工业区供热管网运行特性及节能对策研究

【摘要】： 供热系统节能是减少能源浪费实现节能策略的关键。很多工业区供热管网在建设过程中缺乏整体供热规划,实际运行中虽然可以满足供热效果,但是存在较大能量浪费,特别是循环泵的工作效率较低,有较大的节能潜力。 本文针对工业区供热管网的特点进行节能运行研究,并以石家庄金石工业园区实际供热管网系统为具体研究对象,进行了供热管网特性分析和实验研究,在对供热管网特性及运行工况进行理论研究的基础上,应用图论理论、基本回路法和Hardy Cross平差法描述管网特性,建立了枝状管网水力工况计算数学模型;根据供热管网拓扑结构利用矩阵直接得到基本回路矩阵;利用MATLAB语言编制了供热管网水力工况模拟计算程序,模拟供热管网理论情况下和实际的水力工况。通过理论分析、实验测试与数值模拟相结合的方法,对工业区供热运行的特性及其节能对策进行了研究分析,提出工业区供热管网可以采用夜间值班运行实现节能,但需加装分布式变频泵以避免出现循环死区,此节能策略可以用来指导一般工业用户供热节能降耗运行的实践。 本文还通过模拟分析的方法针对金石工业园区按规划扩建后全部建筑供热问题进行了研究,提出了未来全部规划建筑的供热系统改造可行性方案及具体节能方案,得出采用更换主循环泵并安装变频调速设备、同时增设自力式流量控制器的方案为未来规划建设完成后的工业园区供热最佳方案。 【关键词】：工业区供热管网 枝状管网 图论 节能
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU995
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1-1 研究背景9-11
• 1-1-1 我国能源现状及供热节能意义9-10
• 1-1-2 国内外供热节能情况10-11
• 1-2 供热系统节能途径11-13
• 1-2-1 供热系统能效影响因素11
• 1-2-2 提高供热系统能效的途径11-13
• 1-3 工业区供热管网运行特性及节能对策研究的意义13-15
• 1-3-1 供热系统热用户的分类及特点以及课题研究对象13-14
• 1-3-2 工业区供热管网运行特性及节能对策研究的意义14-15
• 1-4 本课题的研究方法及研究内容15-17
• 1-4-1 本课题研究方法15
• 1-4-2 本课题研究内容15-17
• 第二章 工业区供热管网运行特性及节能对策理论与实验研究17-31
• 2-1 概况简介17-20
• 2-1-1 工业区内热力站设备及运行情况17
• 2-1-2 供热管网连接形式17-18
• 2-1-3 供热管网设计及实际运行参数18
• 2-1-4 工业园区供热现状18-20
• 2-2 工业园区供热管网的水力工况理论分析20-28
• 2-2-1 供热管网水力工况分析的基本理论依据20-22
• 2-2-2 工业园区供热管网运行工况理论与实验分析22-28
• 2-3 工业园区供热管网节能运行分析28-30
• 2-4 本章小结30-31
• 第三章 工业区供热管网的数值模拟31-49
• 3-1 供热管网的数学表示31-34
• 3-1-1 图的概念31-32
• 3-1-2 图的矩阵表示32-33
• 3-1-3 管网阻力分布33-34
• 3-2 流体分配规律及求解方法34-37
• 3-2-1 流体在管网中的流动规律34-35
• 3-2-2 基本回路法35
• 3-2-3 Hardy Cross 平差法35-37
• 3-3 模拟需要解决的循环水泵性能曲线拟合问题37-39
• 3-3-1 曲线拟合方法37-38
• 3-3-2 循环水泵性能曲线的拟合38-39
• 3-3-3 误差分析39
• 3-4 枝状供热管网水力工况模拟39-45
• 3-4-1 枝状管网的数学模型及简化39-41
• 3-4-2 枝状管网的数学模型基本回路矩阵的准确快捷表示法41-43
• 3-4-3 室外管网的模拟计算程序43-44
• 3-4-4 程序设计语言——MATLAB 语言简介44-45
• 3-4-5 供热管网水力工况模拟计算程序45
• 3-5 供热管网水力工况模拟分析45-48
• 3-6 本章小结48-49
• 第四章 工业园区管网供热节能技术分析49-61
• 4-1 工业区管网供热的节能对策研究49-51
• 4-1-1 工业区供热管网运行特点49
• 4-1-2 工业区管网运行节能对策49-51
• 4-2 规划全部建筑供热状况理论分析51-53
• 4-2-1 规划全部建筑供热热力工况分析51-52
• 4-2-2 规划全部建筑供热水力工况分析52-53
• 4-3 规划全部建筑供热及其节能对策研究53-59
• 4-3-1 更换现有的循环水泵供热水力工况及节能分析53-55
• 4-3-2 更换部分主要管道供热水力工况及节能分析55-59
• 4-4 规划全部建筑供热节能方案评价59-60
• 4-5 本章小结60-61
• 第五章 结论61-62
• 1. 主要结论61
• 2. 下一步工作设想61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果65

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