基于案例的北方营区供热系统优化与节能改造研究

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当前,我国既有建筑区域燃煤锅炉房集中供热系统存在热效率与热网输送效率低、运行管理粗放、用户室温不达标等问题,不仅造成了大量的能源浪费,用户的热舒适性也得不到保障。本文以北方某部队营区燃煤锅炉房供热系统为研究对象,对该系统在热源、热网、运行管理及控制和建筑保温方面进行综合分析。针对该营区热源效率低、热网输送损耗大、运行管理差等问题,制定了可行的节能改造与优化实施方案,包括采用大锅炉替代小锅炉,热网二次侧循环系统,水泵变频,室温监测与系统PLC控制等技术措施,改造方案与节能技术为既有建筑集中供热系统的节能改造工程提供了参考。采用多方案论证法对供热系统中一次网循环泵的优化配置进行了对比研究,提出了一种变频大小泵单独运行配置方案,并从水力特性和运行能耗两方面对该配置方案进行了综合分析。结果表明,供热系统一次网采用此配置方案后,在不同负荷需求下,水力失衡率均小于15%;相比于其它方案,该系统节电可达可达30%以上。对改造后的系统硬件指标进行评价,并进一步根据2016年供热季改造后的系统运行数据对系统实际运行效率、能耗、控制效果、用户满意度以及经济环保性等方面进行了分析:该项目供热系统符合节能运行标准,可评定为较佳水平;锅炉实际效率达70%以上,用户室温达标率100%,用户满意度98.4%,系统运行安全可靠;从经济性效益分析,该系统单个供热季比原系统节煤2260吨、节电165637kW·h、节水20876吨、节盐109.4吨,共计节约运行费88.74万元;从环保性分析,改造后系统SO2减排22.38吨、CO2减排4973.80吨、烟尘减排5.18吨,周边空气质量污染程度有所下降。结果表明了该系统改造方案具有很好的可靠性与有效性。进一步对建筑围护结构与供热方式的节能潜力进行分析,利用DeST对营区某典型办公建筑的耗热量进行模拟,通过改变外窗材料、设置外墙保温等方式分析围护结构的节能潜力。结果表明增设建筑围护结构保温材料可减少约25%的建筑耗热量;此外,采用分时分区供热运行方式后办公建筑能耗减少约30%。本文研究结果对既有供热系统循环泵的优化配置、改造方案的制定和系统的评价有一定的指导和借鉴作用。
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