传统供热"痛点":
部分使用单位工业锅炉常年或长期处于低负荷运行状况,且在日常运行中频繁启动和停止。锅炉低负荷运行和启停频繁,不但会降低锅炉运行热效率,增大锅炉风机的耗电量,而且会降低锅炉部件特别是燃烧机的使用寿命。
燃气热水锅炉+大温差换热热泵=节能高效……
一、解决燃烧机启停频繁等问题:锅炉进出水"大温差"在设定高温停炉数值,可以降低低温启炉数值。进而减少启停次数;
二、减少燃烧机吹扫次数。燃烧机吹扫炉胆时,是强制散热过程。
三、锅炉进出水"大温差"能够实现锅炉经济负荷,即""锅炉负荷在75~90%范围时,其效率最高",结束低负荷运行状态。
四、大温差,小流量,减少一次循环泵输配电耗。
新能源清洁供暖系统解决方案:大温差热泵PK板式换热器。燃气热水锅炉+烟冷器,属于被动式节能;燃气热水器锅炉+大温差换热热泵,属于主动式节能
"热泵+燃气锅炉".0:采暖季初寒期末寒期,热泵主运行+燃气锅炉调峰。清洁供暖,节能运行……
"热泵+燃气锅炉"2.0:一是,燃气锅炉烟气余热的深度回收;二是,采暖季初寒期末寒期,热泵主运行+燃气锅炉调峰。清洁供暖,节能运行……
"热泵+燃气锅炉"3.0:一是,大温差换热,可以充分发挥燃气锅炉的热功率热效率;二是,锅炉烟气余热的高效率回收;三是,采暖季初寒期末寒期,热泵主运行+燃气锅炉调峰。清洁供暖,节能运行……
"热泵+燃气锅炉"4.0:一是,大温差换热,可以充分发挥燃气锅炉的热功率热效率;二是,锅炉烟气余热的高效率回收;三是,采暖季初寒期末寒期,热泵主运行+燃气锅炉调峰。清洁供暖,节能运行;四是,以“供热智能体”为技术架构,包含智能交互、智能联接、智能中枢和智慧应用,打造能感知、会思考、可进化、有温度的一体化供热系统……
上述为系统组合;由表及里,由系统拆解为总成模块。
燃气锅炉两大件:锅+炉;
热泵四大件:蒸发器+压缩机+冷凝器+节流阀;
吸收式热泵五大件:发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等;
斯特林发动机主要由压缩腔、加热器、回热器、冷却器和膨胀腔等组成。
炉(发生器),锅(冷凝器或热交换器),压缩机,蒸发器,吸收器,热交换器……优优组合,重构融合,会发生怎样的"化学反应"?以学术视域审视,市场上的真空锅炉是由炉(发生器)+锅(冷凝器或热交换器)等关键总成加上辅机模组。
锅炉经济负荷;锅炉负荷变化时,其效率如何变化?
每台锅炉都有一个经济负荷范围,一般都在锅炉额定负荷的75%~90%左右,超过此负荷,效率要下降,低于此负荷,效率也要下降,因为每台锅炉的炉膛和烟道容积是固定的,当超出额定负荷时,会使燃料在炉膛停留时间过短,没有足够的时间然仅就被带出炉膛,造成q4热损失增加;因烟气量过大,烟气流速和烟温大于正常值,造成烟气损失大,其效率降低。在低负荷运行时,由于炉膛温度下降较多,燃烧扰动减弱,固体不完全燃烧热损失增加,锅炉效率也会降低。
燃气热水锅炉”大温差”运行的节能效应
一种清洁、高效的燃气锅炉大温差高效供热系统,所述燃气锅炉大温差高效供热系统由燃气锅炉、间壁式换热器、直接接触式换热器、热泵、大温差换热机组、循环泵、连接管路及其它附件组成;所述的连接管路分为一次侧管路、二次侧管路和三次侧管路。该系统是一种清洁、高效供热系统,可实现大温差远距离高效供热,并采用换热器和热泵技术高效回收燃气锅炉烟气余热,提高供热系统能源利用效率。
所述一次侧管路的连接方式为:来自燃气锅炉的高温供水进入一次侧供水干管,然后输配至各个热力站,并进入各个热力站的大温差换热机组,在大温差换热机组内与二次侧低温循环水进行换热后,返回至一次侧回水的干管,并被输送至供热首站,经循环泵加压后,依次流经热泵、间壁式换热器、燃气锅炉,被依次加热升温后,最后送至一次侧供水干管,完成一次侧管路循环;
所述二次侧管路的连接方式为:在热力站中,二次侧回水管路与大温差换热机组的冷媒进口连接;二次侧供水管路与大温差换热机组的冷媒出口连接;二次侧低温循环水在大温差换热机组中被一次侧高温循环水加热升温,与此同时,一次侧循环水温度得到大幅度的降低;
所述三次侧管路的连接方式为:三次侧管路将接触式换热器和热泵连接起来,并在接触式换热器出口的管道上设置加药罐;三次侧低温循环水进入接触式换热器中与燃气锅炉烟气直接接触回收其废热,并被加热升温后,进入加药罐,然后经循环泵的加压后进入热泵的蒸发器放热降温后再返回至接触式换热器,完成三次侧管路循环。
全工况大温差换热机组
大温差换热机组是将吸收式热泵和水-水板换结合在一起的新型换热机组,应用在热力站或隔压站等需要热网间接换热的地点,在不新增热电厂和末端锅炉房的前提下,可以大幅提高热电厂供热能力和既有管网输送能力。
大温差换热机组的优势:
使高温水的出口温度降低到低温水入口温度以下,显著拉大高温水温差;
提高热电厂供热能力30%,降低热电联产供热能耗40%,提高既有管网输送能力50%;
对新建项目可大幅降低管网投资;
老旧小区改造项目可大幅增加供热面积。供热面积不改变的情况下,可以减少高温水流量,从而降低循环水泵的用电功耗。
何为全工况?
全工况是指通过优化机组流程和结构,满足全供暖季运行的充分条件,供暖初末寒期高温侧60℃即可驱动机组运行,填补了低温驱动的空白。保证高温侧超低温度驱动,超低温度回水。充分挖掘了机组的节能潜力。
-取消备用板换设计;
2-拓宽地域范围;
3-打破补燃型机组概念;
核心技术
全工况调节技术
串、并联及吸收式专利
无级变频技术
静音降噪技术
溶液防结晶技术
全自动真空维持技术
梯级换热技术(5级)
高效流动及换热管技术
网源一体化技术
远程上位及管控技术
一拖多技术
全工况大温差
低温驱动,供水温度60℃即可运行
全供暖季,满足不同的运行参数
取消现行应用中的备用板换设计
大数据分析
基于千万级的热网实际运行大数据
节能降耗
多流程短频多通道设计
实现多次换热,又降低整机压损
定制化
系列化、模块化、定制、占地面积小
成本创新
取消备用板换设计,减少机房占地和投资
一拖多,降低初投资
联网联控
一键开关,联网联调,克服水力失调
远程管控,远程开机,实时监测设备运行
效率提升
节约占地30%
节约投资20%
使用率00%
综合能效35%
在”抑霜型空气能热泵+燃气热水锅炉”最低运行(热泵融霜时)范围以下,即传统运行盲区内如何安全稳定供应冷热量的技术路径
传统的大型冷热源设备的特点是负荷大的时候效率高、节能;但是负荷低的时候能耗就太大、费用太高,甚至负荷太小的时候,还无法开机,因此使用的灵活性太差,由于这个原因,以前修建的大型中央空调建筑无法提供少量房间处于加班状态下的空调服务,越来越多的大型中央空调项目转而采用分散的小型中央空调系统,其中尤以写字楼、办公楼为甚。分散的小型中央空调系统具有很多优点,最突出的就是“使用灵活方便”,在经常需要少量工作人员加班的场所,采用小型分散中央空调系统,几乎成为了使用方和技术人员固定的选择。
但是,采用小型中央空调系统也是要付出代价的:
首先,机组容量越小,单价越高,其直接总造价一般比档次相当的大型系统高30~00%;
其次,机组容量越小,能效比越低,总能耗越大,如果把大、小型空调系统的主要工作时段、加班时段耗电量分别计量,我们可以发现小型系统在加班时段节约的能耗,比主要工作时段多耗的能量少得多,实际总能耗高很多;
第三,小型空调系统需要占用数量不菲的有效使用面积,如按写字楼和地下车位的销售价计算,价值比为4:,其价差甚至可能超过空调系统投资;
第四,小型系统的配电量大,而且分布点位多,离配电房距离远,电气投资大;
第五,带来噪声、振动隐患;
第六、机组数量多且分散,故障几率增大,维护工作量较大。
因此急需一种在低负荷状态下既高效节能、又灵活方便的”热泵+锅炉”系统,能将蓄冷/热技术和建筑智能化控制技术结合的冷热源系统运行控制方法,实现冷热源系统在传统低负荷运行盲区内,实现可靠运行的方法,且可以无级调节、稳定供应足够小、无限接近于零的冷热负荷,解决了冷热源设备最低调节负荷以下的传统“调节盲区”,利用现有的智能化技术、蓄能技术、变流量控制技术重新组合创新,能以较低代价实现以往代价高昂的、甚至不敢想象的技术效果,能够实现投资与能耗的双重节约,经济效益和社会效益双优,对行业发展格局将产生有益的影响。首次在行业内对冷热源系统的超超低负荷状态提出定义,并对冷热源系统正常运行状态、低负荷状态、超低负荷状态、超超低负荷状态、零负荷状态及其相互转化时的运行控制提出了控制方法、判断依据、运行逻辑,具有很强的可实现性。
实现冷热源系统在传统运行盲区内可靠运行的方法,所述冷热源系统包括专用控制系统、蓄能容器、释能输送设备、传感器、蓄冷自控阀组、蓄热自控阀组、流量探测装置、冷热介质输送管道以及保温绝热、防潮和配电设备,其特征在于:所述实现方法包括以下控制步骤:
A:当冷热源系统正常运行时,由原系统的控制方式控制;
A2:判断是否只有一台最小主机在运行;如果否,则返回步骤A;
A3:如果是,则激活所述专用控制系统,进行运转准备工作,对所述专用控制系统自身的电器元件、释能输送设备、传感器、自控阀的状态进行检测;若检测发现异常,则锁定所述专用控制系统在不启动状态,同时发出故障报警信息;若检测情况正常,则所述专用控制系统进入待机状态;
A4:判断最小主机的实际负荷与保护停机负荷的差距是否小于预设值,如果否,则返回A;
A5:如果是,则所述专用控制系统获得对最小主机及其对应冷热介质输送设备的控制权,维持最小主机及其对应冷热介质输送设备的运转,同时开启蓄能容器I及蓄冷自控阀组,或开启蓄能容器I及蓄热自控阀组,一边蓄能,一边由最小主机直接供应用户负荷;所述专用控制系统同时对步骤A6、A4、A7保持监测;
A6:判断蓄能容器蓄能循环出口温度是否优于设定值,蓄冷时取高温端温度传感器(8)的数据,蓄热时取低温端温度传感器(9)的数据,如果否,说明蓄能尚未完成,则返回步骤A5;
A7:如果是,说明蓄能已完成,则停止最小主机及其对应冷热介质输送设备,开启释能输送设备中流量最大的一台,并根据压差传感器(24)的反馈信号自动选择开启哪一台释能输送设备、并确定该设备的出力水平;同时对步骤A8、A20、A2保持监测;
A8:根据流量探测装置,判断用户侧是否有流量,如果有流量,则返回步骤A7;
A9:如果无流量,说明已无需求、或需求出现了断续现象,末端用户的用能设备电动阀的正常启闭引起用户侧总流量时断时续,则将释能输送设备降至最低出力运行;
A0:在超超低负荷状态下,根据流量探测装置判断设定时间长度内用户侧有无流量,如果有流量,则转到步骤A7;
A:如果设定时间长度内用户侧无流量,则释能输送设备按预设程序间歇运行,探测用户侧是否出现流量;
A2:释能输送设备按预设程序间歇运行,在设定的最多启动次数以内,判断用户侧是否出现流量,如果有流量,则转到步骤A7;
A3:如果在设定的最多启动次数以内,用户侧无流量,则停止全部设备,自控阀复位,关闭所述专用控制系统;
A4:在步骤A5状态,监测用户侧是否有流量信号,如果有流量信号,则返回步骤A5;
A5:如果无流量信号,则判断蓄能容器内已蓄能比例是否超过设定值,如果是,则转到步骤A7;
A6:如果否,则保持最小主机及其对应冷热介质输送设备运行,继续蓄能;同时对步骤A4、A5保持监测;
A7:在步骤A5状态下,判断压差传感器(24)的压差值是否低于设定值,如果否,则返回步骤A5;
A8:如果是,说明用户侧流量低于实际需要,则关小蓄能容器蓄能循环的蓄冷自控阀组或蓄热自控阀组,直到压差传感器(24)的压差值不低于设定值;
A9:判断蓄能容器蓄能循环的蓄冷自控阀组或蓄热自控阀组是否全关,如果是,说明用户侧负荷上升到超过最小主机的最大出力,则返回步骤A,将控制权交回原系统控制方式;如果否,返回步骤A5;
A20:在步骤A7状态下,判断蓄能容器释能循环出口温度是否由于设定值,释放冷量时取低温端温度传感器(9)的数据,释放热量时取高温端温度传感器(8)的数据,如果是,说明蓄能容器能量尚未释放完毕,则返回步骤A7;
A2:如果否,说明蓄积的能量以释放完毕,则返回步骤A5。
"吸收式热泵—锅炉"复合机组我国的主要供暖方式仍是燃料锅炉,它的可靠性很高;但是燃烧产生的热量通过直接换热的方式满足建筑的热负荷,这种方法不够高效,排放物也较多。因此,为了降低能耗、减少污染,工程师们提出了多种提高锅炉效率的方法,包括显热回收法、冷凝热回收法、热泵热回收法、开式吸收式热泵回收法等。这些技术确实有效果,可从一次能源的角度考虑,它们的效率总不会超过.0。为了使供热效率进一步提升,燃料驱动的吸收式热泵逐渐得到
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