基于实际工程案例的某集中供热系统一级管网能耗分析及节能改造研究

【摘要】：目前我国正在积极加强节能减排工作的力度，对既有集中供热系统的节能改造是节能减排工作的重点。集中供热系统是一个复杂的综合系统工程，它由热源、各级输配管网、热用户组成一个严密的整体。对集中供热系统的节能改造，往往是围绕着热源，一级管网系统、二级管网系统、末端热用户这四大部分进行。由于一级管网处于整个供热系统的第一级能量输送环节，其水力工况和输送效率不光影响着系统的能耗，同时也直接影响着末端热用户的供热质量，所以无论从社会、环境、经济方面来看，一级管网在集中供热系统节能改造中占有重要地位。 本文作者对乌鲁木齐市高新热力公司集中供热系统一级管网进行实地调研，现场检测，收集了大量的该集中供热系统2009-2010年采暖季一级管网运行数据。采用《采暖居住建筑节能检验标准》（JGJ132-2001）中的相关原理对数据进行整理分析，首先计算出该集中供热系统一级管网的水力平衡度，输送效率以及补水率，并与《采暖居住建筑节能检验标准》（JGJ132-2001）中的评价标准进行对比。结果显示，该集中供热系统一级管网水力失调严重，76%的换热站一次侧水力平衡度不达标；输送效率不高，在0.74~0.80之间；系统补水率超标，超过上述标准规定的0.38%。 其次，笔者分别针对水力平衡度、输送效率、系统补水率以及管网运行调节方面进行了能耗分析，并对改善一级管网水力平衡、提高输送效率、降低系统补水率、运行调节方面进行了节能改造的理论研究以及计算分析。从分析结果来看，该集中供热系统若采用二阶段或三阶段变流量质调节运行，在各换热站一次侧热力入口处安装平衡阀，并改善一级管网的保温性能，09-10年采暖季可以节约26480.9吨燃煤、80727吨软化水、2978247KWh（三阶段变流量）或2979264KWh（二阶段变流量）电，具有巨大的节能潜力。 最后，本文对节能改造后的社会、环境、经济效益方面进行了预测计算和分析。从改造后各项效益的预测可以看出，该集中供热系统一级管网若进行节能改造，09-10年采暖季内预计可以改善31.33%的热用户的采暖质量；预计可以实现减排CO26万吨以上，SO2139吨以上；预计可以带来700万元以上的经济收益。表明该集中供热系统一级管网具有较大的节能改造必要性。 【关键词】：集中供热系统一级管网 水力工况 能耗分析 节能改造
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU995
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 课题研究背景8-10
• 1.1.1 国内能耗现状8-9
• 1.1.2 乌鲁木齐市能源、环境发展现状9-10
• 1.2 国内外集中供热技术的发展与现状10-12
• 1.2.1 国内集中供热技术的发展与现状11
• 1.2.2 国外集中供热技术的发展与现状11-12
• 1.3 国内集中供热系统尚存的问题12-13
• 1.4 国内外集中供热系统管网节能改造及研究现状13-17
• 1.4.1 国内外集中供热系统改造现状14-15
• 1.4.2 国内外集中供热系统管网研究现状15-17
• 1.5 课题研究的主要内容17-18
• 1.6 本课题的意义18
• 1.7 本章小结18-20
• 2 高新热力公司集中供热系统调查与实测20-42
• 2.1 高新热力公司集中供热系统概况20-32
• 2.1.1 乌鲁木齐市地理气候特点20
• 2.1.2 项目概况20-21
• 2.1.3 热源概况21-22
• 2.1.4 一级管网、换热站及热用户概况22-32
• 2.2 一级管网调查与实测的目的、原理、仪器与方法32-40
• 2.2.1 调查与实测的目的32-33
• 2.2.2 集中供热系统管网评价依据及检测原理33-34
• 2.2.3 管网检测的仪器与使用方法34-38
• 2.2.4 管网检测流程38-40
• 2.3 一级管网调查与实测结果40
• 2.4 本章小结40-42
• 3 高新热力公司供热系统一级管网水力工况实测分析与评价42-68
• 3.1 一级管网水力平衡度分析与评价44-58
• 3.2 一级管网输送效率分析与评价58-63
• 3.3 一级管网补水率分析与评价63-65
• 3.4 本章小结65-68
• 4 高新热力公司集中供热系统一级管网能耗分析及改造研究68-92
• 4.1 一级管网水力平衡度能耗分析及改造研究68-77
• 4.1.1 一级管网水力平衡度能耗分析68-73
• 4.1.2 一级管网水力平衡度改造研究73-77
• 4.2 一级管网输送效率能耗分析及改造研究77-80
• 4.2.1 一级管网输送效率能耗分析77-80
• 4.2.2 一级管网输送效率改造研究80
• 4.3 一级管网补水率能耗分析80-83
• 4.3.1 一级管网补水率节能潜力分析80-83
• 4.4 一级管网运行调节方式能耗分析及改造研究83-90
• 4.4.1 分阶段变流量质调能耗分析84-86
• 4.4.2 分阶段变流量质调节水温设定86-89
• 4.4.3 分阶段变流量质调节的实现方式89-90
• 4.5 本章小结90-92
• 5 高新热力公司集中供热系统一级管网节能改造效益预测92-102
• 5.1 社会效益预测分析92-98
• 5.2 环境效益预测分析98-99
• 5.3 经济效益预测分析99-101
• 5.4 本章小结101-102
• 6 结论与期望102-104
• 6.1 研究结论102-103
• 6.2 后续研究的建议与期望103-104
• 致谢104-106
• 参考文献106-110
• 附录110-120
• A: 攻读硕士学位期间发表的论文110-111
• B: 高新热力公司集中供热系统基础数据表111-112
• C: 高新热力公司各区域一级管网调查与测试结果表112-119
• D: 测试期间室外温度表119-120
• E: 测试期间补水量表120

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