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            中國城鎮供熱協會


            《區域供熱》2022年第3期(6月)
            總第218期



            目錄


            調研、分析、探討之聲

            1、不同末端供暖系統熱動態響應特性研究
            陳卓  徐寶萍  蔣沛宏
            華北電力大學

            摘要:在建筑環境系統動態熱模擬相關研究中,往往將末端設備的(冷)熱量作為對流熱納入室內空氣熱平衡方程中。對于集中供暖系統,不同末端形式的供熱量中,對流熱、輻射熱的比例存在較大差異,進而對供暖系統在調控過程中的熱慣性、延遲等熱響應特性產生重要影響。本文基于狀態空間法,利用MATLAB進行建模,通過考慮不同末端設備的對流輻射比例差異,推導出輻射換熱比與房間熱特性系數的關聯公式,并通過模擬案例分析不同末端采暖系統的熱響應差異。


            2、基于紅外熱成像技術的建筑圍護結構快速診斷方法的研究與應用

            馮舸1呂學成1楊懷濱1王順發1劉俊杰2王祖琨2徐敬3
            1. 天津市津能濱海熱電有限公司
            2. 天津大學“室內空氣環境質量控制”天津市重點實驗室
            3. 天津中天環境科技有限公司
            摘要:在建筑圍護結構檢測方面,紅外熱成像儀檢測相比于其他檢測方法,有著無損性、檢測范圍廣、速度快、費用低等優點,具有很重要的工程應用價值,但目前國內外研究主要集中在熱工缺陷的定性研究,而利用紅外熱成像技術進行定量的傳熱系數檢測相對較少。本文描述了利用紅外熱成像快速進行傳熱系數檢測的方法,并通過實驗對傳熱系數計算方法進行了修正,提出一種建筑圍護結構快速診斷的定量檢測方法,并在實際工程項目中進行了驗證。

            3、“站-網-戶”聯合優化控制仿真及應用研究

            呂玉峰1王博凱2王博寧2李連眾3
            1. 包頭市熱力(集團)有限責任公司
            2. 廊坊潔蘭特智能科技有限公司
            3. 加拿大暖通空調系統工程公司

            摘要:運用能量守恒定律及結合實際運行數據,創建集中供暖系統實際動態數學模型,并用于控制策略模擬。模擬結果顯示,采用室內溫度和當量室外溫度相結合的補償控制策略,可實現供暖年度節熱11%-15%的經濟效益。根據二次網回水溫度動態響應及特征,實現二次網水力平衡,進而保障“站-網-戶”聯合優化運行。對某公司3座換熱站應用這種控制原理,對比分析了兩年度的實際運行數據。結果顯示:通過二次網水力平衡和換熱站供需匹配,可降低熱用戶投訴率和能耗指標,為進一步實現“站-網-戶”聯合優化運行提供良好條件。


            4、某高校U型地埋管數值模擬
            張林兵  郭沖沖  崔明輝  溫作銘
            河北科技大學建筑工程學院
            摘要:針對某高校地源熱泵系統單U型地埋管換熱器的換熱性能問題,使用Spaceclaim進行三維建模,再利用FLUENT軟件對地埋管及其周圍土壤進行模擬分析,在連續運行工況下分析了埋管熱響應半徑變化;并在相同工況下對比分析了鉆井間距、鉆井深度以及埋管進口流速對埋管換熱器的進出口溫差以及單位井深換熱量的影響。結果表明,單U型地埋管埋管間距布置在5-6 m;埋管深度在90-100 m;且埋管進口流速在0.6 m/s-0.8 m/s時,埋管換熱器具備較高的效率。此時埋管布置即能夠避免投資過高又能解決占地面積過大的問題。


            5、夏熱冬冷地區地源熱泵供暖綜合效益評價研究

            張澳清
            京熱(潛江)熱力有限責任公司

            摘要:構建夏熱冬冷地區地源熱泵供暖綜合效益評價體系,并對具體案例進行應用分析,計算結果顯示,地源熱泵供暖項目經濟效益并不突出,與燃氣熱水鍋爐效率限定值92%相比,能效比和一次能源利用率指標較大,并進一步計算得到投資節能率,明確地源熱泵供暖節能優勢。此外計算得出二氧化碳及主要污染物減排量,突出地源熱泵供暖對減輕溫室效應、降低霧霾天氣頻次,實現“碳達峰”“碳中和”目標的重要意義。最后,對地源熱泵供暖綜合效益評價體系給出優化建議。


            6、北方地區多能互補供熱技術路線的研究

            高光躍
            遼寧大唐國際葫蘆島熱力有限責任公司

            摘要:近年來,隨著我國能源結構加速調整,推進清潔能源發展成為新舊動能轉換的重要組成部分。根據國家相關政策導向,清潔能源供熱已成為供熱行業發展的必然趨勢,未來清潔供暖的比重將逐步擴大。本文針對遼寧大唐國際葫蘆島熱力有限責任公司單一能源供暖的現狀,提出清潔能源與集中供熱相結合的多能互補供熱技術路線,從單一能源到多能源互補,進行合理配置優化,并結合運行策略對該系統進行節能分析,結果表明多能互補型集中供熱系統可有效提高綜合能源利用效率,實現節能減排的目的。


            7、基于TRNSYS的多能互補浴室供熱水系統性能研究

            徐童童  周港  李洋
            山東建筑大學熱能工程學院

            摘要:為積極響應國家節能減排以及開發利用可再生清潔能源提高可再生能源應用水平的號召,對濟南市某高校的公共浴室供熱水系統進行了節能改造設計,設計了一種低碳排放的太陽能-污水源熱泵-空氣源熱泵多能互補耦合運行的熱水供應系統。通過TRNSYS軟件對整個系統進行了仿真模擬。通過模擬數據從系統的供熱水溫度、集熱器的有效集熱量、集熱效率、熱泵機組的性能系數,系統耗電量等方面研究了系統的性能。通過計算改造前后兩種系統的年標煤節省量分析了系統的節能性。通過靜態投資回收期法對系統進行經濟性分析。綜合結果得出該系統可以有效替代原有的燃氣鍋爐供熱水系統,經濟性好且節能潛力巨大。


            8、日照系數對復合墻壁傳熱過程及室內溫度場影響的數值模擬

            修蓬岳  張冠敏  張毅  田茂誠
            山東大學能源與動力工程學院

            摘要:本文建立了室外空氣溫度與輻射強度的函數模型,研究了夏季日照系數(Sunshine Factor, SF)對復合墻壁傳熱過程及密閉室內溫度分布的影響。模擬結果表明:日照系數對南墻外表面溫度峰值及延遲時間影響較大;由于窗戶輻射的作用,日照系數越大,北墻內壁溫度較南墻內壁波動就越顯著。此復合墻壁具有較好的隔熱及溫度延遲的效果,采用此復合墻壁可以實現建筑節能及能源的移峰填谷等作用;室內溫度主要受窗戶輻射的影響,因此需要選擇合理的窗墻比。


            9、煤質檢測質量控制研究

            蔡蕊
            太原市熱力集團有限責任公司

            摘要:實驗室煤質檢測包括煤樣的制備和化驗,其測定結果的準確程度反映煤質檢測質量的優劣。通過對制樣和化驗環節的質量控制,分析研究,提出了易存在影響結果準確度的因素,給出了相應的控制措施。為實現煤質檢測結果的準確性和可靠性提供了參考。


            10、基于數值模擬的同軸套管式地埋管換熱器供熱運行特征分析

            劉艷
            天津地熱開發有限公司

            摘要:同軸套管式地埋管換熱器具有取熱量大、出口水溫高的特點,本文針對天津市某學校,根據同軸套管式地埋管換熱器供暖季供熱、寒假停止運行的特點,建立數值換熱計算模型,并采用相關文獻中的實驗數據進行模型驗證。結果表明:對于2 000 m的井深,入口溫度為15℃時,穩定運行的情況下,出水溫度可維持在19.5℃左右,取熱功率可維持在150 kW左右。本文對換熱器取熱的運行分析具有一定的指導意義。


            11、含金屬骨架復合腔體中石蠟相變傳熱模擬研究

            隨立言  陳寶明  常釗  羅丹
            山東建筑大學熱能工程學院

            摘要:基于面中心切球法構造孔隙率為0.9的金屬骨架,結合復合腔體,研究在復合腔體中添加面中心法骨架對石蠟相變傳熱過程的影響,并與純石蠟方腔熔化過程進行比較。采用有限元分析法進行數值模擬,建立焓法模型求解相變過程中相變界面遷移問題。結果表明,在復合腔體中添加面中心法骨架可顯著提高相變材料的相變速率,強化相變傳熱,其完全熔化時間較純石蠟提升了65%;整個相變傳熱過程由導熱和自然對流共同作用,在復合腔體中添加面中心法骨架可消除石蠟角化及熱量堆積現象,還可提高石蠟內部溫度均勻性,熔化10分鐘時,方腔高溫壁面與最右側壁面溫差為17.58℃,熔化20分鐘時,溫差為8.37℃,較純石蠟分別減少12.42℃、21.63℃。




            運行管理天地

            12、基于“三供一業”改造基礎上的二次網水力平衡調控技術分析及應用
            孫婧  張斌
            太原市熱力集團有限責任公司城西供熱分公司

            摘要:2012年以來,國務院國資委、財政部先后在10省市區對國有企業的職工家屬區開展了“三供一業”改造。為全面推進國家“三供一業”改造的政策,2019年開始,太原市開始國有企業“三供一業”供熱分離移交工作,改善小區供熱效果?!叭┮粯I”改造系統為分戶供熱,改造完成并網運行后,整個系統需水力重新調節。以某小區戶內系統和二次管網的“三供一業”供熱改造工程為背景,投入全網平衡運行后,通過對整個小區進行智能調控,使整個供熱系統的水力失調度明顯減小,實現水力平衡的目標,保證用戶的用熱需求。


            13、供熱管網泄露工況分析
            梁歡  張一帆  李明
            北京華大智寶電子系統有限公司

            摘要:本文基于圖論理論和供熱管網的水力特性,建立熱網水力計算模型,采用基本回路法求解熱網水泵參數和用戶流量,分析枝狀管網和環狀管網節點發生泄露時用戶的流量變化規律和循環水泵參數變化。分析結果表明:枝狀管網用戶流量在供回水節點發生泄露時,表現出對稱變化趨勢,水泵流量和揚程均對供水節點泄露更加敏感;環狀管網發生泄露時,用戶流量在一般節點和水力交匯點發生泄露和一般用戶和孤立用戶發生泄露時表現出不同的變化規律。此外,泄漏量小于5%時,環狀管網的系統流量與泄漏點的位置和泄漏量無關。本文的分析結果可為供熱管網泄露診斷提供依據。


            14、基于回水溫度法的庭院管網智能平衡調節方式
            李瑞1曲國棟1劉剛剛2白凱2李德華2
            1. 同方泰德國際科技(北京)有限公司
            2. 同方節能工程技術有限公司

            摘要:隨著科技的進步,智慧供熱大勢所趨,庭院管網系統的熱力平衡直接影響到供熱質量和節能降耗水平。通過對基于回水溫度法的庭院管網智能平衡調節方式系統架構和控制策略的介紹以及在具體工程中的實施,結果表明其可有效的提升平衡調節效率,減少人工成本,降低工作人員壓力,同時既可保證供熱質量又可實現節能降耗,助力碳達峰碳中和目標的實現。


            15、供熱管網水力平衡調節的研究
            劉建偉
            天津市房屋鑒定建筑設計院有限公司

            摘要:本文分析了水力失調產生的原因及危害,比較了各種水力平衡調節方法的優缺點及適用情況,提出了水力調節過程中應該注意的問題,描述了調節過程中整個管網水力工況的變化規律及調節對水泵工作點的影響。通過實例說明了比例調節法的調節效果,闡述了水利平衡對于集中供熱的重要性,是供熱節能的關鍵。


            16、采用防腐阻垢劑水處理方式的二次危害分析及解決辦法
            張弓弛  劉世康
            承德熱力集團有限責任公司

            摘要:加防腐阻垢劑法作為一種常用的街區熱水供熱管網的水質處理方式,得到了大多數熱力公司的實際應用,這種方法雖然可以對供熱管網起到防腐和阻垢的作用,但在水質處理的過程中會不可避免的產生不溶于水的固體副產物,使水質的濁度升高,如果無法有效解決該問題,在長時間的運行積累后,副產物將附著在供暖系統管道和設備中流速較慢的位置,產生二次危害。本文主要分析采用防腐阻垢劑水處理方式產生的危害,并提出了具體解決辦法。


            17、集中供熱計量數據的管理和應用
            王晨
            太原市熱力集團有限責任公司

            摘要:隨著供熱計量工作的持續推進,供熱企業積累了大量的供熱計量數據,熱計量數據的管理和應用在供熱工作中占據了越來越重要的位置。本文介紹了太原市熱力集團有限責任公司在供熱計量數據管控系統平臺的建設和發展情況,對影響熱計量數據穩定性和精確性的主要因素進行了分析,并以系統平臺數據為基礎,分析和探討了熱計量數據在集中供熱系統能耗分析中的應用,為熱企進行供熱能耗數據分析提供數據支撐,進而指導管網的水力平衡調節。


            18、熱電聯產二次網供熱系統生物粘泥去除技術應用
            郝圣楠
            天津能源投資集團有限公司

            摘要:本文簡述系統中生物粘泥的現狀和形成機理,分析系統中生物粘泥造成管道阻力增加、腐蝕加劇、影響散熱、形成氣滯等影響供熱效果。為提升二次管網的安全穩定運行、去除管網內部淤泥、提高末端散熱效果、降低供熱能耗,投加殺菌劑、粘泥剝離劑、懸浮分散劑,通過0.3μm過濾袋過濾后,二次網流通能力明顯改善,住戶暖氣散熱片內大量生物黏泥、淤泥、沉積物被釋放,逐漸從管壁剝離后過濾被去除,居民反映供熱效果均有改善。




            案例分析

            19、燃氣鍋爐煙氣深度利用的工程應用分析

            許煥斌1方軍2陳參1趙柏宇1王軍2
            1. 西安熱力規劃設計院有限公司
            2. 西安市熱力集團有限責任公司

            摘要:近年來,隨著煤改氣政策實施,綜合節能技術在許多城市的燃氣鍋爐供熱領域得到廣泛關注。其中,煙氣余熱回收是最為有效的節能技術路徑之一。該文以一大型集中供熱燃氣鍋爐房為例進行分析,該鍋爐房應用超低氮微壓相變鍋爐與燃氣熱泵一體機設備,實現了煙氣余熱回收改造。重點分析了該項目實施前后的運行數據和效益,為供熱鍋爐房清潔能源改造及燃氣供熱余熱深度利用提供了新思路,具有一定的工程應用推廣價值。


            20、燃氣調峰供熱站內供熱系統應用實例
            王苡羽  趙晉濤  呂瑞亮
            寶雞市熱力有限責任公司

            摘要:對燃氣調峰供熱站內供熱系統進行了介紹,認為采用城市熱網為主要熱源來源以及利用電接點壓力表的定壓和補水控制系統均可滿足供熱站內的采暖需求,不僅便于調節,還節省部分投資費用,為同等規?;蝾愃频墓嵯到y提供了理論依據和工程實際。




            清潔能源供熱

            21、應用于北方農村住宅清潔供熱技術的探討與研究
            李業績1郝靖2
            1. 吉林省春城熱力股份有限公司
            2. 吉林省熱力工程設計研究有限責任公司
            摘要:我國北方農村的供熱技術相比于城鎮發展緩慢,現有的供熱方式在舒適度、環保性等方面都不能滿足需求。本文分析了北方農村常用的供熱形式,對農村住宅的清潔供熱方式進行了研究,并提出了一種太陽能與空氣源熱泵聯合供熱系統。經過分析,聯合系統在提供高質量供熱的同時,具有良好的環保性和穩定性,可為農村清潔供熱的應用研究提供一定的參考。

            22、一種優化的污水源熱泵加熱原生污水系統介紹
            卜偉強
            中國電子系統工程第二建設有限公司

            摘要:以常規的污水源熱泵加熱原生污水系統為基礎,通過對系統的優化升級,使優化后的污水源熱泵系統不僅可以滿足冬季原生污水加熱、建筑物供暖、夏季制冷的綜合需求,而且為系統創造了一個可結合多種清潔制冷供熱方式的平臺,實現多能互補,最終使優化后的系統更加節能高效、運行穩定可靠、可滿足冬季多種不同熱水溫度的需求。




            智能控制園地

            23、能源塔熱泵系統自動控制系統設計與實現

            舒戈1崔斌焱1王國強2

            1. 青島能源集團有限公司

            2. 青島能源熱電有限公司

            摘要:結合青島市某區能源塔熱泵項目的具體案例,詳細介紹能源塔熱泵在供熱制冷領域的實際應用,結合能源塔的工藝特點,簡要闡述了能源塔的關鍵技術、控制邏輯及系統運行優化方案,將能源塔熱泵系統與用戶側系統進行有效地結合,實現整個系統運行的穩定、高效、節能。


            24、基于神經網絡PID調節的換熱站自動控制系統研究

            劉春蕾  張夢茹  王毅  劉韶凱  王鵬  武文捷

            河北建筑工程學院

            摘要:針對換熱站供熱溫控系統的非線性、時滯、時變等特點,以張家口某高校的換熱站工程項目為背景,提出運用神經網絡PID控制器對相關設備進行智能控制。在經典PID控制器上加上神經網絡算法,實時自動整定PID參數,增強系統的自適應能力,從而提高供水溫度的控制精度,縮短受控對象的響應時間。該系統不僅能夠保證按需供熱的質量,還能達到節能降耗的目的,具有非常重要的社會效益和經濟效益。


            25、冷熱源智能自動控制在某大廈的應用

            李雅濤

            北京廣播電視臺

            摘要:運用計算機、自動控制等技術,對樓宇內機電設備進行分散控制,集中管理,實現一體化的優化控制,為大廈提供舒適、安全的工作環境,是現代樓宇大廈發展的必然趨勢。本文主要對大廈機電設施設備智能自動控制技術應用管理介紹,特別是對大廈冷熱源系統機電設施設備智能自動控制的闡述,通過智能樓宇自動控制,使大樓運行更加安全、穩定、節能,取得良好的實際應用效果。





            規劃設計

            26、蒸汽管道頂管穿越高速公路安全性驗算

            張錦鵬  王磊  楊潔

            中國市政工程中南設計研究總院有限公司

            摘要:頂管穿越高速公路的安全性驗算主要包括驗算套管結構強度和路面沉降量。頂管套管承受的荷載包括恒荷載和活荷載,頂管套管的結構強度須高于恒荷載和活荷載的組合荷載效應值才能滿足頂管施工的安全要求。同時,由頂管施工引起的周圍土層擾動會導致路面沉降,該沉降量須保證在一定范圍值內,以減小對公路路面的損壞。

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