第五章 供熱系統(tǒng)節(jié)能技術

1、第四章第四章 供熱系統(tǒng)節(jié)能技術供熱系統(tǒng)節(jié)能技術主要內容室外供熱管網(wǎng)設計2供熱系統(tǒng)按熱收費辦法4分戶計量節(jié)能技術3 3供熱熱源節(jié)能設計3 1v供熱系統(tǒng)組成：供熱系統(tǒng)組成： 熱源（鍋爐房），熱網(wǎng)，換熱站熱源（鍋爐房），熱網(wǎng)，換熱站和熱用戶和熱用戶v熱源是集中采暖的核心，主要有鍋爐房、熱電廠、熱源是集中采暖的核心，主要有鍋爐房、熱電廠、地熱供熱站等。地熱供熱站等。v鍋爐系統(tǒng)包括燃燒系統(tǒng)（風系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)，煤鍋爐系統(tǒng)包括燃燒系統(tǒng)（風系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)，煤系統(tǒng)，灰系統(tǒng)），水系統(tǒng)和控制調節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)，灰系統(tǒng)），水系統(tǒng)和控制調節(jié)系統(tǒng)。4.1供熱熱源節(jié)能設計一、供熱規(guī)劃 為達到合理發(fā)展的目的，鍋爐供熱規(guī)劃宜與城市

2、建設的總體規(guī)劃同步進行。 通過分區(qū)合理規(guī)劃，逐步實現(xiàn)聯(lián)片供熱，減少分散的小型供熱鍋爐房，并且為大部分居住建筑將來和城市供熱管網(wǎng)相連接創(chuàng)造條件。4.1供熱熱源節(jié)能設計4.1供熱熱源節(jié)能設計二、鍋爐選型與臺數(shù)二、鍋爐選型與臺數(shù) 鍋爐的選型應按所需熱負荷量，熱負荷延續(xù)圖、工作介質，來選擇鍋爐型式、容量和臺數(shù)，并應與當?shù)亻L期供應的煤種相匹配。 選用鍋爐的額定效率不應低于表中規(guī)定的數(shù)值選用鍋爐的額定效率不應低于表中規(guī)定的數(shù)值 表表 鍋爐最低額定效率鍋爐最低額定效率() 燃料燃料發(fā)熱值發(fā)熱值鍋爐容量鍋爐容量W(t/h)W(t/h)品種品種（kJ/kgkJ/kg）2.82.810106 64.54.5101

3、06 67.07.010106 614.014.010106 628.028.010106 6煙煙煤煤1550015500197001970072727373747476767878197001970074747676787880808282v提高鍋爐效率：提高鍋爐效率：v根據(jù)供熱總負荷選用鍋爐臺數(shù)，根據(jù)供熱總負荷選用鍋爐臺數(shù)，23臺。臺。v從經濟角度出發(fā)，不宜設置備用鍋爐。從經濟角度出發(fā)，不宜設置備用鍋爐。v設計時應考慮每一鍋爐本體應基本保持定流量運設計時應考慮每一鍋爐本體應基本保持定流量運行。為適應鍋爐側和用戶側不同的流量特性，可行。為適應鍋爐側和用戶側不同的流量特性，可采用一級泵或二級泵

4、的系統(tǒng)形式，劃分為鍋爐側采用一級泵或二級泵的系統(tǒng)形式，劃分為鍋爐側一次水和用戶側二次水系統(tǒng)，不宜采用設置換熱一次水和用戶側二次水系統(tǒng)，不宜采用設置換熱器的方式。器的方式。4.1供熱熱源節(jié)能設計供熱熱源節(jié)能設計4.1供熱熱源節(jié)能設計三、鼓風機和引風機 為燃料在爐內正常燃燒所配用的鼓風機和引風機與鍋爐容量以及除塵器類型等相匹配。4.1供熱熱源節(jié)能設計表表 燃煤鍋爐的鼓風機和引風機匹配指標燃煤鍋爐的鼓風機和引風機匹配指標 鍋爐容量W（t/h）鼓風機引風機風量（m3/h）風壓（Pa） 功率（kw）風量（m3/h）風壓（Pa） 功率（kw）2.8106（4）60005082.210590222510.0

5、4.5106（6.5）975013625.517200209713.07.0106（10）1476013527.525200209722.014.0106（20）29520135217.050400209740.028.0106（40）59040135230.0100800209775.04.1供熱熱源節(jié)能設計四、循環(huán)水泵1.單位電耗24NDGRqAQ24NDGRqAQL（m）20040060080010001500200025003000DGR大0.00360.00420.00440.00480.0050.00550.00620.00700.0078表表 DGRDGR最大值最大值避免“大馬拉

6、小車”！ 臺數(shù)與容量：從充分發(fā)揮每臺循環(huán)水泵的出力出發(fā)，一用一備為宜。初寒期及末寒期的供熱熱負荷較低，推薦采用大小（0.75G）循環(huán)水泵相結合的配備方案。4.1供熱熱源節(jié)能設計五、補給水v 1.在可能條件下，宜設置鍋爐給水的除氧設備。v 2. 建議改變建筑物高點集氣罐的手動放風方式。v 3.在自動排氣閥的上游管道上，宜設置關閉閥和y形過濾器以減少排氣閥故障并方便檢修。4.1供熱熱源節(jié)能設計六、計量與監(jiān)測儀表v 鍋爐房內應設有耗用燃料的計量裝置和輸出熱量的計量裝置。v 為使供熱鍋爐房的運行管理走向科學化，設計中應考慮鍋爐房裝設必要的計量與監(jiān)測儀表。 注：在第六章 供熱系統(tǒng)運行監(jiān)測與量化管理節(jié)能技

7、術中詳細講解！ 七、連續(xù)供熱運行制度七、連續(xù)供熱運行制度連續(xù)供熱設計和運行，可以減少鍋爐的設計和運行臺數(shù)?？商岣咤仩t的運行效率有助于提高鍋爐的負荷率（實際產熱量與額定產熱量之比）節(jié)約初投資和運行費用遠近建筑受益時間均衡4.1供熱熱源節(jié)能設計4.2室外供熱管網(wǎng)設計一、管網(wǎng)設計的水力平衡 水力失調時，各支路流量分配不均勻，產生冷熱不均。為了避免水力失調，使不利建筑達到起碼的舒適溫度，一般有兩種方法： （一）加大循環(huán)泵的循環(huán)水量 （二）提高整個管網(wǎng)的運行水溫二、改變大流量、小溫差的運行方式，提高供水溫度二、改變大流量、小溫差的運行方式，提高供水溫度和輸送效率和輸送效率4.2室外供熱管網(wǎng)設計三、推廣熱

8、水管道直埋技術，降低基礎投資和 運行費用 建議在DN500以下管道積極推廣直埋敷設。 四、管網(wǎng)沖洗 中華人民共和國國家標準采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范GBJ242-824.2室外供熱管網(wǎng)設計五、管網(wǎng)保溫 室外供熱管網(wǎng)的保溫是供熱工程中十分重要的組成部分。保溫材料公稱管徑(mm)供熱面積50000m250000m2巖棉和礦棉管殼（）=O0452W(mK)253240150200300303545303555超細玻璃棉管殼()=O041W(mK)253240150200300253040253050聚氨酯硬質泡沫保溫(直埋管)()=0.03W(mK)253240150200300202535202

9、545表表4 45 5 供熱管道的最小保溫厚度供熱管道的最小保溫厚度(mm) (mm) 4.2室外供熱管網(wǎng)設計六、推廣管道充水保護技術，防止管道腐蝕圖 管道腐蝕C掃描成像檢測4.34.3分戶計量節(jié)能技術分戶計量節(jié)能技術v 是節(jié)約能源，提高用戶用熱的舒適度，改善是節(jié)約能源，提高用戶用熱的舒適度，改善大氣質量和生態(tài)環(huán)境的有效措施。大氣質量和生態(tài)環(huán)境的有效措施。 按面積收費按面積收費 按用熱量收費按用熱量收費 一、新建集中采暖住宅分戶熱計量采暖系統(tǒng)一、新建集中采暖住宅分戶熱計量采暖系統(tǒng) v 新建集中采暖住宅應根據(jù)采用的熱量計量的方式新建集中采暖住宅應根據(jù)采用的熱量計量的方式選用不同的選用不同的采暖系

10、統(tǒng)形式采暖系統(tǒng)形式。v當采用熱分配表加樓用總熱量表計量方式時宜采當采用熱分配表加樓用總熱量表計量方式時宜采用用垂直式采暖系統(tǒng)垂直式采暖系統(tǒng)；v當采用戶用熱量表計量方式時應采用當采用戶用熱量表計量方式時應采用共用立管分共用立管分戶獨立采暖系統(tǒng)戶獨立采暖系統(tǒng)。 v 建筑內共用采暖系統(tǒng)建筑內共用采暖系統(tǒng): 由熱力入口裝置、建筑內共用供回由熱力入口裝置、建筑內共用供回水水平干管，各用戶共用的供回水立管組成。水水平干管，各用戶共用的供回水立管組成。 熱力入口裝置的設置位置： 熱力入口裝置做法： 定流量系統(tǒng)，應設自力式流量控制閥，雙管變流量系統(tǒng)時，設自力式壓差控制閥。 供水管上設兩級過濾器 熱表 壓力表

11、供回水管上應設置截止閥，供回水之間應設旁通管和閥門。 共用水平干管和共用立管 不應穿越住宅的戶內空間，應有利于共用立管的布置，不小于0.002的坡度。 共用立管宜采用下供下回式，頂端設自動排氣閥；一副共用立管每層連接的戶數(shù)不應大于3戶。 考慮檢修方便，應設置在管道井內或戶外共用空間內1 1閥門；閥門；2 2壓力表；壓力表；3 3過濾器；過濾器；4 4溫度計；溫度計；5 5自動式壓差控制閥自動式壓差控制閥或流量控制閥；或流量控制閥；6 6流量傳感器；流量傳感器；7 7積分儀；積分儀；8 8溫度傳感器溫度傳感器 圖圖 典型建筑物熱力入口圖示典型建筑物熱力入口圖示 v戶內采暖系統(tǒng)：應與采用的熱計量方

12、式相適應。戶內采暖系統(tǒng)：應與采用的熱計量方式相適應。由入戶裝置、戶內的供回水管道、散熱器及室溫由入戶裝置、戶內的供回水管道、散熱器及室溫控制裝置組成?？刂蒲b置組成。 戶內采暖系統(tǒng)入戶裝置：鎖閉調節(jié)閥、戶用熱量表、水過濾器及回水管上的鎖閉閥。 戶內采暖系統(tǒng)的形式 放射雙管式系統(tǒng)或低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng) 下供下回水平雙管式系統(tǒng) 上供上回水平雙管式系統(tǒng) 水平單管跨越式系統(tǒng)圖圖 典型戶內系統(tǒng)熱力入口圖示典型戶內系統(tǒng)熱力入口圖示1 1鎖閉調節(jié)閥；鎖閉調節(jié)閥；2 2過濾器；過濾器；3 3熱量表；熱量表；4 4鎖閉閥；鎖閉閥；5 5溫度傳感器；溫度傳感器；6 6關斷閥；關斷閥；7 7熱鍍鋅鋼管；熱鍍鋅鋼管

13、；8 8戶內系統(tǒng)管道戶內系統(tǒng)管道二、高層住宅分戶熱計量系統(tǒng)二、高層住宅分戶熱計量系統(tǒng)v 高層住宅分戶計量采暖系統(tǒng)采用共用立管分戶獨立采高層住宅分戶計量采暖系統(tǒng)采用共用立管分戶獨立采暖系統(tǒng)時，每副共用供回水立管每層連接的戶數(shù)不宜大于暖系統(tǒng)時，每副共用供回水立管每層連接的戶數(shù)不宜大于三戶，當每層戶數(shù)較多時，應增加共用立管數(shù)量或采用分三戶，當每層戶數(shù)較多時，應增加共用立管數(shù)量或采用分集水器連接。集水器連接。v 因高層住宅封閉性強，住戶復雜，熱表應盡量出戶，因高層住宅封閉性強，住戶復雜，熱表應盡量出戶，土建應預留足夠的管井空間。土建應預留足夠的管井空間。三、既有集中采暖住宅分戶熱計量改造三、既有集中采

14、暖住宅分戶熱計量改造v（一）既有住宅采暖系統(tǒng)存在的問題（一）既有住宅采暖系統(tǒng)存在的問題v1.調控困難、能源浪費嚴重調控困難、能源浪費嚴重 v2.熱費收取不合理，收費困難熱費收取不合理，收費困難v3.系統(tǒng)管理困難系統(tǒng)管理困難v（二）既有住宅采暖系統(tǒng)的分戶熱計量改造（二）既有住宅采暖系統(tǒng)的分戶熱計量改造v1.結合室內管道更新，拆除原系統(tǒng)，按滿足分戶結合室內管道更新，拆除原系統(tǒng)，按滿足分戶熱計量的要求重新設計熱計量的要求重新設計 v2.盡量利用原系統(tǒng)，進行適度改造，滿足控溫、盡量利用原系統(tǒng)，進行適度改造，滿足控溫、計量的基本要求計量的基本要求雙管系統(tǒng)改造方案雙管系統(tǒng)改造方案 單管順流式系統(tǒng)改造方案單

15、管順流式系統(tǒng)改造方案 v 分戶熱計量改造要點：分戶熱計量改造要點： 垂直單管系統(tǒng)應采用低阻力恒溫閥，可以是兩通或者三通，垂直雙管系統(tǒng)采用兩通高阻力恒溫閥。 設三通調節(jié)閥時，垂直單管系統(tǒng)的跨越管管徑宜與立管管徑相同，不設三通，散熱器為高阻力類型時，跨越管管徑宜較相應立管管徑小一號。 改造時散熱器罩有些條件下需要拆除。 改造后，應對相應室外管網(wǎng)系統(tǒng)重新進行平衡計算和水壓圖分析，保證建筑物熱力入口處有足夠的資用壓力。 若采用共用立管的分戶獨立系統(tǒng)，按新建系統(tǒng)要求設計。4.44.4供熱系統(tǒng)按熱收費辦法供熱系統(tǒng)按熱收費辦法 要實現(xiàn)供熱系統(tǒng)按熱收費，要實現(xiàn)供熱系統(tǒng)按熱收費，首先首先要讓用戶能要讓用戶能自主

16、的調節(jié)室溫，這涉及到自主的調節(jié)室溫，這涉及到散熱器恒溫閥散熱器恒溫閥；要做；要做到熱量計量，需要有熱量計量手段及設備，這涉到熱量計量，需要有熱量計量手段及設備，這涉及到及到熱熱(量量)表及熱量分配表表及熱量分配表；還要解決水系統(tǒng)由；還要解決水系統(tǒng)由定水量轉化為變水量定水量轉化為變水量后產生的新問題，本節(jié)針對后產生的新問題，本節(jié)針對以上問題作初步探討。以上問題作初步探討。一、室溫調節(jié)一、室溫調節(jié)圖圖 直式散熱器恒溫閥直式散熱器恒溫閥 圖圖 角式散熱器恒溫閥角式散熱器恒溫閥一、 室溫調節(jié)v散熱器恒溫閥構造及工作原理散熱器恒溫閥構造及工作原理一、 室溫調節(jié)v 工作原理：帶少量液體的充氣波紋管膜盒，室

17、溫升高時，工作原理：帶少量液體的充氣波紋管膜盒，室溫升高時，部分液體蒸發(fā)，壓縮波紋管關小閥門開度，減少流通水量，部分液體蒸發(fā)，壓縮波紋管關小閥門開度，減少流通水量，恢復室溫。反之，閥門開度變大。從而達到節(jié)能目的，也恢復室溫。反之，閥門開度變大。從而達到節(jié)能目的，也能減少水力失調帶來的熱量分配不均。屬于比例控制器，能減少水力失調帶來的熱量分配不均。屬于比例控制器，根據(jù)室溫和恒溫閥設定值的偏差，比例地、平穩(wěn)地打開或根據(jù)室溫和恒溫閥設定值的偏差，比例地、平穩(wěn)地打開或關閉閥門。關閉閥門。v 恒溫閥的選擇：恒溫閥的選擇： 根據(jù)采暖系統(tǒng)形式合理選用 調節(jié)精度 溫度調節(jié)范圍：嚴寒地區(qū)要求恒溫閥必須具備防凍功

18、能。 垂直雙管系統(tǒng)應盡可能通過水力計算由管道系統(tǒng)解決垂直失調問題。利用具有預調節(jié)功能的恒溫閥通過預調節(jié)解決垂直失調時，注意防止堵塞一、 室溫調節(jié)v恒溫閥的安裝：恒溫閥的安裝： 安裝在每臺散熱器的進水管上。單管系統(tǒng)必須設跨越管才能應用恒溫閥 恒溫閥調溫器要處于水平位置。 恒溫閥感溫包應能正確感受房間溫度 閥體安裝時候應注意水流方向，手輪設置在最大開啟位置。 安裝前對管道和散熱器進行徹底清洗。熱力入口必須安裝過濾器。 安裝位置遠離高溫物體表面一、 室溫調節(jié)v散熱器恒溫閥的節(jié)能效益散熱器恒溫閥的節(jié)能效益 節(jié)能且能提高室內舒適度。安裝了可以節(jié)能20%-30%左右 單管順流式加跨越管減輕垂直失調行之有效

19、二、熱量計量二、熱量計量 為了實現(xiàn)供熱系統(tǒng)按實際耗熱量來收取費用，在采暖系統(tǒng)中必須要有計量熱量的儀表 二、熱量計量v熱量計量方式熱量計量方式 采用分戶熱量表直接測量 采用蒸發(fā)式或電子式熱分配表測量每組散熱器相對用量，結合樓用總熱量表確定用戶熱量 測量熱水流量，誤差較大 室內外溫差對時間積分，造價低廉。 測量室內溫度及散熱器平均溫度對時間積分計算散熱器散熱量。熱量表熱量表v熱量表：通過對熱媒的焓差和質量流量在一定時熱量表：通過對熱媒的焓差和質量流量在一定時間內的積分，得出某一系統(tǒng)使用熱量，實質是一間內的積分，得出某一系統(tǒng)使用熱量，實質是一臺熱水熱量積算儀。臺熱水熱量積算儀。)()(1212iiV

20、iiMQ 熱水的體積流量可由安裝在回水管上的流量計測定。焓值及密度值為溫度的函數(shù)，一般用鉑電阻測。熱表由三部分組成：流量計、溫度傳感器、微處理器。 根據(jù)測量元件不同分為：機械式、超聲波式、電磁式等。根據(jù)三個部分安裝形式分為：分體式，緊湊式和一體式。 特點：原理明確，測量數(shù)值準確，直觀可靠，讀數(shù)方便，技術成熟。二、熱量計量v 熱量分配表熱量分配表 蒸發(fā)式熱分配表： 工作原理：細玻璃管內充有帶顏色的無毒化學液體，上有一細孔。表后為一導熱板，緊貼在散熱器上，散熱器散熱時候，管內液體蒸發(fā)，蒸發(fā)量可以表示散熱器散熱量多少 。 測量結果只和散熱器的溫度和時間有關，要考慮非線性分步，散熱器功率修正，傳熱熱阻修正，房間設定溫度修正。 電子式熱量分配表直接測定室內溫度及散熱器平