時間:2023-05-30 09:05:40
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇供暖設備,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:清潔供暖;醇基自氣化燃燒器;太陽能;風能
目前,西北農(nóng)村采暖未實現(xiàn)煤替代,很多家庭仍利用傳統(tǒng)煤爐取暖。該方式存在以下需解決的問題:a)環(huán)境問題。傳統(tǒng)煤爐燃燒生成NOx,SO2等大氣污染物和灰渣等固廢,對環(huán)境造成破壞。b)安全問題。室內煤爐易因燃燒不充分生成CO有毒氣體,如果通風不良,將對群眾健康安全造成較大危害。c)成本與可靠性。煤價大幅上升,且傳統(tǒng)煤爐燃燒效率偏低,導致經(jīng)濟成本偏高;供熱方式單一,如遇故障,供熱將被迫停止[1-2],可靠性不高。然而,西北農(nóng)村地區(qū)光照、風力資源豐富,除大規(guī)模風場、光熱電站、光伏電站外,缺乏合適設備進行資源利用,導致“棄風”和“棄光”問題嚴重。另外,西北地區(qū)屬于重要化工基地,所生產(chǎn)的醇基清潔燃料為工業(yè)附加產(chǎn)品,盡管價格低,但仍面臨處置困難的問題[3-4]。總體來看,相較于天然氣、液化氣等燃料,醇基燃料具有燃燒無煙無異味、液體存放不易揮發(fā)、不爆炸、安全系數(shù)高等優(yōu)點。基于此背景,本文設計了一套風-光-醇綜合供暖設備,以期實現(xiàn)清潔能源的完全利用,充分利用太陽能和風能進行發(fā)電,用電能對儲液罐中的醇基燃料進行氣化,進而使其高效燃燒,減少飛灰和氣體污染物生成,環(huán)保優(yōu)勢明顯,且運行成本較“煤改氣”或“煤改電”更具競爭力。
1現(xiàn)有燃燒器分析
現(xiàn)有醇基燃燒設備多采用機械霧化的形式對燃料進行組織燃燒(液化燃燒),因燃料以小液滴形式燃燒,存在燃料未完全燃盡和效率偏低的現(xiàn)象[5];同時,需要安裝送風機,導致系統(tǒng)初投資和運行成本增加[6-7]。
2設計內容
2.1設計思路與工作原理
風-光-醇綜合供暖設備示意圖如圖1所示,其核心設備為醇基自氣化燃燒采暖爐。風-光-醇綜合供暖設備主要由供暖單元和生用水單元構成,由太陽能集熱器、散熱器、內水箱以及連接管道組成供暖單元,由外水箱、水流通道(見圖2)、生活用水設備以及連接的管道組成生活用水單元[8]。另外,該設備還包括鍋爐、燃燒器、太陽能發(fā)電裝置和固體儲熱塊(見圖3)等裝置。鍋爐包括水箱、爐膛及煙囪。爐膛外壁設有水箱,水箱之間設有固體儲熱塊,固體儲熱塊將水箱分為內水箱和外水箱,固體儲熱塊內穿有風電電熱絲和光電電熱絲。風力發(fā)電裝置與風電電熱絲相連接;太陽能發(fā)電裝置分別與蓄電池和光電電熱絲連接,以儲熱為主,儲電為輔,只儲存少量的電能供熱阻絲、水泵、電偶溫度傳感器等使用,將大量風能和太陽能能源轉變成容易儲存的熱能儲存起來,對內水箱和外水箱進行加熱。太陽能集熱器進水口與市政給水連接,出水口與內水箱的進水口連通,內水箱的出水口與散熱器的進水口連通,水流通道的進水口接市政給水,水流通道的出水口與外水箱的進水口連通[9]。外水箱的出水口與生活用水設備進水端連通,通過在爐膛外壁設置內水箱,為供暖提供熱水,以及為外水箱提供生活用熱水。煙囪壁面設有水流通道,通道內的水與煙囪內的煙氣進行熱量交換。爐膛內有汽化裝置,裝置的入口與儲存液態(tài)醇基燃料的儲液罐相通,汽化裝置的出口與燃燒裝置相通。水流通道的進水口設有1號水泵,內水箱的進水口設有2號水泵,1號水泵和2號水泵都與蓄電池相連。內外水箱外壁都設有水位計,內外水箱以及爐膛、供暖散熱器都設有熱電偶溫度傳感器[10]。內水箱溫度為76~95℃,外水箱溫度為34~50℃。汽化室入口處設有分流擋板,分流擋板與環(huán)形管路連接。水箱材料從內到外依次為玻璃鋼、聚氨酯泡沫、鑄鐵。水流通道螺旋盤繞煙囪并傾斜向下與外水箱連接,與水平面的傾斜角度為30°~45°,可使管內水流流動緩慢,增加了與煙囪壁的換熱時間,提高了換熱效率,同時保證了對生活用水的加熱,降低了生活成本。此外,用太陽能集熱器和小型風力發(fā)電裝置進行發(fā)電,將產(chǎn)生的電能存放在蓄電池中,蓄電池用以加熱儲熱塊中的電阻繞絲,從而進一步使醇基燃料氣化并加熱水箱中的水。該綜合采暖系統(tǒng)的核心是醇基自氣化燃燒采暖爐,其設計與優(yōu)化利用的是醇基沸點較低(60℃左右)的特點,摒棄通用的液化燃燒方式,在燃燒器噴口周圍設計汽化室結構,并基于自加熱形式對液態(tài)醇基進行氣化燃燒;同時,根據(jù)傳熱學原理對采暖爐爐膽、對流換熱管(火管)進行肋片強化換熱設計,獲得高效醇基采暖爐[11]。
2.2醇基自氣化采暖爐結構尺寸優(yōu)化設計
此部分以供暖負荷為15kW的醇基采暖鍋爐為例進行設計。其中,醇基選用乙醇加部分添加劑,熱值為21000kJkg。經(jīng)熱力計算和結構設計,獲得采暖爐/效率為96.2%,排煙溫度為61℃。采暖爐結構簡圖如圖4所示。由圖4可發(fā)現(xiàn),本醇基燃料采暖爐采用立式縱橫水火管鍋爐,即爐膽內布置縱煙管46根和橫水管50根,均為Φ32mm×3mm的管子,煙管長0.78m,橫向均勻分布,水管長0.98m,縱燃燒器布置在爐膛底部。醇基燃料進入燃燒器后穩(wěn)定燃燒,產(chǎn)生高溫煙氣,進入縱向分布的煙管,再從煙管出去到達爐膛上部水管位置,煙氣經(jīng)過水管后從上部排煙口排出。a)爐腔參數(shù)。燃燒室壁面積0.4248m2,燃燒器口面積0.0962m2,爐膛周界面積0.5210m2,爐膛容積0.0404m3,對流受熱面積0.8577m2,輻射受熱面積0.4248m2,有效輻射層厚度0.3421m,煙氣流通截面積0.09621m2,燃燒室直徑0.35m,有效輻射受熱面0.2761m2,燃燒室吸熱量10577.6245kJkg。/b)煙管參數(shù)。煙管內徑0.026m,煙管數(shù)量46個,煙管長度0.78m,煙管受熱面積2.9335m2,煙氣流通面積0.02442m2,傳熱系數(shù)4.28W/(m2·℃),傳熱量3740.4kJkg。/c)水管參數(shù)。水管內直徑0.026m,水管數(shù)量50個,水管長度0.98m,水管受熱面積4.002m2,煙氣流通面積0.02655m2,放熱系數(shù)2.506W/(m2·℃),傳熱系數(shù)2.255W/(m2·℃),傳熱量為516.414kJkg。/
2.3醇基自氣化燃燒技術設計
本文采用新型醇基自氣化燃燒器,該燃燒器的燃料進入燃燒器內部環(huán)形套體結構,使燃料受熱面積增加,氣化更充分,自點火裝置點燃燃料,從燃燒器底部的5個均布管噴出火焰,火焰烤灼燃燒室外部,使內部的醇基燃料在自身產(chǎn)生的高溫作用下完全氣化[12]。燃燒器均布室結構示意圖如圖5所示。該燃燒器具有以下優(yōu)點:a)采用環(huán)形套體結構,能夠利用燃燒產(chǎn)生的少量熱量,即可將液體醇基燃料轉化為氣體,用于燃料的燃燒;b)通過氣體均布管和燃燒嘴,將汽化室形成的可燃氣體均勻分布于燃燒器的出口,保證良好的混合燃燒;c)為氣-氣均相反應,燃燒反應強烈,因燃燒中心的負壓作用,能夠較好地卷吸周圍空氣支持完全燃燒,不需配備送風機等配套設施,燃燒系統(tǒng)復雜程度降低,便于檢修;d)可以隨熱需求量而改變燃燒器的尺寸大小。
3結語
【關鍵詞】供暖公司;供暖管理;智能化;繳費
前言
目前我國的供暖管理不完善,出現(xiàn)諸多管理漏洞,比如用戶繳費不合理,繳費不及時,用戶繳費不公平等,同時,供暖用戶不能根據(jù)自身的需求自動調節(jié)供暖數(shù)值,造成了資源的極大浪費。因此,急需要引進一種新型智能化管理系統(tǒng),在解決現(xiàn)存供暖管理弊端的同時進一步完善供暖系統(tǒng)的管理水平。
1 新型智能化管理系統(tǒng)的基本設計理念
1.1 確定整體框架圖
針對目前供暖管理分散的劣勢現(xiàn)象,技術人員提出了整體統(tǒng)籌管理的基本概念。首先應該明確一個基本管理系統(tǒng)的具體范圍,可以是整個城市為單位也可以使某個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位,具體的范圍應該根據(jù)地方的具體經(jīng)濟和政治等因素進行相應的確定。其次,在一個完整的管理區(qū)域內可以進行系統(tǒng)的級別劃分,管理人員應該明確轄區(qū)內部相關用戶的詳細資料數(shù)據(jù)。當然,管理人員可以根據(jù)實際的需要確定具體的級別劃分數(shù)量。
1.2 進行詳細數(shù)據(jù)設計
1.2.1 管理系統(tǒng)網(wǎng)絡與功能設計
1)系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計:該系統(tǒng)網(wǎng)絡分為兩層:數(shù)據(jù)處理層和用戶的控制層。其中數(shù)據(jù)處理層包括:中央處理器,它負責管理所有子級的管理計算機,并通過集線器和下一級計算機建立起聯(lián)接,用來控制整個城市、地區(qū)的數(shù)據(jù)信息和供暖,將所有信息收集在一起統(tǒng)一管理,并負責發(fā)放所有的控制命令;底層管理計算機負責所管轄范圍內的居民的取暖信息的收集、控制和信息的反饋等功能。
用戶的控制層主要包括:網(wǎng)關、控制供暖的智能儀表、數(shù)據(jù)線等。
2)系統(tǒng)的功能設計:智能化管理系統(tǒng)的最強勁優(yōu)勢在于引進了全新的智能化儀表,智能化儀表的安裝可以改變傳統(tǒng)繳費難的問題。首先,可以依據(jù)每戶基本建筑面積和實際供暖時間確定供暖的基本費用,并實行一次性繳費完畢。其次,用戶可以依據(jù)實際需要,自行控制供暖的時間和強度。這種方式通過數(shù)據(jù)總線于底層管理計算機之間通信,當用戶卡的費用滿足一定底線的要求前提下,接通供暖信號開始使用暖氣。用戶在供暖期間如果受外部氣溫影響,個人居住環(huán)境等影響,需要相應降低供暖熱量時,可以通過數(shù)據(jù)申請,實現(xiàn)自動化的供暖量減少甚至停止供暖。用戶的供暖量在較少的同時,供暖費用也隨之有所改變,由于引進智能化管理系統(tǒng),所以繳納的費用不需要人工計算即可實現(xiàn)智能輸出。同時用戶收到個人居住要求的影響,需要提升供熱量,也可以通過數(shù)據(jù)申請而實現(xiàn),同時繳納的費用也隨之改變。具體的操作程序為,如果用戶想提高供暖溫度,則通過智能儀表將信號送給管理計算機,啟動加熱設備,自己設置加熱溫度、加熱的時間長短。同時,該系統(tǒng)避免了以往的統(tǒng)一供暖期限的確定,用戶可以根據(jù)自身的實際需要,進行適當?shù)墓┡瘯r間延長。供暖時間延長需要遵循一定的操作步驟,首先,用戶應該向供暖公司遞交申請資料,供暖公司根據(jù)智能儀表的數(shù)據(jù)記錄進行分析,決定申請的審核。對于符合基本要求的合理申請,供暖公司可以審批,同時對于不符合申請條件的,供暖公司可以拒絕申請。另外,由于供暖公司內部管道老化程度不同,管道鋪設質量差異,所受環(huán)境的影響等原因導致的供暖需求改變,用戶可以實現(xiàn)不付費的供暖調節(jié),充分保證了用戶的基本供暖需求。雖然,該智能化系統(tǒng)只在部分高檔小區(qū)實行了初步試驗,但是隨著人們生活需求的提高,經(jīng)濟收入的增加,該種智能化的引用設備將不再是影響其拓展的主要障礙,未來智能化管理系統(tǒng)將在各個小區(qū)的供暖中得到普及。
1.2.2 智能儀表的設計
智能儀表的主要組成部分是讀磁卡口,它是可以掃描用戶的磁卡信息,并在信息顯示處顯示出用戶卡所剩的費用,同時給出相應的提示信息。該信息顯示能夠為用戶提供及時的供暖相關信息,是供暖公司與用戶個人之見溝通的平臺,用戶可以根據(jù)反饋信息確定具體的調節(jié)數(shù)據(jù),同時公司可以根據(jù)用戶的整體需要進行相應的調整。需要值得注意的是,由于智能化儀表可能遭受到外部的損壞,從而影響整體管理功能的實現(xiàn),所以需要對儀器設置特殊的保護外膜。
1.2.3 智能加熱設備設計
智能化供熱設備的出現(xiàn),使用戶的供暖費用收取更合理,避免了以往因為供熱公司內部問題導致供熱異常,而按正常供熱環(huán)境繳費的不公平現(xiàn)象的發(fā)生。用戶可以根據(jù)室內溫度自行調整供熱的溫度和時間。一種情況是,這種供暖自動調節(jié)的原因是供暖公司內部設備運作不良,導致的供暖溫度降低,經(jīng)過自動化設備的數(shù)據(jù)分析,可以實現(xiàn)供暖數(shù)值提升,但由于是供暖公司內部的問題導致,所以對用戶不收取調節(jié)的費用。另一種情況是,由于用戶的個人需要進行溫度調節(jié)。該種情況下,自動化設備根據(jù)數(shù)值分析,允許實現(xiàn)一定限度內的溫度調整,但是由于是用戶的意愿使然,所以用戶需要交納一定的調節(jié)費用。智能化加熱設備的引進,不僅能夠使得用戶的供熱費用實現(xiàn)公平交納,還能夠滿足不同用戶的多種需求,是目前正在逐漸研發(fā)和利用的一種新型設備之一。
1.2.4 系統(tǒng)管理軟件的設計
智能化供暖管理系統(tǒng)的實現(xiàn)需要一定的管理軟件的支撐。根據(jù)智能化管理系統(tǒng)的電子信息處理手段要求,所以新的管理軟件應該與計算機設備相連接,主要包括以下兩個基本的部分:
(1)用戶管理模塊:用戶管理模塊,顧名思義就是主要負責管理用戶基本信息的模塊界面,主要負責錄入供暖所有用戶的基本信息,主要包括用戶的詳細地址,用戶供暖的基本面積,用戶供暖的繳費和欠費情況等。該用戶模塊不僅是供暖管理人員的操作系統(tǒng),同時用戶可以實現(xiàn)網(wǎng)絡的信息查詢。
(2)系統(tǒng)管理模塊包括:資源管理模塊,它負責統(tǒng)計公司目前提供供暖所有耗材的數(shù)量及費用;系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊,它負責管理系統(tǒng)的所有相關數(shù)據(jù)包括員工工資和用戶相關數(shù)據(jù)的管理;采暖用戶信息實時處理系統(tǒng)負責實時監(jiān)控供暖情況和實時處理用戶的信息。系統(tǒng)用戶管理負責管理所有使用該系統(tǒng)的人員的信息及權限。
2 總結
智能化供暖管理系統(tǒng)由于需要引進智能化加熱設備以及智能化軟件等輔助設施,所以管理的成本費用比較高。但是該種管理模式能夠實現(xiàn)用戶繳費形式的多樣化以及供暖需求的自行調節(jié),符合基本的用戶需求和供暖領域發(fā)展需求,因此,將成為未來中國小區(qū)的一種管理必然趨勢。本文對于該系統(tǒng)的深入研究也將推動我國供暖系統(tǒng)的智能化改革進程。
參考文獻:
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論文關鍵詞:供暖系統(tǒng)失水原因及防治措施
引言
供暖系統(tǒng)每小時失水率一般不超過其循環(huán)水量的1-2%,據(jù)統(tǒng)計目前有些供暖系統(tǒng)的實際失水率卻遠超過這個數(shù)值,個別供暖系統(tǒng)的實際失水率甚至達到4%以上。在水、電、煤等能源價格不斷上漲的情況下,供暖系統(tǒng)失水率的增多使許多供熱企業(yè)不堪重負。因此在國家侶導節(jié)能減排,建設節(jié)約型社會背景下,討論供暖系統(tǒng)失水原因及防治措施意義重大。
1、供暖系統(tǒng)概述
供暖系統(tǒng)由熱源、熱媒輸送管道和散熱設備組成。熱源是制取具有壓力、溫度等參數(shù)的蒸汽或熱水的設備,熱媒輸送管道是把熱量從熱源輸送到熱用戶的管道系統(tǒng),散熱設備是把熱量傳送給室內空氣的設備。供暖系統(tǒng)設備的構成主要包括鍋爐房、室外供熱熱網(wǎng)和室內供暖系統(tǒng),其中室內供暖系統(tǒng)主要是指室內的供回水管道、管路上的排氣閥、仲縮器閥件、散熱設備及室內地溝等。
2、供暖系統(tǒng)的分類
供暖系統(tǒng)有很多種不同的分類方法,按照熱媒的不同可以分
為:熱水供暖系統(tǒng)、蒸汽供暖系統(tǒng)、熱風采暖系統(tǒng);按照熱源的不同又分為熱電廠供暖、區(qū)域鍋爐房供暖、集中供暖三大類等。我單位主要是鍋爐供暖,工業(yè)和民用混合供暖,失水現(xiàn)象非常嚴重。
3、供暖系統(tǒng)失水的危害及防治失水的意義
3.1供暖系統(tǒng)失水的危害 集中供熱系統(tǒng)中的熱源、管網(wǎng)、用戶系統(tǒng)是直接影響供熱系統(tǒng)的壓力變化。供熱系統(tǒng)嚴重失水會造成整個系統(tǒng)的崩潰,其危害是極其嚴重的。鍋爐供暖系統(tǒng),是一個的連通器。失水會造成補水量增大,從而導致熱效率降低,造成居民的室內溫度低,達不到所需要的供熱溫度節(jié)能減排論文,居民采暖得不到保障。同時供暖部門的成本加大,給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失。
3.2防治失水的意義 防治失水可以節(jié)約水資源,同時防治失水,可以減少補水量,從而保證了供暖效果,居民采暖得到保障,又可以降低企業(yè)因失水而增加的成本,也間接地為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟效益,有利于節(jié)約型社會的建立。
4、供暖系統(tǒng)失水的原因
供暖系統(tǒng)失水原因主要以下兩種情況:①人為因素引起的中國。這種情況多發(fā)生于分戶采暖系統(tǒng)內,失水一般多是由于采暖用戶取用清潔的熱水洗滌衣物等,同時每個熱網(wǎng)因為各種原因而存在水利失調現(xiàn)象,還有些采暖用戶因為采暖效果不好而采取泄水的辦法來增加系統(tǒng)的水循環(huán)來提高室溫。②供暖系統(tǒng)因索引起的:熱網(wǎng)的各種附件如閥門、管道設備之間的鏈接等,存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,其失水量無法計算,可看做熱網(wǎng)正常失水。可把供暖熱網(wǎng)失水的補水量視為正常泄漏量應小于1%。熱網(wǎng)的散熱器片、控制閥、管道本身及其他附件突然損壞而造成的失水。其失水的多少于破壞程度和關斷速度快慢有直接關系,事故發(fā)生時的熱網(wǎng)補水增加值即為意外事故的水量。
5、供暖系統(tǒng)失水防治措施
5.1領導重視節(jié)能減排論文,加強宣傳 ;領導要把供暖失水防治工作列入工作日程,常抓不懈,并加強領導,落實責任,做到層層有人管,處處有人抓。另外要加強對企業(yè)職工的教育宣傳,使職工認識到供暖失水的危害性和防治失水的重要意義。
5.2加強管理,落實責任 根據(jù)企業(yè)的實際情況建立健全一套科學的、嚴密的、行之有效的管理制度及供暖管理及維護人員的崗位責任制,在實際工作中抓好檢查和落實,并對在供暖防水工作中工作認真負責的給予獎勵,對工作不負責任或造成失水的給予相應的教育和處罰。各級應及時將計量統(tǒng)計結果反饋相關人員,及時采取措施,按失水預案及時采取行動,公司加強結果控制和監(jiān)督。
5.3加強對供暖系統(tǒng)的檢修,企業(yè)要加人對供暖系統(tǒng)檢修經(jīng)費的投入,每年都安排一定的費用,對供暖系統(tǒng)有重點、有計劃地改造和更新陳舊及銹蝕的管道,從而達到防止失水的發(fā)生。總結查漏經(jīng)驗,歸納查漏方法;在運行中跟蹤整改效果,并做到適時進行流量和供熱溫度調節(jié),保證供熱質量,減少維修放水。
5.4技術手段 可在熱網(wǎng)系統(tǒng)中加入一種藥劑,如果系統(tǒng)熱水
泄漏,泄漏點附近可以散發(fā)氣味使熱網(wǎng)輸送管道、閥門的漏點更加容易發(fā)現(xiàn),提高了補漏的效率,有效遏制居民用戶的惡意放水;一旦居民家里暖氣出現(xiàn)泄漏,屋里就充滿了氣味,必須迅速報修,將漏點堵上,防止惡意防水現(xiàn)象。由于水中所含的溶解氧和沉積物及CL等陰離子對鋼材有腐蝕作用,且隨著供熱溫度升高,腐蝕速度加快,尤其未除氧的軟化水的嚴重腐蝕。所以要提高管網(wǎng)水質管理要求,完善水質管理規(guī)定,及時檢測循環(huán)水質,采取有效的防護措施,除保持合理的PH值在8.5—9.5外,還要采用除氧設備或緩蝕劑,降低管網(wǎng)腐蝕程度。同時在管網(wǎng)檢修中,對裸露鋼管進行防腐和保溫處理,做到對鋼管內外進行保護處理。
供暖系統(tǒng)失水防治是一頊艱巨的任務,在具體的防治過程中要明確責任,加強管理,加大對人為因素引起失水的處罰力度,做好供暖系統(tǒng)的維修和保養(yǎng),降低企業(yè)供暖成本,從而做到節(jié)能減排,建設節(jié)約型社會。
關鍵詞:供暖工藝;優(yōu)化措施;失水量;策略
在目前的民用住宅樓中,集中供熱管道是最主要的供暖途徑,尤其是北方地區(qū)的民用建筑,其供暖系統(tǒng)的設計必須符合要求,并嚴格按程序進行,從而有效地提高供暖系統(tǒng)管網(wǎng)的運作效率。室內管道及散熱器多為明裝,供水水平干管及自動排氣閥敷設于頂層內頂棚的圈梁之下。然而,供暖管網(wǎng)失水情況也比較嚴重,因為,循環(huán)水從水泵到各個環(huán)路的循環(huán)長度不同,循環(huán)阻力就不同,所需的動力也不同,而水泵提供的動力無法均衡分配,導致循環(huán)長度較短的近環(huán)路的資用壓頭過大,流量超過用戶所需的額定流量,導致室溫偏高;而遠環(huán)路的資用壓頭過小,流量不足,用戶室溫偏低。因此,這就需要相關人員必須努力優(yōu)化供暖系統(tǒng)工藝,減少供暖管網(wǎng)失水量,從而為相關企業(yè)創(chuàng)造更大的利益空間。
1 供暖管網(wǎng)水力失調的原因
1.1 設備選型偏大。在對房屋供暖管網(wǎng)系統(tǒng)過程中,人們在對管道、散熱器和水泵進行選型時,往往都會有一定的放大系數(shù),從而確保整個系統(tǒng)的安全、有效進行。但是,這也會不同程度地加劇了不平衡采暖系統(tǒng)設計。水泵的揚程是按照保證系統(tǒng)最不利環(huán)路獲得所需流量來選定的,因而在異程系統(tǒng)中,距水泵近的環(huán)路具有超大的壓頭。如果沒有采取有效的措施彌補這種差異,那么有利環(huán)路的流量就會大大高于設計流量值,造成不利環(huán)路壓頭仍然不足,得不到所需流量。
1.2 自動排氣閥浮球質量不合格。目前,在我國供暖系統(tǒng)中的自動排氣閥浮球其質量低下,容易生銹卡死,加上工作人員不能及時更換,從而導致管道排氣不暢而使相應單元各層住戶的暖氣均不熱。此外,有許多單元房都是單家獨戶,如頂層住戶外出,工人就無法及時入戶維修排除故障。
1.3 難以準確計算各環(huán)路壓頭。由于設計與實際施工存在一定差異,難以在設計中預期到將來實際情況,由于各種不同材料的管道、閥門和連接件的比摩阻不同,而且基礎數(shù)據(jù)也缺乏。在進行供暖管網(wǎng)設計時,難以像其他工程施工設計一樣準確地計算出各環(huán)路的要求,從而為供暖系統(tǒng)的優(yōu)化設計帶來了一定的難度,也不利于減少施工成本。
1.4 缺乏定量調節(jié)裝置。在維修供暖管道時,人們經(jīng)常通過改變管道的直徑來消除剩余壓頭,但是,在實際運作中只通過改變管道的直徑根本不足以消除剩余壓頭,加上普通閥門調節(jié)性能差,也無法有效的消除支環(huán)路的剩余壓頭,從而導致供暖管網(wǎng)失水嚴重。此外,很多住戶追求美觀效果,在裝修居室時將供暖管道、自動排氣閥等設備全部用木板對其進行包隔,這一措施不僅降低了供暖效果,且給正常維修帶來了不便,也增加了供暖管網(wǎng)的失水量。
2 化供暖管網(wǎng)管理的措施
2.1 應用定阻力設備來調節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)水力平衡
定阻力設備包括調節(jié)閥、節(jié)流孔板、平衡閥、普通閥門等,通過人工調節(jié)設定其開度,匹配管網(wǎng)中各個環(huán)路的阻力消除剩余壓頭,有效地減少供暖網(wǎng)管失水量。此外,還要確保供暖系統(tǒng)的供水水平干管管線較長且必須保證一定的坡度。由于層高較低,敷設在圈梁下時常會部分遮擋窗戶上沿,既影響美觀,占據(jù)了空間,又不能起到減少供暖管網(wǎng)失水的情況。
2.2 供水水平干管直接敷設在屋面上
在設計供暖管網(wǎng)系統(tǒng)時,在供水水平干管與各立管的分支點處,均用磚砌檢查井,并將管道通過套管穿越屋面后,全部直接安裝在屋面上。同時,要確保套管頂部應高出檢查井底50mm以上,并在檢查井底設置鑄鐵排水短管。各供暖立管與套管之間應用瀝青麻絲或其他防水材料嵌縫,以防止檢查井內的積水沿套管滲漏到室內套管與屋面之間鋪澆一層素混凝土,并刷一層熱瀝青,使檢查井底的標高不低于屋面排水天溝的標高,以利于排出檢查井內的水。所有安裝在屋面的管道均需進行保溫及防水處理。設有動排氣閥的管段,其檢查井蓋板應使用輕質材料制成活動式,便于檢修。這樣既不影響頂層居室美觀,又無需入戶檢修自動排氣等設備,增加的成本投入也比較少。但是,由于暴露在屋面的管道部分容易受到日曬雨淋,需要注意對管道保溫層的養(yǎng)護,以免造成因保溫吸水而使管道的熱損失增加,從而有效地防止供暖管網(wǎng)失水量。
2.3 應用變阻力設備調節(jié)系統(tǒng)
近些年來,人們往往采用恒流量調節(jié)閥來對供暖設備系統(tǒng)的阻力動作進行補償。其原理主要是根據(jù)節(jié)流孔前后的差壓,作為補償動作的驅動力,從而達到補償并保持節(jié)流孔前后差壓穩(wěn)定的目的,進而保持流量的恒定,調節(jié)節(jié)流孔的大小就可獲得不同的流量。因此,在供暖工藝設計工程中,采用變阻力設備調節(jié)系統(tǒng)不僅能夠有效地調節(jié)管網(wǎng)的水流量,也可以在系統(tǒng)水力工況變化時保持流量恒定,實現(xiàn)水力平衡,減少供暖網(wǎng)水量的流失。
2.4 供水水平干管敷設在天溝中
在屋面上需要敷設管道之處用磚砌天溝,溝頂采用混凝土蓋板。經(jīng)常需要檢修的管段可用輕質材料作蓋板。為便于天溝內的排水,溝底標高應高于屋面排水天溝的標高并有適當?shù)钠露群推孪颉S捎谶@種管道敷設方式因需要在屋面磚砌大量管道天溝,故需要在初步設計階段與土建各專業(yè)進行協(xié)調,初期投資也會相應增加較多。可以看出,此方案基本能解決層高低的多層住宅頂層供暖設計與住戶要求之間的矛盾,并有效地減少失水量,提高供熱效率。
2.5 進行水力平衡計算
在系統(tǒng)設計時通過水力平衡計算匹配管網(wǎng)阻力是克服水力失調的理想方法,但多年的實踐證明,由于各種原因使水力失調的理想方法,但多年的實踐證明,由于各種原因使水力平衡計算難以準確進行和正確實施,因此僅靠計算不能徹底克服水力失調,這就要求人們在設計供暖工藝時必須結合供暖管網(wǎng)所處的實際地理位置與其外部環(huán)境,對其進行最優(yōu)化設計,從而為最終減少供暖管網(wǎng)失水量提供可靠保障。
3 結束語
調查顯示,目前我國集中供熱供暖的管網(wǎng)系統(tǒng)的設計過程中存在著明顯的不足,尤其是水力失調的、冷熱不均的問題非常普遍,這就需要人們對其進行更深層次的探討,并及時提出相應的策略。同時,由于供暖系統(tǒng)往往是在大流量下運行,從而使得鍋爐或換熱器的流量偏大,效率低下,設備根本滿足不了整個系統(tǒng)的功率輸出要求,運行效率低,能耗高。此外,在輸配系統(tǒng)中,由于各個環(huán)路的阻力不平衡導致各個環(huán)路的流量分配不均衡,系統(tǒng)冷熱不均,水泵工作點不在高效率區(qū),最終導致供暖終端的各個環(huán)路的室溫高低不一,不同程度地造成能源浪費,供暖管網(wǎng)失水嚴重,無形中增加了供暖企業(yè)的運作成本。多年的實踐證明,此方案的優(yōu)點是施工安裝簡便,供暖效果好,投資較省,工藝配置優(yōu)化,供暖管網(wǎng)失水量少。
參考文獻:
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富貴園住宅小區(qū)在項目建設初期,為了選擇適合的供暖方式,進行了一些市場調查。參考目前比較常用的供暖方式,結合自身特點,最終挑選了四種方案:改建原有鍋爐房、市政集中供熱、燃氣壁掛爐采暖、模塊式燃氣鍋爐供暖。就這四種較為可行的方案進行逐項論證,并對三河地區(qū)用戶進行了意愿和認可度調查,最終得到結論,從經(jīng)濟的角度考慮優(yōu)選鍋爐房改建,次選方案燃氣壁掛爐,第三選擇是市政集中供暖,但從用戶的角度,最終選擇了城市市政集中供暖,此文重在對該項目供暖方式的選擇的論證過程,結果并不具有代表性,不能一概而論,地域條件不一樣、經(jīng)濟水平不一樣、用戶接受程度不一樣,選擇結果也不一樣。希望能給今后項目方案選擇上提供一些經(jīng)驗。
關鍵字: 小區(qū)鍋爐房、集中供暖、壁掛爐供暖、模塊式燃氣鍋爐
中圖分類號: TK223文獻標識碼: A
緒論
目前,供熱方式主要有:市政集中供暖、小區(qū)內集中供暖(采用小區(qū)鍋爐房、水源熱泵等方式)、燃氣壁掛爐分戶獨立供暖、熱泵型空調供暖、發(fā)熱電纜供暖、電鍋爐供暖、中央空調供暖等等很多種方式。這些供暖方式針對建筑形式不同,選擇供暖形式也不同,本文以三河市富貴園住宅小區(qū)為例,做一次供熱方式的對比,從方案、投資、運行管理、用戶認可度幾個方面進行論證,最終選擇適合本項目供暖方式
項目概況
三河市富貴園項目位于河北省三河市東外環(huán)與102國道交匯處,西側緊鄰三河城建新村小區(qū)。詳見區(qū)域平面圖1-1所示:
圖1-1區(qū)域平面圖
項目總用地80814.5m2,總建筑面積為288000m2,地上為241600m2,地下46400m2,包括12棟住宅樓,地上24層,地下一層,和3棟商業(yè)樓,地上二層,地下一層,共計2374戶。效果圖1-2所示
圖1-2富貴園小區(qū)效果圖
本項目末端供暖方式采用地板輻射采暖系統(tǒng),供回水溫度要求50-40℃。
方案選擇
首先,我們選擇供暖方式的原則:
供熱品質良好;
投資較小,并且能與開發(fā)進度同步;
運行費用小,能夠分戶管理;
用戶認可度高;
因此,我們從現(xiàn)有的眾多供暖方式中,根據(jù)三河市供熱、燃氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀和本小區(qū)的特點,最后確定有以下四種方案可以進一步探討,其他供暖方式不適用與本項目:
方案一:改擴建城建新村現(xiàn)有鍋爐房,本小區(qū)西側城建三河新村小區(qū),已有鍋爐房,緊挨本小區(qū)西南角,對該鍋爐房進行改造,對兩個小區(qū)住宅進行集中供暖;
方案二:市政熱力供暖,以市政熱力集團所屬的第二熱力廠,為熱源,本項目地下室自建2個熱交換站,對本小區(qū)進行供暖;
方案三:采用家用燃氣壁掛鍋爐供暖,同時提供采暖和生活熱水;
方案四:使用模塊式燃氣鍋爐,每棟樓或者1-2棟樓使用一個燃氣鍋爐房采暖。
方案分析
1、方案一:改擴建城建新村現(xiàn)有鍋爐房
(1)情況說明
三河城建新村小區(qū)現(xiàn)有建筑面積25萬m2,現(xiàn)狀鍋爐房1400m2,原設計有5臺10T燃煤鍋爐,可供熱面積40萬m2,實際3臺在使用,2臺停用,新建富貴園小區(qū)28.8萬m2,本方案綜合考慮現(xiàn)有與新開發(fā)兩個住宅小區(qū)的集中供暖,但必須要實現(xiàn)單獨運行,單獨核算。
(2)改造方案
2.1根據(jù)建筑節(jié)能標準,住宅每平米采暖熱負荷為35W/m2,考慮設備熱效率、熱力管網(wǎng)損失及余量,按單位熱負荷50W/m2計算。新建小區(qū)的供熱負荷為14.4MW。擬選用2臺20T燃煤鍋爐(一備一用)供熱。即將現(xiàn)有兩臺閑置的10T鍋爐替換為2臺20T鍋爐。冬季運行一臺就可以滿足采暖需要,遇到極寒冷的天氣時,運行兩臺,平時一臺備用,滿足供暖需要。
2.2新更換鍋爐采用一次水與二次水換熱方式,避免外網(wǎng)對鍋爐本體的影響。在富貴園小區(qū)的地下室新建2個熱交換站,鍋爐一次水通過室外管網(wǎng)接入熱交換站。二次水經(jīng)過熱交換站換熱,由二次水泵輸送至用戶。
2.3新更換鍋爐的供電、供水、供煤、除渣、除塵、脫硫等裝置與原有鍋爐分離,即使部分系統(tǒng)(如水處理)不能完全分離,也可以做到單獨裝表計量。煤場分為兩個區(qū)域,分別儲存各自區(qū)域的燃煤和爐渣。
(3)投資
3.1設備費用見表3-1
設備名稱 費用
擬選2臺20t上海鍋爐廠生產(chǎn)的燃煤鍋爐 230萬元
20t鍋爐單獨安裝脫硫除塵設備2套 40萬元
附屬設備(軟水器、除污器、定壓系統(tǒng)、軟水箱、除氧水箱、分集水器等) 30萬元
循環(huán)水泵、補水泵7臺 60萬元
上煤系統(tǒng)和除渣系統(tǒng) 45萬元
合計 405萬
3.2改造施工費
鍋爐房水電系統(tǒng)、土建、設備安裝改造預計220萬元
3.3一次水管網(wǎng)施工費用預計70萬元
3.4設計費用、報裝費、前期費預計105萬元
3.5新小區(qū)新建熱交換站估計400萬元
3.6二次水管網(wǎng)施工費預計720萬元
以上費用合計1920萬元;(不包含地板輻射系統(tǒng)費用)。
(4)運行管理及費用
新舊小區(qū)物業(yè)分別派專人進行管理,由物業(yè)向業(yè)主收取供暖費用,雙方獨立收費,單獨核算。根據(jù)城建新村小區(qū)核算,采用鍋爐房供暖按21元/m2向用戶收取供暖費用,基本能滿足運行費用,扣除管理成本,盈余有限。
(5)設計院提供鍋爐房設計系統(tǒng)圖,
見圖3-1所示
圖3-1鍋爐房改造系統(tǒng)圖
2、方案二:市政熱力供暖
(1)情況說明
市政熱力供暖是指以三河市熱力公司下屬熱力廠為熱源,三河當?shù)囟鄶?shù)住宅小區(qū)均采用此方式。根據(jù)三河市供熱分區(qū),富貴園小區(qū)屬于第二熱力廠供熱區(qū)域,到達我們小區(qū)距離為2.5公里,且二熱已經(jīng)過改建,能滿足本小區(qū)供熱需要。
(2)方案說明
此方案具體是向建設局一次性繳納熱力入網(wǎng)費,三河市建設局和三河市熱力公司負責施工和供熱,建設局負責一次水管網(wǎng)和小區(qū)內熱交換站的施工,施工完畢后移交給三河市熱力公司,由熱力公司負責運行維護,與方案一不同的是由于一次水管網(wǎng)較長,需要再新建的熱交換站內增加2臺一次水循環(huán)水泵,其余同方案一。
(3)投資
3.1熱力入網(wǎng)費90元/m2,計241600*90元/m2=2174.4萬元;(包含熱交換站費用)
3.2 二次水主管費用經(jīng)測算約為720萬元;
3.3總合計為2894.4萬元;(不包含地板輻射系統(tǒng)費用)
(4)運行管理及費用
熱力站和小區(qū)熱交換站均由三河市熱力公司負責運行維護,由熱力公司統(tǒng)一向用戶收取供暖費用,三河供暖費標準:為21元/m2。
3、方案三:燃氣壁掛爐供暖
(1)情況說明
燃氣壁掛爐供暖方式應用也已經(jīng)很廣泛,絕大部分用戶采用的都是同時提供采暖/生活熱水的兩用型燃氣壁掛爐。三河當?shù)赜砂俅ㄈ細夤竟猓摴九c國家西氣東輸管線連接,供氣量充足穩(wěn)定,能滿足需要。
(2)方案說明
與百川燃氣公司簽訂施工合同,由燃氣公司進行安裝、驗收,最后由業(yè)主直接去營業(yè)廳辦理開戶手續(xù)。單臺壁掛爐采暖(以普遍使用的23KW為例),可以滿足300m2以內的住房冬季供暖/熱水需求。住戶通過交燃氣費的方式繳納采暖費用。
(3)投資
3.1安裝壁掛爐(包含設備)每戶為8700元,燃氣入網(wǎng)費2000元/戶(此費用燃氣灶入網(wǎng)費已繳納)。實際投資計8700*2374=2065.4萬元;(不包含地板輻射系統(tǒng)費用)。
(4)運行管理
壁掛爐由百川燃氣公司負責提供,并且負責使用培訓、維修服務,以及定期對燃氣設備的安全檢查。
按三居100平米計算,熱負荷按35w/m2計算,折算為31kcal/h,每平方米每天的耗熱量為31*24=744kcal。
家用燃氣壁掛爐的發(fā)熱量為8600kcal/ nm3,則每平方米每月所需的天然氣量為744/8600*30=2.6nm3,每月每平米燃氣費用2.20元*2.6=5.72元。
耗電量:壁掛爐運行最大電功率0.125kw,每月耗電0.125*24*30/100=0.9卡瓦時,每平方米電費0.9*0.5元=0.45元。
運行4個月合計為(5.72+0.45)*4=24.68元/m2。
但燃氣壁掛爐使用年限按10年考慮,單臺壁掛爐的價格5000元左右
此費用也要折算在內。
4、方案四:模塊式燃氣鍋爐
(1)情況說明
富貴園項目分四期建設,向業(yè)主交樓也是分為很多次,因此采用模塊式燃氣鍋爐也是一種供暖方式,分樓棟供暖,靈活方面。
(2)方案說明
此方案主要針對新建小區(qū)分期建設、分期交樓而制定的,總供熱負荷同樣按14.4MW計算,考慮交樓順序和方面管理,共需要12臺,每臺1200kw,設置熱交換器和循環(huán)水泵,補水及排煙系統(tǒng)。由于模塊式鍋爐運行方式獨特,易于實現(xiàn)操作運行過程的自動化。鍋爐安裝的全自動控制系統(tǒng),可根據(jù)設定參數(shù)實現(xiàn)運行過程全程自動化,減少了操作人員數(shù)量及勞動強度。由于該鍋爐可拆解與組合,因此,大大方便了運輸和安裝過程,減少了占地面積,并且無須鍋爐基礎,對鍋爐房層高要求較低。由于鍋爐本身結構簡單,無鼓風機、引風機等附屬設備,因此運行故障率低;并實現(xiàn)了低噪聲運行。
(3)投資
3.1模塊式燃氣鍋爐設備費960萬元;
3.2配套換熱器、水泵、補水裝置等設備費500萬元;
3.3設備安裝及管網(wǎng)施工費估算為800萬元
合計為2260萬元;(不包含地板輻射系統(tǒng)費用)
(4)運行管理及費用
4.1設備運行由物業(yè)公司委派專人負責或外包;
4.2 以1#為例,建筑面積20000m2,設計選用1200KW模塊式燃氣鍋爐,1個供暖期耗氣量約為180000 nm3,折合到每平米為9m3,三河當?shù)厝細鈨r格未2.2元/ nm3,則每平米價格未9*2.2=19.8元,再計算上電費、管理費、利潤、稅金,大概應該在每平米26元,還要考慮設備使用年限。
市場調查
為了選擇適合的供暖方式,我們進行了兩個市場調查,對周圍區(qū)縣的住宅項目采用的供暖形式的一份考察調研和對意向購房人進行的一份調查。結果如下:
1.我們在方案選擇期間對廊坊地區(qū)各區(qū)縣住宅項目進行了市場考察調研,共調查30個住宅項目,其中采用市政集中供熱的共有24個,采用自建鍋爐房有3個,采用燃氣壁掛爐的項目有3個。
2.我們針對意向購房排號的1000人進行了供暖費方式的調研,調研結果顯示業(yè)主對燃氣供暖的認可度低;銷售人員對意向購房人做了份調查,僅有5.2%人贊成使用燃氣壁掛爐;不贊成的人中:33%人不了解,48%認為費用太高;19%人認為不安全;
結論
根據(jù)以上分析,從經(jīng)濟性方面來看,改造城建新村鍋爐房肯定是最優(yōu)選擇,次選為燃氣壁掛爐,第三選擇是市政集中供熱。從用戶認可度上來看,新村鍋爐房和市政集中供熱是首選。再考慮到城建新村鍋爐房采用的是燃煤鍋爐,河北省有計劃在三年內將所有燃煤鍋爐改為天然氣鍋爐,也就是說如選用城建新村鍋爐房改造,很可能還要承擔第二次改造的費用,并且供熱費用由物業(yè)收繳,收繳供暖費也存在一定困難。
綜上分析,我們最終確定采用市政集中供熱,用戶認可,且不需要承擔收繳供熱費用的問題。從而也說明,理論分析和其他區(qū)域適用的,不一定是通用的,必須要因地制宜,根據(jù)自身的特點,最終才能選出最適用的方案。
參考文獻
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【關鍵詞】集中供熱;燃氣鍋爐;電熱供暖;經(jīng)濟分析
我國大部分國土處于溫帶,因此冬季氣溫偏低,為了在冬季讓室內保持舒適的溫度,取暖措施的選擇成為人們入冬之后面臨的主要問題。我國的建筑工程取暖有集中供熱、燃氣鍋爐及電熱供暖系統(tǒng)三種方法,這三種方法各有優(yōu)缺點。在對取暖系統(tǒng)的設計不僅要考慮到取暖效果,還需要考慮其經(jīng)濟性。
一、集中供熱、燃氣鍋爐及電熱供暖對比分析
1、集中供熱
集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱量傳播媒介,由熱源通過熱網(wǎng)向熱用戶供應熱能的方式。集中供熱的熱源主要是熱電站和鍋爐,大多數(shù)以煤炭做燃料,有些國家為了節(jié)約能源也會用垃圾作為燃料實現(xiàn)集中供熱,除此之外,工業(yè)余熱和地熱也可以作熱源,集中供熱一般敷設于地下,主要用于工業(yè)和民用建筑的采暖、通風、空調和熱水供應,集中供熱方式普遍應用于冬季供暖需求比較高,且區(qū)域人口相對密集的北方。
2、燃氣鍋爐
燃氣鍋爐是指用燃氣為燃料對水進行加熱從而以水為媒介向環(huán)境傳遞熱量的鍋爐,燃氣鍋爐具有體積小、無污染、使用方便等特點。燃氣鍋爐雖然在建設費用上較集中供暖節(jié)省,但由于燃氣價格比較高,因此運行費用較高。由于燃氣鍋爐隨著供暖期的增長和供熱量的龐大需要,對燃氣消耗較大,經(jīng)濟效益較差,因此在北方供暖需要大且供暖期較長的地區(qū)應用較少,多用于冬季無苦寒的氣候較溫和、供暖期不長的地區(qū)。
3、電熱供暖
我國電網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了絕大部分地區(qū)的覆蓋。電熱作為一種常用的能源,日常生活中的電熱供暖設備也種類多樣。不僅有電暖氣、電熱鍋爐、電暖風、電熱爐等取暖設備,還有比如說電暖寶、電熱扇等便攜的取暖設備。電熱供暖設備能夠滿足不同用戶的供暖需求。但由于電能價格較高,電熱供暖的運行費用很大,因此其應用具有一定的局限性。電熱供暖普遍被用于我國南方冬季較溫暖的地區(qū),在北方只是被應用于春秋季節(jié)的臨時取暖設備。另外電能還經(jīng)常和其它供暖方式綜合使用于人員流動比較頻繁的公共建筑,比如說商場、車站、超市等大型商業(yè)建筑中,能夠較快速的給室內提升溫度,避免室內因為經(jīng)常性的人員流動導致供暖不足。
二、集中供熱、燃氣鍋爐及電熱供暖的優(yōu)缺點
1、集中供熱
優(yōu)點:集中供熱作為我國北方最常用的供暖方式。首先,集中供暖能夠實現(xiàn)單一熱源或幾個熱源通過熱網(wǎng)的連接將熱能輸送到千家萬戶,通過集中供暖的科學管理,不僅能夠提高供熱質量,還能節(jié)約供熱成本。這種供暖方式能夠取代傳統(tǒng)的每家每戶的小鍋爐取暖方式,通過大鍋爐科學的管理和先進的技術應用,不僅能降低城市的煤炭燃燒粉塵和空氣污染,還能提高煤炭的燃燒效率,達到節(jié)約能源的目的。科學化管理的集中供熱,能夠有效保證室內的溫度,使建筑物內24小時溫暖如春。
缺點:供熱網(wǎng)線的鋪設投資較大,供熱成本會隨著供熱用戶基數(shù)的增大而減小。由于我國中部和南方冬季氣溫較溫和,冬季寒冷季節(jié)持續(xù)時間短,加之人口居住比較分散,冬季對供暖的需求不高,入網(wǎng)用戶較少,集中供熱的經(jīng)濟效益是和用戶數(shù)量成正比的,一旦用戶數(shù)量達不到要求,大鍋爐生產(chǎn)的熱能就會被浪費,會產(chǎn)生較嚴重的資源浪費。因此集中供熱在我國中部和南部地區(qū)覆蓋率較低,而且也很難有較好的經(jīng)濟效益。
2、燃氣鍋爐
優(yōu)點:燃氣鍋爐具有體積小、供熱效率高、經(jīng)濟性較好等優(yōu)點。燃氣鍋爐的燃料為可燃氣體,這些氣體由燃氣管網(wǎng)輸送,能夠有效避免煤炭等固體燃料帶來的交通運輸費用,并緩解交通壓力。隨著我國西氣東送項目的落實,燃氣以較低的價格輸送到了家家戶戶,由于燃氣鍋爐不會生產(chǎn)粉塵帶來空氣污染,因此燃氣供暖在我國中部和南部地區(qū)有良好的應用前景。由于這些優(yōu)點,燃氣鍋爐被普遍應用于我國中部和南部地區(qū)的區(qū)域供暖系統(tǒng)中,比如說高檔小區(qū)、浴池、工業(yè)和商業(yè)供暖等。
缺點:目前我國的燃氣鍋爐初裝成本較高,而且由于燃氣價格仍然較貴,其運行成本較高。我國北方氣候嚴寒,冬季供暖期長,雖然燃氣鍋爐也能實現(xiàn)集中供暖,但其應用于北方的經(jīng)濟型卻較差。
3、電熱供暖
優(yōu)點:電熱供暖應用的能源是電能,我國的電網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了全國大部分地區(qū)的覆蓋,因此電能是我國最方便也是最容易獲取的能源。電熱供暖設備多樣,供暖系統(tǒng)設計能大能小,不僅可以應用于家庭臨時取暖,也可以通過供暖系統(tǒng)設計為工廠、商場、超市等人員集中區(qū)域大范圍供暖。由于電能轉化為熱能的效率較高,因此其供暖速度快。電熱供暖普遍被應用于我國各地區(qū)的不同供暖系統(tǒng)中,比如說我國中部和南部的冬季臨時供暖、北方的大型商場、超市和工程的綜合供暖等。
缺點:電能價格較高,因此在北方冬天想要達到和集中供暖同樣的供熱效果需要大量的供暖資金,因此被普遍用于臨時采暖以及和集中供熱聯(lián)合采暖。
三、集中供熱、燃氣鍋爐及電熱供暖的經(jīng)濟分析
我國北方冬季最為嚴寒,供暖期較長,因此本文以我國北方某城市4萬m2的供暖進行設計比較以及計算分析,希望能夠通過該案例分析讓讀者了解三種供暖方式在選擇使用時的區(qū)別之所在,以便于為我國建筑工程供暖系統(tǒng)的選擇和設計提供參考。
1、區(qū)域概況
某市為我國北方政治、經(jīng)濟、文化中心,人口密集度高,位于祖國最北端,是中國緯度最高、氣溫最低的大城市。四季分明,冬季漫長寒冷,冬季從11月一直持續(xù)到次年3月,平均氣溫零線15~30℃,偶爾會有暴雪和嚴寒,供暖需求較高。分析目標為該市某區(qū)4萬m2的某住宅工程。
2、分析方法
針對該市某區(qū)4萬m2的某住宅工程選擇集中供暖、燃氣鍋爐供暖以及電熱供暖三種方式進行供暖系統(tǒng)設計分析,分別對初投資、運行費用進行計算分析,最終總結分析結果。
3、該市某區(qū)4萬m2的某住宅工程三種供暖系統(tǒng)選擇經(jīng)濟性計算
A:集中供熱系統(tǒng)的初投資和運行費用
集中供熱配套費:50元/ m2;總配套費用200萬元
集中供熱運行費用:該市每平米供熱收費為31.15,4萬m2供暖費用總計85.93萬元
B:采用燃氣鍋爐供暖的初投資和運行費用
初投資:鍋爐房土建投資11.04萬元;鍋爐房內設備投資73.1萬元;鍋爐房電增容費:1.98萬元;鍋爐房天然氣增容費:48萬元,總計:134.12萬元。
運行費用:每個采暖期燃氣費:299.02萬元;每個采暖期電費:3.83萬元;總計:302.85萬元.
C:電能采暖的初投資和運行費用
按照兩臺1.4MW電暖鍋爐建設區(qū)域供暖管網(wǎng)的方法進行計算:
初投資:土建投資:9.44萬元;設備投資:64.1萬元;配變電設備投資:71萬元;供暖管網(wǎng)投資:204萬元,總計:348.54萬元。
運行費用:每k w電價按0.3 9 9元計,平均每天供暖2 0小時,電費總計402.1萬元。
4、該市某區(qū)4萬m2的某住宅工程三種供暖系統(tǒng)經(jīng)濟性分析
由以上數(shù)據(jù)分析可知,在北方冬季氣候嚴寒、供暖期較長的地區(qū),綜合初投資和運營成本,經(jīng)濟性最高供暖系統(tǒng)設計為集中供暖。
綜上所述,集中供熱、燃氣鍋爐和電熱供暖其供暖形式和供暖效率上有很大差別,這幾種供暖形式都有著各自的優(yōu)缺點,因此,我們在建筑工程供暖系統(tǒng)設計時需要綜合考慮地區(qū)環(huán)境和供暖需要,對供暖方式進行合理選擇。
參考文獻:
關鍵詞:連鎖酒店供暖供冷合理選擇
中圖分類號:TE44文獻標識碼: A 文章編號:
某連鎖酒店位于天津市某區(qū),地上7層,建筑面積6500㎡,其中1200㎡作為商鋪出租,剩余5300㎡作為酒店客房,共設客房130間,附設有茶餐廳,并出租1200㎡做商鋪。冬季供暖采用燃氣熱水機組作為供暖源,房間內采用臥式暗裝風機盤管作為供暖末端。是一家風格簡約、時尚的經(jīng)濟型連鎖酒店。
空調冷熱負荷計算:
1.1圍護結構負荷資料:
1.2室外氣象資料:
1.3室內設計參數(shù):
夏季設計溫度:25℃,相對濕度:55%;
冬季設計溫度:20℃,相對濕度大于:30%。
根據(jù)每間房間的位置、功能用途、房間面積、人員密度、照明標準、新風供應量(門窗滲透)、排風換氣次數(shù)、電動設備功率、電子設備功率、電熱設備功率等進行了負荷計算。
1.4:此酒店(出租商鋪部分預留冷熱源)的空調負荷:
冷負荷:650KW,熱負荷500KW。
酒店供暖和供冷設備可選方案:
分體一拖一掛壁或者柜式空調機組+供暖燃氣熱水機組
風冷冷水熱泵中央空調機組+供暖燃氣熱水機組
供暖和供冷設備投資及能耗比較:
分體一拖一掛壁空調機組采用2級能效比1.5P變頻空調機,目前市場工程報價3600元,此項目共計需要安裝140套,設備投資:140×3600=50.4萬元;分體一拖一柜式空調采用2級能效5P空調機,目前市場工程報價為8500元,此項目共計需要安裝10套,設備投資:10×8500=8.5萬元。客房入住率為90%,春、夏、秋三個季度使用,每天平均使用10小時,商業(yè)用電為0.80元,全年能耗為:(140×1.5×0.735×0.9×10+10×5×0.735×10)×270×0.8=37.9436萬元。
即:設備投資58.90萬元,全年能耗37.9436萬元。
風冷冷水熱泵中央空調采用模塊機組10臺,每5臺為一套,制冷量每臺65KW,輸入功率20.4KW,每臺單價6萬元,設備投資為60萬元(含:冷凍水循環(huán)水泵等)。客房入住率為90%,春、夏、秋三個季度使用,每天平均使用10小時,商業(yè)用電為0.80元,全年能耗為:20.4×10×10×270×0.8=44.0640萬元。
即:設備投資60萬元,全年能耗44.0640萬元。
供暖和供冷設備的確定方案:
通過以上比較,可以看出采用分體一拖一掛壁空調作為供冷源比采用風冷冷水熱泵機組設備投資及能耗均節(jié)省。故在客房內保證掛壁內機美觀,建筑外立面允許安裝空調外機情況下,盡量采用分體掛壁空調為宜。
參考文獻
[1]《民用建筑采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2011)
[2]《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》(JGJ26-2010)
關鍵詞:總能系統(tǒng);集中供暖;節(jié)能
集中供暖技術就是加熱水,然后實現(xiàn)水循環(huán)來提高居民居住溫度的。這項技術就是直接利用鍋爐加熱水進行的,能源利用率本來就不高,加上在水循環(huán)過程中大量的能源損失,最終導致大量能源被消耗,而我國正處于一個能源缺乏的時期,所以做好供暖節(jié)能的工作非常重要。
1 集中供暖的節(jié)能問題
1.1 集中供暖網(wǎng)絡節(jié)能問題
集中供暖網(wǎng)絡就是供暖公司供暖的網(wǎng)絡,主要包括鍋爐的建設和供暖管道的建設工作。想要做到節(jié)能的效果,在能源的管理過程中,鍋爐是最重要的設備,加強對于鍋爐的技術改良是最快捷的節(jié)能方法之一,但是影響供暖問題的因素有很多,具體如下:
1.1.1 設備的選擇。供熱設備主要包括的就是鍋爐以及管道,在設備的管理過程中鍋爐可以因為長時間使用而造成積碳過多,能源的轉換率下降。在管道中,供暖管道堵塞時一個非常嚴重的問題,我國每年都會因為供暖管道問題會經(jīng)常會造成區(qū)域供暖出現(xiàn)問題,或者供暖管破裂導致系統(tǒng)水不能循環(huán),含有大量熱能的水從管道的破裂處滲入土地之中。
1.1.2 氣候的變化。我國的氣候總體呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢,但是隨著溫室效應的加劇,氣候出現(xiàn)異常現(xiàn)象,其比較明顯的就是冬季的縮短,同時冬季氣候反常,有時異常寒冷。這樣的氣候現(xiàn)象對我國的供暖系統(tǒng)有著嚴重的影響,我國一般停止供暖的時間根據(jù)在4月左右,但是在近幾年的天氣中4月已經(jīng)非常暖和,已經(jīng)可以停止供暖,這時候在供暖就會造成較為嚴重能源浪費。在冬季有時候室外氣溫可以到達零下幾十度,但是這時候供暖溫度卻不高,所以說明了我國一些地區(qū)的供暖系統(tǒng)并不是按照氣候的改變而更改的,工作較為死板,造成嚴重的資源浪費。
1.1.3 缺乏相應的檢漏措施。供熱系統(tǒng)的存在問題中,泄漏問題是最難以解決的,泄漏會影響水壓。造成供暖效率的下降,在水壓的管理過程中,能夠顯示出水壓明顯下降,同時在系統(tǒng)回水時,監(jiān)測水流量明顯低于輸出水流量,在供暖系統(tǒng)中,如果泄漏問題出現(xiàn)離回水口較近,那么影響不大,如果泄漏位置與輸出水口較近,就會造成嚴重的能源流失現(xiàn)象。但是我國的供熱管道施工較早,問題較多,同時沒有按照相應的水量監(jiān)測裝置,因此對于水管道泄漏故障的監(jiān)測存在很多困難。
1.1.4 水溫失衡。水溫失衡是供暖系統(tǒng)的一個常見的故障現(xiàn)象,所謂水溫失衡,就是在不同的用戶里出現(xiàn)溫度不同的現(xiàn)象,一般來說離供暖企業(yè)較近的用戶的暖氣較熱,而遠離的則溫度較低。同時在同一處樓層來說。頂樓的溫度的要普變高于低層用戶,這是因為水的密度和傳輸管道造成的影響,溫度出現(xiàn)一定的偏差是正常現(xiàn)象,但是如果溫度偏差太大就不合理了,這就說明在供暖系統(tǒng)中存在一定的問題,所以對于這種現(xiàn)象,供暖公司采用了大流量的方式解決問題,雖然起到了改善的作用,但是問題仍舊沒能排除。
1.2 用戶節(jié)能問題
相對于整個供暖系統(tǒng)用戶節(jié)能的問題較小,但是仍是重要的影響因素,居民的影響一般不是因為個別用戶出現(xiàn)供暖系統(tǒng)泄漏造成的,從整個供暖系統(tǒng)來看,其影響力微乎其微。其主要的影響在于建筑物自身的保暖性能,以及溫度控制閥等因素的影響。維護結構熱工性差。熱工性能受到建筑形式、建筑體形系數(shù)、建筑的結構、建筑材料、窗墻的比例保溫結構以及施工的質量等因素的影響。
2 熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施
2.1 充分重視集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能
相應的部門應盡早完善和建立相關的節(jié)能法律法規(guī),制定可行的節(jié)能政策,保證節(jié)能措施的推行有法可依。并且應逐步推動按熱量收費的供熱體系,實現(xiàn)對集中供熱的規(guī)范。當前,我國的大部分的集中供熱系統(tǒng)仍按照供暖面積收費,用戶并不能從熱量的節(jié)約中直接獲得效益,從而難以調動用戶節(jié)能的積極性。由此住宅中應推行計量收費,推廣老舊小區(qū)維護結構的外墻沒有做保溫的加裝保溫材料,可以大大降低熱耗。
2.2 提高水泵的運行效率
循環(huán)水泵的容量設計應根據(jù)供熱管網(wǎng)所負擔的全部用戶熱負荷計算進行確定,并且應選擇變頻水泵,在需要多臺水泵同時聯(lián)合工作時,應以水泵的特性為基礎,結合供熱管網(wǎng)的特點畫出水泵的工作點,并核對是否滿足供熱的要求。供熱循環(huán)水泵的選擇中應注重選擇流量調節(jié)范圍較寬、噪音較小的循環(huán)水泵,從而保證其穩(wěn)定運行而不產(chǎn)生震動。具有較好的密封性和較高的運行效率以及較低的耗電率,增大熱力站管道管徑,選擇旋流除污器盡量減少熱力站阻力,循環(huán)水泵宜選擇臥式水泵。
2.3 建立多熱源的供熱系統(tǒng)
目前,我國只有少數(shù)城市實現(xiàn)了多熱源的聯(lián)合供應體系,為了提高城市供熱體系的安全性和經(jīng)濟性,當城市存在若干個熱源時,應將熱源聯(lián)合起來,建立多熱源的供熱體系。多熱源的供熱體系能實現(xiàn)對供熱工作狀況的優(yōu)化。實現(xiàn)對供熱量的靈活調整,從而制定出更為合理的供熱方案,達到良好的供熱效果。同時還能提高供熱系統(tǒng)的可靠性。多熱源的供熱系統(tǒng)在一個熱源發(fā)生故障后,其他熱源也能持續(xù)供熱,保證供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時多熱源的供熱系統(tǒng)還具有良好的經(jīng)濟性。
2.4 水力失調問題的解決
要保證供熱管網(wǎng)的水力平衡狀況,實現(xiàn)最大限度的節(jié)能,應解決系統(tǒng)中的水力失調問題。具體可通過管網(wǎng)的準確設計,在設計過程中注重水力計算的準確性,實現(xiàn)支線的阻力平衡,通過調節(jié)管徑實現(xiàn)不平衡率的調整。同時還應進行有效的調節(jié),按照設計的壓差和流量進行調節(jié)。水力失調還可在用戶入口或是熱力站設置自力式流量調節(jié)閥以及壓力平衡閥等手段進行合理控制。
3 總結
在供暖管道節(jié)能方面,本文分析了供暖出現(xiàn)問題的一些主要形式,包括供暖網(wǎng)絡以及設備的問題和用戶的影響。在影響節(jié)能的方面供暖網(wǎng)絡的故障以及供熱鍋爐的維護是最重要的兩個問題。但是另一方面供暖的用戶的影響力較小,但是也不能忽視,因為用戶所居住的建筑物其供暖特性之間影響帶了供暖想要達到預期效果所需要耗費的能源量。明確這些問題之后,想要做到供暖的效率的提高可以從加強節(jié)能、建立熱源、水利失調等問題入手,提高供暖系統(tǒng)的保溫能力。
參考文獻
[1]張世鋼,付林,李世一,王凌云,羅勇,江億.赤峰市基于吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱示范工程[J].暖通空調,2010(11).
[2]楊勇平,林振嫻,何堅忍.熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中最佳冷源熱網(wǎng)加熱器的選擇方法[J].中國電機工程學報,2010(26).
在設備基礎管理方面,加強點巡檢管理制度完善以及作業(yè)部設備綜合管理的各項制度和設備信息化管理工作,繼續(xù)完善車間設備檔案內容,完成對標升級設備指標的要求,為作業(yè)部全年設備工作的進一步提高打下良好基礎。同時,結合鐵礦降本增效工作和節(jié)能降耗及公司開展5S精益管理工作的要求,加強設備運行和設備檢修質量的管理,使設備的維護、檢修質量責任到人,加大設備故障的考核力度,實行各類設備的定修、項修和大中修,大力推行預知維修,加強設備技術改造,最終實現(xiàn)設備的零故障
1、年初,作業(yè)部組織對汽修空壓站4號空壓機電控系統(tǒng)進行改造,將原來的插件式控制系統(tǒng)改為集成化系統(tǒng),保障汽機修區(qū)域正常供風。
2、在檢修月份,組織對所轄三百多公里高壓線路優(yōu)化整備,對各線路首桿真空斷路器進行檢查、對各線路絕緣子檢查緊固;共淘汰老式避雷器9組、更換新式絕緣子260多個、更換木橫擔13處、并對線路下方樹木進行砍伐;特別是對X911、X912、X921、X922線路進行重點消缺,更換了部分絕緣子,對所有絕緣子重新綁扎、緊固,確保主采場膠運系統(tǒng)的可靠運行。
3、在南排增設兩臺1000KVA、一臺200KVA變壓器,架空線路200余米,直埋電纜100余米;配合區(qū)里消夏節(jié)活動,增設400KVA臨時箱變一臺,直埋電纜100余米;
4、組織對各水源設備進行定修,今年共計搶修水源管道5次,保證了居民及工業(yè)廠區(qū)用水。
5、對破碎區(qū)域供暖外網(wǎng)進行了大修,更換主管道159,300米;回水108,300米;對原公路院內供暖外網(wǎng)檢修,更換主管道108,120米;回水89 150米;起爐后對廠區(qū)各跑冒漏進行處理;共計100余次;
6、利用新進設備高壓疏通機,對破碎區(qū)域下水管道、汽機修底盤段等區(qū)域的下水管道進行疏通,節(jié)約費用一百三十萬余元。
7、對老牽引變電站616側設備的無功補償系統(tǒng)進行恢復,每月可節(jié)費用5萬余元,現(xiàn)621側無功補償系統(tǒng)癱瘓,備件去年9月份已上報,待備件回來之后我們進行恢復;
8、在17年對本單位的大鏟車進行了大修 ,包括發(fā)動機 、變速箱等,現(xiàn)設備運行良好;
9、做好對四樓、電子樓、康體、老年活動中心、單身樓、夫妻公寓、鄂博大廈7座樓內供電、上下水設備設施的維護;
2018年工作計劃:
第一方面:
1、繼續(xù)對所屬高壓架空線路優(yōu)化
計劃在4月份對各線路進行巡檢,將查出隱患缺陷做好記錄,集中在5、6、7三個月份安排停電消缺,和設備部、生產(chǎn)部溝通后,利用生產(chǎn)間隙對所屬線路優(yōu)化整備,保證礦生產(chǎn)用電;
2、對各變配電站電纜溝進行集中治理
電纜溝內狀況差,主要存在的問題有:電纜溝空間不夠,部分電纜溝電纜無法上架,導致故障處理、點巡檢困難;電纜排列雜亂無章,不同等級電纜共溝;溝內沒有阻燃防火措施;電纜出入孔洞封堵不嚴等,按照公司要求進行整改,電纜溝治理項目已審批,等待廠家施工;
3、110kV變電站6KV側單相接地故障管理系統(tǒng)不完善
我作業(yè)部110KV變電所在2014年改造過程中, 6KV側單相接地故障管理系統(tǒng)功能不完善,當接地現(xiàn)象發(fā)生時,現(xiàn)有設備進行接地選線、報警并選出故障支路,只能處理單相金屬接地;如果單相接地故障為弧光接地,則會在系統(tǒng)中產(chǎn)生最高值達3.5倍相電壓或以上的過電壓,這樣高的過電壓如果數(shù)小時作用于電網(wǎng),勢必會造成電氣設備內絕緣的積累性損傷,嚴重時可導致所內設備燒毀。
4、老牽引變配電站,老牽引自57建礦以來變電所成立,直流側設備已報廢停用,6KV交流側設備仍在運行,設備狀況不是很好,其中高壓側保護系統(tǒng)基本已失效,經(jīng)常造成越級跳閘;整個破碎系統(tǒng)80%供電靠老牽引,起著舉足輕重的作用。所有設備都有他的壽命,現(xiàn)老牽引已經(jīng)運行60載,超出了使用年限,特別急需礦里投資進行設備更新改造.
第二方面:
由于“三供一業(yè)”我們單位涉及較多,去年已經(jīng)將民用供暖設備設施移交政府,今年各水源泵站,包括311、321、612線路及管道也要逐漸要移交政府,我們做好對接等相關事宜;隨著本單位業(yè)務量逐漸縮小,包括廠區(qū)各鍋爐也要停燒,今年計劃集中對廠區(qū)的各類管網(wǎng)進行優(yōu)化改造,包括上水、下水及供暖外網(wǎng);許多管道年久老化,腐蝕嚴重,急需大修點比較多;我們之前做了大量工作并制定了詳細的計劃,待天氣好后開始集中組織大修。
1、1620鍋爐房至公路運輸綜合段沿線外網(wǎng)及所有的進戶管網(wǎng),主管道φ108420米 回水φ89420米
2、主礦加油站、推土機庫區(qū)域供暖外網(wǎng)管道、三工區(qū)北墻外檢查井至加油站、推土機庫和設備停放庫沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ108400米;回水 φ89480米;分支φ50400米
3、主礦辦公樓區(qū)域供暖外網(wǎng)管道、1620空壓站房后檢查井至主礦辦公樓區(qū)域沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ108100米 φ892400米φ76750米φ50300米
4、山上油庫院內區(qū)域供暖外網(wǎng)管道
油庫門衛(wèi)的檢查井開始院內外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ89130米*2 φ50180米*2
5、汽運車間辦公室供暖外網(wǎng)管道
汽運空壓站至辦公室沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ76 100米﹡2
6、汽車隊吊車庫供暖外網(wǎng)管道
1﹟鍋爐房至吊車庫沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ8938米﹡2
7、電子樓及環(huán)保樓供暖外網(wǎng)管道
1﹟鍋爐房至電子樓及環(huán)保樓沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ89 90米﹡2
8、工業(yè)鍋爐出口至運輸辦公樓供暖外網(wǎng)管道
φ32530米 φ27330米
9、電修供暖外網(wǎng)管道
設備部機動科倉庫東大門到電修及運輸機車庫沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ159310米φ108310米。
10、動力作業(yè)部材料組及浴池、檢修組至電工組供暖外網(wǎng)管道
作業(yè)部辦公樓西側閥門井至浴池沿線外網(wǎng)及所有的進戶管,主管道φ76 90米*2φ5030米*2
11、主礦浴池供暖外網(wǎng)管道
中圖分類號:TE44文獻標識碼: A 文章編號:
0.引言
通常情況下,用于鐵路運輸企業(yè)生產(chǎn)和生活的房屋是呈分散分布的,這就給鐵路沿線站區(qū)房屋的供暖帶來了一定的困難。按照可持續(xù)發(fā)展的內在要求,我們應該采取一定的技術手段,克服這些困難,做到不僅僅滿足管內鐵路沿線房屋的供暖要求,同時達到節(jié)約能源的目的。
1鐵路沿線房屋
1.1鐵路沿線房屋功能分析
鐵路行業(yè)房屋按其建筑功能與能耗特性大體可分為四大組別。
(1)綜合功能型站房綜合樓類
主要包含鐵路旅客站房以及被整合納入的通信、信號、信息、電力、公安等。屬公共建筑部分的辦公建筑、通信建筑、交通運輸用房等。
(2)站、段、所生產(chǎn)設備及辦公房屋類(含綜合辦公樓)
主要包含調度樓;站調所;通信、信號、信息機房;綜合辦公樓等。屬公共建筑部分的辦公建筑。
(3)工業(yè)設備房屋類
主要包含各站段所設備檢修車間;動車段及動車運用所動車檢修庫;各類備品倉庫等。屬工業(yè)建筑部分。
(4)職工公寓類
主要包括乘務員公寓(機務、車務、客車乘務員公寓);單身宿舍等。屬居住建筑部分。
1.2鐵路沿線房屋耗能分析
通過對鐵路房屋建筑功能的分析,以及建筑屬性的劃分不難得到,工程設計人員在設計中應對所設計建筑物屬性,按其耗能特點開展工作。
(1)綜合功能型站房綜合樓
主要能耗用于空調系統(tǒng),不同時段的能耗差距相對其他建筑而言較小,全年能耗受季節(jié)變化控制。因此,實施節(jié)能設計的效果明顯,故在工程設計中應積極采用節(jié)能手段,以符合建筑節(jié)能標準。
(2)站、段、所生產(chǎn)設備及辦公房屋
由于鐵路辦公的特殊性,部分專業(yè)設備需長年運行。耗能主要用于專業(yè)設備、照明和空調系統(tǒng)。因此,其節(jié)能的潛力在于利用峰谷點空調,辦公自動化、節(jié)能照明,杜絕非工作時間的不必要能耗。
(3)工業(yè)設備用房
使用空調系統(tǒng)較少,因此在建筑設計過程中,應該充分考慮自然通風降溫要求,計算通風所需開窗面積,節(jié)能設計要點主要體現(xiàn)在圍護結構的設計上。
(4)宿舍建筑
作為居住類建筑,對建筑內環(huán)境的舒適度高,因此能耗中空調系統(tǒng)的比重最大,實施節(jié)能設計的效果明顯,應在實踐中堅持節(jié)能設計標準。
2.鐵路沿線房屋供暖特點以及存在的問題
2.1鐵路沿線房屋供暖特點
2.1.1地域和氣候差別大
鐵路線路經(jīng)過城市鄉(xiāng)村,既鑲嵌于平坦地區(qū)和丘陵山區(qū),又有低海拔溫暖地區(qū),還有嚴寒地
區(qū),不同區(qū)域的氣候差別很大。如:蘭新線的武威站區(qū)海拔高度1650m,元月月均氣溫-7.8℃,風少且較弱(2~3級);笈嶺站區(qū)海拔高度2220m,元月月均氣溫-14.7℃,風多且強(4~6級);張掖站區(qū)海拔高度1460m,元月月均氣溫-10.9℃,基本無風。
2.1.2采暖溫度需求與建筑熱負荷差異大
鐵路沿線站區(qū)內既有溫度要求較高(18~20℃)、保溫效果較好、熱負荷較小(熱指標58~64W/m2)的住宅辦公房屋;又有溫度要求較低(12~16℃)、保溫條件較差、熱負荷極大(熱指標165~345W/m2)的高大廠房;還有溫度要求高(20~24℃)、出入頻繁(6次以上/h)、冷風侵襲嚴重、熱負荷較大(熱指標115~180W/m2)的行車房屋。
2.2鐵路沿線房屋供暖存在的問題
2.2.1缺乏統(tǒng)一規(guī)劃
存在建一處房修一處鍋爐房的問題,造成鐵路沿線站區(qū)“三多一少”的問題,有的沿線站區(qū)供暖用爐多達七八個,獨立采暖鍋爐發(fā)熱量大多小于0.07MW(0.01t),供暖面積僅為100m2或300m2
2.2.2能源消耗大、供暖效果差
因司爐工多為臨時雇工或其它工種職工臨時代替,普遍存在操作水平低、燃煤浪費嚴重、熱效率低的現(xiàn)象,沿線小站區(qū)小鍋爐房月均耗煤高達35~60kg/m2,室內溫度卻普遍較低。
2.2.3安全隱患多
由于采暖設備檢修不到位,造成供暖系統(tǒng)結垢比較嚴重,安全裝置失修的隱患普遍存在。
3.管內鐵路沿線房屋供暖與節(jié)能對策
鐵路運輸特有的生產(chǎn)組織方式?jīng)Q定了沿線房屋在供暖組織方式、供暖保障機制、供暖成本核算上與城市房屋供暖有很大不同。因此,必須要轉變目前鐵路沿線房屋的供暖組織管理方式,達到既要提高供暖質量,又要做到節(jié)約能源的目的。
3.1轉變組織方式,統(tǒng)一規(guī)劃、合理配置
在新建鐵路沿線各較小站區(qū)房屋總面積基礎上,適當考慮發(fā)展需求進行統(tǒng)一規(guī)劃,盡量做到一站一爐一網(wǎng);在既有線沿線各較小站區(qū),要結合現(xiàn)狀逐步向一站一爐一網(wǎng)過渡,逐步實現(xiàn)站區(qū)房屋并網(wǎng)供暖的目標。在較大站區(qū)要合理規(guī)劃,能整合的整合,能并網(wǎng)的并網(wǎng),盡量減少鍋爐房數(shù)量、增大單體鍋爐噸位;并區(qū)分不同房屋用途進行分爐或分網(wǎng)供暖,使熱源、管網(wǎng)在較經(jīng)濟狀態(tài)下運行,提高燃煤利用率,改善供暖質量,提高操作人員技術水平,降低“三廢”排放。
3.2轉變粗放式供暖方式,樹立緑色供暖意識
鐵路沿線房屋要轉變強供暖、弱保溫的粗放式供暖方式。(1)沿線小站行車房屋,大多是獨立建筑,因作業(yè)人員出入頻繁且房屋門窗密封性差,圍護結構保溫性不好,因此熱損失是住宅辦公建筑的2~3倍或更多,造成既供暖氣又開空調的高耗能現(xiàn)象。建議:一是對房屋的圍護結構進行改造,墻體、屋面增設保溫層;二是門窗更換為密封性能較好的新型門窗;三是出入口增設門斗走廊等。既解決了房屋的保溫問題,也獲得較好的節(jié)能效果,如武南南場峰頂作業(yè)室六面臨空,過去24小時不停供暖,地面還結冰,2006年在室外頂棚下加裝泡沫保溫板砌筑填充墻后,室內溫度有明顯改觀,鍋爐運行時間每天減少2~4h,每年節(jié)約燃煤30~50t、節(jié)電7000~12000kW•h。(2)機務、車輛部門的廠房因空間大,圍護結構保溫性能差、冷風滲透嚴重,從而造成了熱損失高、室內溫度低的現(xiàn)象。在寒冷的冬季,室溫為14℃的大庫,開門進車后,溫度馬上下降至2℃,足見其熱損失之大。為提高供暖質量且節(jié)約能源,應加強大庫圍護結構的維修,確保現(xiàn)有天棚、門窗無破損無開縫,同時要針對主要的冷風侵入口大門加裝電或汽熱風幕,這樣既方便車輛出入又能較好的保持室內溫度。(3)在對房屋進行保溫改造的同時應制定相應制度,規(guī)范操作人員的自覺節(jié)能行為,如隨手關門,冬季吊門簾等,樹立緑色環(huán)保的行為節(jié)能意識。資料顯示實現(xiàn)按需用熱和行為節(jié)能可節(jié)約能源15%~20%,節(jié)能住宅的熱能消耗量僅為非節(jié)能住宅的一半,可見行為節(jié)能與建筑節(jié)能潛力巨大。
3.3引進先進技術,轉變供暖生產(chǎn)方式
實踐證明蒸汽采暖存在能耗高、舒適性差,系統(tǒng)維護費用大、安全性差的問題。同面積房屋蒸汽采暖比熱水采暖能耗增高10%~20%,鐵路站區(qū)一線生產(chǎn)房屋因歷史原因大多為蒸汽采暖,如果能進行汽改水,可節(jié)約大量燃煤及采暖用水。如:武南到達場,原為蒸汽采暖,后對鍋爐及室內外系統(tǒng)進行了汽改水,在增加1000m2供暖面積的情況下,采暖用水、用煤均無增加,年節(jié)約燃煤45~60t,節(jié)約水110~140m3,節(jié)約電2500~3000kW•h。
沿線較大站區(qū)距離城市供熱系統(tǒng)較近,有并入城市供熱系統(tǒng)的條件,要積極并入城市供熱系統(tǒng),這樣可使燃煤利用率得到大幅提升,并大量減少人力費用和設備費用投入。
要在有條件的遠離城鎮(zhèn)的沿線站區(qū)推廣應用空氣源熱泵和地源熱泵等技術,加大可再生能源的應用,提高能源利用效率。
3.4應用信息化手段,提高供暖質量,減少能耗
房屋采暖是一個由點到面的空間網(wǎng)絡系統(tǒng),鍋爐房是中心、管道是網(wǎng)絡,用戶是末端,各末端的溫度、流量、壓力直接決定著采暖質量,只有在均衡的流量壓力作用下,系統(tǒng)的每個末端才能有好的采暖效果。鍋爐房只有在隨時掌握各支路和末端溫度壓力流量的情況下,才能做到隨溫度適時運行。據(jù)多年的工作經(jīng)驗,因系統(tǒng)末端效果不一而造成的能耗損失在2%~5%之間甚至更高,因此對供暖管網(wǎng)系統(tǒng)及鍋爐進行信息化改造是提高供暖質量、減少能耗的有效手段。
3.5轉變供暖成本核算體制,應用科學手段,合理控制能耗
鐵路站區(qū)房屋地域差異、功能差異、熱負荷差異較大,現(xiàn)用粗放綜合指標計劃控制能耗顯然不能取得好的結果。要用科學方法將房屋熱損失的各種基礎數(shù)據(jù)及鍋爐和管網(wǎng)的基礎數(shù)據(jù)進行實地收集,合理確定鐵路沿線房屋熱負荷、鍋爐熱效率等數(shù)據(jù),合理確定能耗指標,并有針對性的進行技術改造,才能做到能耗的有效合理控制。
4.結論
只有在科學發(fā)展觀思想的指導下,對鐵路企業(yè)的采暖房屋、供暖設備進行有效的改造、整合、管理,才能合理地解決供暖與節(jié)能的矛盾,達到供暖效果好,能源消耗低的目標;才能有效促進采暖單位、供熱單位節(jié)能工作的開展,進一步提高采暖單位、供熱單位的節(jié)能積極性。
參考文獻:
[1]何平,孫剛.供熱工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1993.330-332.
[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1993.81-131.
一、責任目標:
(一)、各小學校長、幼兒園是學校冬季取暖安全管理的第一責任人。
(二)、嚴禁室內明火取暖。對所有取暖設施、設備要有專人負責,定期及時檢修,同時要做好取暖用煤的保障工作。各校要認真安排,必須保證按時、正常供暖,嚴禁以任何理由推遲供暖、縮短供暖時間和降低供暖標準。
(三)、嚴格鍋爐供暖管理;
1、落實定期年檢制度。鍋爐設施、設備需年檢的要經(jīng)有資質的單位進行定期年檢,年檢合格后方可使用。
2、學校鍋爐操作人員必須經(jīng)過培訓并持證上崗,嚴格執(zhí)行鍋爐操作規(guī)程,嚴禁無證上崗、違規(guī)操作。
3、取暖前及取暖過程中對鍋爐供暖設施、設備要進行定期不定期的全面檢查、維修、保養(yǎng),要經(jīng)常進行故障及隱患排查,及時維護整改,嚴禁帶病運轉,確保采暖運行安全。
(四)、各小學、幼兒園要安排專人負責冬季取暖管理工作,保證供暖質量效果和供暖安全。
(五)、加強用電取暖管理。
1、由學校負責協(xié)調電力管理部門,聘用專業(yè)電工嚴格按照國家標準進行設計、施工。并做好設施、設備的日常維護工作。
2、學校負責采購使用的用電取暖設施、設備(如空調、電暖器、電線、線管、插座、漏電保護裝置等)必須是滿足國家標準的正規(guī)廠家生產(chǎn)的,有合格標志的產(chǎn)品,并保證滿足負荷需要。
(六)、取暖期校舍室內溫度必須保證達到國家規(guī)定取暖溫度標準以上。
(七)、注重安全教育。學校要結合本地實際,在取暖安全教育的同時突出冬季特點,對師生進行以防火、防流行性疾病及用電安全等安全教育培訓,提高廣大師生的安全意識和防護能力,確保安全過冬。
二、責任追究。
關鍵詞:燃氣紅外線輻射;供暖;
中圖分類號:TE44 文獻標識碼:A
燃氣紅外線輻射供暖的工作原理為:燃燒天然氣、液化天然氣或液化石油氣(人工煤氣也可用,但熱值低,燃燒產(chǎn)物中有害物量較多,應用漸少),加熱輻射金屬管、板或陶瓷板,使其產(chǎn)生直接熱輻射(也稱1次輻射)和受熱房間圍護結構內表面和設備等表面的2次輻射及對流換熱,為采暖區(qū)創(chuàng)造舒適的微氣候條件。它也能用于生產(chǎn)工藝性加熱,但主要用于供暖,因此以下簡稱燃氣輻射器供暖。燃氣輻射器構成:燃氣燃燒器,輻射管或板,反射罩,調節(jié)、控制和安全保障組件。
1、燃氣輻射器供暖具有高效、節(jié)能的優(yōu)點
高大建筑物倘用傳統(tǒng)的散熱器(暖氣片)作放熱設備,大跨度房間難布置。有的車間墻上放滿散熱器,靠自然對流放熱為主的這種供暖方式造成上下溫度梯度大,達0.5~1.0℃/m,使房頂下空氣溫度高達32℃,但2m以下人停留的工作區(qū)空氣溫度分布不均,有的地方只有3℃~5℃。供熱系統(tǒng)不是為建筑、為室內空氣服務的,而應以人為本,除滿足生產(chǎn)工藝要求外,以人員舒適與降低能耗為主要目標。倘用散熱器加暖風機或集中空氣處理送暖風方式,既占建筑面積,又會造成揚灰,影響衛(wèi)生和人體健康,在某些場合還被禁用。至于敞開、半敞開場地的供暖,使用燃氣輻射器更有無可比擬的優(yōu)點。
燃氣輻射器金屬管中平均溫度為180℃~550℃,產(chǎn)生3.5μ~5.5μ波長的紅外線穿過空氣層,被人體、物體吸收,熱效應顯著。地面溫度高出周圍空氣溫度4℃~8℃,地面、墻面、物體溫度和2次輻射可使2m以下的工作區(qū)空氣溫度分布均勻,造成舒適的微氣候。輻射器采暖房間的工作區(qū)溫度可比對流采暖方式低2℃~3℃,能滿足同樣的舒適度。房屋上下溫度梯度小,上部空氣溫度不高,無效熱損失減小。
當用蒸汽或熱水鍋爐供暖時,設小鍋爐η=70%,外網(wǎng)熱媒輸送熱損失5%,內網(wǎng)及設備熱損失10%.
則總效率η=0.7×0.95×0.9≈60%,而燃氣輻射器供暖η可達90%以上。燃氣輻射器能實現(xiàn)完全自動化工作,調節(jié)靈活,熱惰性小,無效熱損失少,與傳統(tǒng)方式比,一個采暖期可節(jié)能33%~50%.此外,它的優(yōu)點還有:房間氣流速度小,減少灰塵和其它有害物飛揚,工作時無噪聲,不會凍結,安裝工期短等等。
2、燃氣輻射器供暖應用范圍
燃氣輻射器可用于:
1)生產(chǎn)車間的工作區(qū)或工作點(當應用于高大空曠、工作點分散的車間時,優(yōu)點尤為明顯);
2)露天作業(yè)場所的工作區(qū)、工作點(具有其它供暖方式無可比擬的優(yōu)點);
3)人員短暫停留的民用建筑和敞開場地。例如:車站月臺、汽車候車室、體育運動場館、展覽館、露天或半敞開市場等等;
4)處于施工過程中的房屋和構筑物的加熱;
5)材料和設備所需的工藝性加熱;
6)敞開場地、半敞開場地的融雪,房屋和構筑物屋面的融雪。
3、燃氣輻射器供暖應用工程實例
正如我國《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》“條文說明”中指出的,“目前,在許多發(fā)達國家已有多種新型的燃氣采暖設備,具有高效節(jié)能、舒適衛(wèi)生、運行費用低等特點。該采暖方式尤其適用于有高大空間的建筑物采暖。隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展,油氣田的開發(fā)和利用,這種采暖方式的應用在不斷增加。”
俄羅斯采用燃氣輻射器供暖的項目已有幾百個,具代表性的實例有:秋明油田機械制造廠綜合車間,位于莫斯科至基輔車站的歐洲最大的機車維修裝備庫,弗努科伏國際與國內主航線飛機維修車間等。法國燃氣供熱公司(GAZ INDUSTRIE DE FRANCE)在中國的獨家―上海拓邦電子有限公司已把燃氣輻射器用于亞洲最大的熱帶植物園―天津熱帶植物觀賞園,該植物園位于天津市西青區(qū),建筑面積4萬m2,高度10~16m,總投資2.6億元,已建成,配備有智能化通風、遮陽降溫自動化設備,與燃氣輻射器一起創(chuàng)造出與熱帶植物原生環(huán)境相似的室內生態(tài)環(huán)境。此外,該公司還把燃氣輻射供暖用于中國重型汽車集團公司、天津港保稅區(qū)、中國金車集團公司、天津中北工業(yè)園、天津美卓礦機、上海當納利等項目。意大利Eukoima公司生產(chǎn),AET先科(亞洲)有限公司和加拿大川和。施萬克公司制造,廣東田氏三和實業(yè)有限公司的燃氣輻射器也有成功應用的工程實例。
4、設計中應注意事項
設計時必須遵守的規(guī)范,除文獻2外,還有《JBJ10-96機械工廠采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》、《GBJ16-87建筑設計防火規(guī)范》、《GB50028-9城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范3》、《GB50316-2000工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》、《GB50235-97工業(yè)金屬管道施工與驗收規(guī)范》和《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》等。本文參考俄羅斯規(guī)范,補充和強調某些條文:
1)燃氣輻射器嚴禁安裝在地下室和有易燃、易爆氣體、粉塵和介質的場所。文獻2第3.5.11條為新增條文,對輻射器燃燒產(chǎn)物即尾氣的排放問題規(guī)定為:“尾氣為二氧化碳和水蒸汽。在農(nóng)作物、蔬菜、花卉溫室等特殊場合,允許尾氣直接排至室內”。一些高大建筑實例數(shù)據(jù)表明,尾氣中CO含量不超過0.0199%,CO2不超過5.4%(隨各國產(chǎn)品不同而不同)。有害物CO
2)俄羅斯《燃氣紅外輻射供熱系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定:當裝有燃氣輻射器場所消防自動化系統(tǒng)(包括煙氣報警、火災信號和滅火系統(tǒng))發(fā)生故障時,應能自動關閉燃氣供氣系統(tǒng);燃氣供氣壓力超出輻射器額定值時能自動關閉供氣;應能手動遙控關閉輻射器;采暖場所應有傳感器,反映空氣溫度和輻射溫度,使輻射器保證采暖所需溫度值;當有局部通風與全面通風系統(tǒng)時,燃氣輻射器供暖系統(tǒng)應與它們聯(lián)鎖,先啟動和后關閉通風系統(tǒng);燃氣輻射器供暖系統(tǒng)應能方便地維護保養(yǎng)與維修,檢驗其工作能力每一季度至少1次。
燃氣輻射供暖系統(tǒng)竣工驗收時,需編制的技術文件有:
①供暖系統(tǒng)的設計圖紙及說明。其中應有采暖通風、燃氣供應、供電、自動化等內容。有供暖系統(tǒng)熱負荷計算,輻射器數(shù)量計算和安裝位置的確定等。
②燃氣輻射器的相關技術文件。
③輻射器燃燒產(chǎn)物中有害物一覽表,以及各有害物未經(jīng)稀釋時的重量濃度。
④建筑物室內微氣候參數(shù)的實測數(shù)據(jù),包括垂直方向與水平方向熱輻射強度,工作人員頭部、軀干部和足部熱輻射強度。
⑤系統(tǒng)運行和維護管理說明書。