用效率的大小。

第93頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-1燃氣內(nèi)燃機BCHP系統(tǒng)節(jié)能率第94頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-2燃氣輪機BCHP系統(tǒng)節(jié)能率

第95頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月技術可行性從技術角度來看，樓宇熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)只是把成熟的技術及產(chǎn)品進行系統(tǒng)集成，技術是完全可行的。另外，從國外已有系統(tǒng)的運行經(jīng)驗來看，根據(jù)不完全統(tǒng)計，日本在2001年3月以前，已有1413個成功運行的聯(lián)產(chǎn)項目，總?cè)萘看笥?212MWe，這也可說明它的技術可行性。

經(jīng)濟可行性根據(jù)目前的能源價格體系，商建熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的增量投資回收期一般在3～10年左右.第96頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月e.社會環(huán)境效益社會效益燃氣熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)科學合理的利用，對于提高能源利用效率、緩解電力負荷夏季高峰及晝夜峰谷差、提高供電安全性、改善燃氣冬夏季峰谷差、降低污染排放等有著非常積極的意義。環(huán)境效益評價熱電冷聯(lián)產(chǎn)的環(huán)境效益，選取的基準參考對象是燃煤鍋爐、燃煤電廠及電制冷。在這種比較基準下，BCHP系統(tǒng)相對傳統(tǒng)的燃煤分產(chǎn)方式而言，CO2減排率在30％～60％，NOx減排率在70%~90%第97頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）熱泵

a.技術描述熱泵技術是一種用電高效供熱、制冷的實用技術，可以節(jié)省一次能源，減小環(huán)境污染。按照熱源的不同，熱泵技術可以分為水源熱泵、空氣源熱泵和土壤源熱泵等。水源熱泵從水中取熱，空氣源熱泵從空氣中取熱，而土壤源熱泵從土壤中取熱。第98頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.熱泵種類水源熱泵污水源熱泵采暖、生活熱水供應系統(tǒng)圖

第99頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月水源熱泵的特點：屬于可再生能源系統(tǒng)效率高，節(jié)能運行相對穩(wěn)定可靠保護環(huán)境，減小污染可以利用廢熱，提高能源利用率第100頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤源熱泵圖2間接型土壤源熱泵系統(tǒng)圖3直接蒸發(fā)型土壤源熱泵系統(tǒng)第101頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

空氣源熱泵空氣源熱泵是以空氣作為高溫(低溫)熱源來進行供熱(供冷)的裝置。相對于其它熱泵類型而言，我國對空氣源熱泵的研究起步較早，研究內(nèi)容也較多。以環(huán)境空氣作為低品位熱源，可以取之不盡，用之不竭，處處都有，無償獲取?？諝庠礋岜脛t安裝靈活、使用方便、初投資相對較低，且比較適用于分戶安裝，比較適合于戶用或小型空調(diào)系統(tǒng)。第102頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.可行性分析初投資

水源熱泵北京地區(qū)以地下水源熱泵系統(tǒng)為主，其初投資約200元/m2（采暖面積），僅包括熱源及安裝費。

土源熱泵土源熱泵系統(tǒng)的初投資與地下水源熱泵相近，約200元/m2（采暖面積）僅包括熱源及安裝費。空氣源熱泵空氣源熱泵系統(tǒng)的初投資比前兩種要低，因為空氣源系統(tǒng)不需從地下取熱，不用打井或埋管，其初投資約150元/m2（采暖面積），僅包括熱源及安裝費。第103頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

運行費用熱泵系統(tǒng)的運行費用比燃煤和燃油系統(tǒng)都低，見表1。表不同熱源供熱系統(tǒng)運行費用第104頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

d.社會效益該技術沒有任何負面社會影響。它不但可以設備和管道散熱損失，節(jié)省一次能源，而且能減小污染、改善環(huán)境，改善供熱質(zhì)量和供熱效果。第105頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月供熱系統(tǒng)的能源審計（1）能源審計依據(jù)國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源審計導則.第106頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）供熱系統(tǒng)能源審計

a.能源審計的流程常見的能源審計的流程如圖2-1所示：

第107頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月b.供熱系統(tǒng)能源審計的對象

通常集中供熱系統(tǒng)主要由鍋爐房、熱力站、管網(wǎng)和建筑物構(gòu)成，由此形成了供熱系統(tǒng)的四部分供熱環(huán)節(jié)。

住宅小區(qū)的供熱系統(tǒng)能源審計包括四部分內(nèi)容：建筑物審計、鍋爐房審計、管網(wǎng)審計和熱力站審計，見圖3-1。第108頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖3-1審計對象（鍋爐房、管網(wǎng)、熱力站和建筑物）第109頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月c.審計思路

能源審計分為簡單審計和詳細審計。簡單審計和詳細審計取決于審計地點的選擇?！ず唵螌徲嬍且环N基本的能源審計方式，它可以獲得一些基本信息，諸如能耗水平和節(jié)能潛力與建議。相關的信息和數(shù)據(jù)既可以從現(xiàn)場直接獲得，也可以通過能源審計來獲得。第110頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如，根據(jù)建筑功能和設計的不同，同一個采暖系統(tǒng)中的住宅建筑可以分為多個類型。對于每一種類型的建筑，必須選擇一棟進行詳細審計，其他的可以進行簡單審計。簡單審計時，可以共用詳細審計中獲得的一些建筑特性參數(shù)。

·詳細審計比簡單審計更復雜一些，它所需的時間更長，內(nèi)容更多。詳細審計必須收集更多的數(shù)據(jù)，以分析系統(tǒng)實際的工作狀況和節(jié)能潛力，提出合理可行的改造措施和建議，并分析其經(jīng)濟效益。第111頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月d.審計方法

不同類型的審計都有相應的審計方法，這些方法介紹了審計人員應該做的工作。審計方法分為五種：·建筑物簡單審計方法·建筑物詳細審計方法·鍋爐房詳細審計方法·管網(wǎng)詳細審計方法

·熱力站詳細審計方法第112頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月e.審計步驟第113頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）鍋爐熱效率鍋爐運行熱效率供熱系統(tǒng)經(jīng)濟運行的評價指標第114頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）管網(wǎng)水力工況

供熱管網(wǎng)水力工況應符合下列規(guī)定：

·熱源、熱力站的循環(huán)流量應不大于設計流量的1.1倍；

·街區(qū)熱水管網(wǎng)水力平衡度應在0.9～1.2范圍內(nèi)；

·熱源、熱力站出口供回水溫差不宜小于調(diào)節(jié)曲線規(guī)定供回水溫差的0.8倍。第115頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）用戶室內(nèi)溫度

室內(nèi)溫度應不低于設計溫度2℃，且不宜高于設計溫度5℃。（4）平均失水率

熱水供熱系統(tǒng)平均失水率應符合下列規(guī)定：

·間接連接熱水供熱系統(tǒng)，熱源失水率不應大于0.5%設計循環(huán)流量；

·直接連接高溫熱水供熱系統(tǒng)，熱源失水率不大于2%設計循環(huán)流量；

·供水溫度高于65℃的街區(qū)供熱系統(tǒng)，失水率不大于1%設計循環(huán)流量；

·供水溫度等于或高于65℃的街區(qū)供熱系統(tǒng)，失水率不大于0.3%設計循環(huán)流量。第116頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）凝結(jié)水回收率

蒸汽熱源的采暖系統(tǒng)凝結(jié)水總回收率宜大于80%。（6）管道保溫

供熱管道保溫應滿足下列規(guī)定：

·地下敷設熱水管道設計工況下沿程溫度降不應大于0.1℃/km；

·地上敷設熱水管道設計工況下沿程溫度降不應大于0.2℃/km；

·蒸汽管道設計工況下沿程溫度降不應大于10℃/km。（7）保溫材料的熱損失保溫材料的實測熱損失與設計值的偏差應小于20%。第117頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）基于吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術

基于吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)(Co-generationBasedAbsorptionHeat-exchange，簡稱Co-ah)集中供熱系統(tǒng)在熱力站設置吸收式換熱機組，將一次網(wǎng)的回水溫度降至25℃，輸送溫差較常規(guī)的130/70℃拉大了近一倍，將熱網(wǎng)的輸送能力提高了近80%，可降低新建管網(wǎng)建設投資30%以上，也可避免既有管網(wǎng)增容擴建的投資與施工的不便。在電廠熱網(wǎng)加熱首站采用“溫度對口”的分階段梯級加熱方式:熱網(wǎng)水先由電廠循環(huán)水通過水—水換熱環(huán)節(jié)D加熱至30℃;供熱系統(tǒng)節(jié)能的新技術第118頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

繼而通過吸收式熱泵環(huán)節(jié)E(COPh=1.67)，用汽輪機的供暖蒸汽和循環(huán)水余熱由30℃加熱至90℃;最后通過調(diào)峰汽—水換熱環(huán)節(jié)F，用供暖蒸汽由90℃加熱至130℃。電廠循環(huán)水余熱參與供熱，可大大拓寬多級加熱運用的領域。正是由于吸收式換熱創(chuàng)造的低溫回水與電廠循環(huán)水余熱能級趨近，同時拓寬了熱網(wǎng)制熱的升溫幅度，從而可以降低余熱回收付出的可用能代價。流程加熱環(huán)節(jié)總能效COPh，total=1.384，即汽輪機抽汽與凝汽的供熱量的比例為1∶0.384，這意味著將電廠供熱能力增加了近40%，熱電聯(lián)產(chǎn)的能源利用效率也有顯著的提高。這是目前常規(guī)電廠循環(huán)水余熱利用技術所不能及的。第119頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖第120頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)基于吸收式換熱的煙氣冷凝熱回收技術

為改善大氣環(huán)境質(zhì)量，我國一些城市(如北京)開始用污染小的高位天然氣代替煤炭作為供暖燃料。至2008年，北京市的集中供熱以天然氣為燃料所占比重超過66%。天然氣是一種價格較高的燃料，應用于低位供熱的前提是必須將其利用效率最大化。天然氣的成分中含氫量很高，燃燒后排出的煙氣中含有大量的水蒸氣(容積成分接近20%)，其汽化潛熱占天然氣高位發(fā)熱量的比例達到10%～11%，是煙氣熱量的主要攜帶者，因此水蒸汽潛熱的有效利用不論在節(jié)能方面還是經(jīng)濟方面都有重要意義。第121頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前，相繼研發(fā)和生產(chǎn)的冷凝鍋爐，就是為了利用這部分熱量，其效率比常規(guī)鍋爐可提高5%～10%。但是在區(qū)域供熱領域中，熱網(wǎng)回水溫度一般在50～60℃以上，高于煙氣冷凝的露點，因此無論是大型燃氣鍋爐，還是燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)，均無法實現(xiàn)有效的冷凝熱回收。利用吸收式換熱，將熱網(wǎng)回水溫度降到25℃左右，可使煙氣冷凝熱的直接回收成為可能(如下圖所示)。設天然氣鍋爐大火運行的排煙溫度一般為140℃，通過煙氣冷凝熱回收裝置，以25℃的熱網(wǎng)回水吸收鍋爐煙氣的顯熱和冷凝熱。按過?？諝庀禂?shù)為1.1，天然氣熱值為39.8MJ/Nm3來計算，可使鍋爐效率提高約15%。煙氣最終排放溫度降低到40℃以下，一次網(wǎng)回水通過煙氣熱回收裝置升溫至41℃作為鍋爐給水。第122頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

煙氣冷凝熱的回收一方面可增加燃氣鍋爐的供熱能力，降低鍋爐增容改造的投資;另一方面可大幅提高燃氣鍋爐系統(tǒng)能源利用效率，降低運行成本。北京用于供暖的天然氣耗量可達30億Nm3/a，如果50%的燃氣鍋爐能夠回收這些天然氣燃燒的煙氣冷凝熱，可節(jié)約天然氣用量為2.23億Nm3/a。第123頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖第124頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月案例

（1）天然氣分布式能源的應用

北京會議中心九號樓工程，主體為新建的四星級酒店。建筑面積為7.30萬m2，其中客房面積4.20萬m2，餐廳宴會廳面積1.50萬m2，車庫及其它等約合1.6萬m2。冬夏季節(jié)兩個典型日的熱電負荷如下。由負荷分析可知，酒店常年需要生活熱水負荷，電負荷也比較穩(wěn)定，熱電聯(lián)產(chǎn)方案考慮解決生活熱水基本負荷，并提供部分電力，而供冷及采暖負荷則考慮由常規(guī)能源站來解決?，F(xiàn)對不同方案進行分析比較。

第125頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4-1冬季典型日負荷圖4-2夏季典型日負荷

第126頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月

基準方案：市電+燃氣鍋爐熱電聯(lián)產(chǎn)方案一：微燃機＋煙氣吸收熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)方案二：內(nèi)燃機＋煙氣吸收熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)主要考慮在峰平電期間內(nèi)運行，發(fā)電機組所發(fā)電力采取“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的運行策略，與市網(wǎng)一起為賓館供電，不足部分由市電補充。而熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量承擔部分生活熱水負荷及采暖負荷，不足熱量由燃氣鍋爐補充。第127頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月技術評價第128頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月設備投資第129頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月運行能耗第130頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月增量投資回收年限第131頁，課件共142頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）空氣源熱泵的應用

熱水工程要求一次性投資，長期使用，同時要重視運行成本。在未來的10－20年，各方面信息顯示，礦物燃料的緊缺不會緩解，其價格將會不斷攀升，因此使用燃燒加熱熱水方式的熱能設備，無論是燃油或者燃氣都將面臨運行成本上漲的壓力，還涉及到廢氣排放及噪音控制等環(huán)境監(jiān)控的投入，同時也具有一定的安全隱患?？諝庠礋岜脽崴O備是新一代的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，符合當前建設節(jié)能社會的國策。該系統(tǒng)采用熱泵逆卡諾原理，將空氣中的低品位的熱能,通過制冷壓縮機按熱泵方式作