中国城镇供热协会


《区域供热》2022年第3期(6月)
总第218期



目录


调研、分析、探讨之声

1、不同末端供暖系统热动态响应特性研究
陈卓  徐宝萍  蒋沛宏
华北电力大学

摘要:在建筑环境系统动态热模拟相关研究中,往往将末端设备的(冷)热量作为对流热纳入室内空气热平衡方程中。对于集中供暖系统,不同末端形式的供热量中,对流热、辐射热的比例存在较大差异,进而对供暖系统在调控过程中的热惯性、延迟等热响应特性产生重要影响。本文基于状态空间法,利用MATLAB进行建模,通过考虑不同末端设备的对流辐射比例差异,推导出辐射换热比与房间热特性系数的关联公式,并通过模拟案例分析不同末端采暖系统的热响应差异。


2、基于红外热成像技术的建筑围护结构快速诊断方法的研究与应用

冯舸1吕学成1杨怀滨1王顺发1刘俊杰2王祖琨2徐敬3
1. 天津市津能滨海热电有限公司
2. 天津大学“室内空气环境质量控制”天津市重点实验室
3. 天津中天环境科技有限公司
摘要:在建筑围护结构检测方面,红外热成像仪检测相比于其他检测方法,有着无损性、检测范围广、速度快、费用低等优点,具有很重要的工程应用价值,但目前国内外研究主要集中在热工缺陷的定性研究,而利用红外热成像技术进行定量的传热系数检测相对较少。本文描述了利用红外热成像快速进行传热系数检测的方法,并通过实验对传热系数计算方法进行了修正,提出一种建筑围护结构快速诊断的定量检测方法,并在实际工程项目中进行了验证。

3、“站-网-户”联合优化控制仿真及应用研究

吕玉峰1王博凯2王博宁2李连众3
1. 包头市热力(集团)有限责任公司
2. 廊坊洁兰特智能科技有限公司
3. 加拿大暖通空调系统工程公司

摘要:运用能量守恒定律及结合实际运行数据,创建集中供暖系统实际动态数学模型,并用于控制策略模拟。模拟结果显示,采用室内温度和当量室外温度相结合的补偿控制策略,可实现供暖年度节热11%-15%的经济效益。根据二次网回水温度动态响应及特征,实现二次网水力平衡,进而保障“站-网-户”联合优化运行。对某公司3座换热站应用这种控制原理,对比分析了两年度的实际运行数据。结果显示:通过二次网水力平衡和换热站供需匹配,可降低热用户投诉率和能耗指标,为进一步实现“站-网-户”联合优化运行提供良好条件。


4、某高校U型地埋管数值模拟
张林兵  郭冲冲  崔明辉  温作铭
河北科技大学建筑工程学院
摘要:针对某高校地源热泵系统单U型地埋管换热器的换热性能问题,使用Spaceclaim进行三维建模,再利用FLUENT软件对地埋管及其周围土壤进行模拟分析,在连续运行工况下分析了埋管热响应半径变化;并在相同工况下对比分析了钻井间距、钻井深度以及埋管进口流速对埋管换热器的进出口温差以及单位井深换热量的影响。结果表明,单U型地埋管埋管间距布置在5-6 m;埋管深度在90-100 m;且埋管进口流速在0.6 m/s-0.8 m/s时,埋管换热器具备较高的效率。此时埋管布置即能够避免投资过高又能解决占地面积过大的问题。


5、夏热冬冷地区地源热泵供暖综合效益评价研究

张澳清
京热(潜江)热力有限责任公司

摘要:构建夏热冬冷地区地源热泵供暖综合效益评价体系,并对具体案例进行应用分析,计算结果显示,地源热泵供暖项目经济效益并不突出,与燃气热水锅炉效率限定值92%相比,能效比和一次能源利用率指标较大,并进一步计算得到投资节能率,明确地源热泵供暖节能优势。此外计算得出二氧化碳及主要污染物减排量,突出地源热泵供暖对减轻温室效应、降低雾霾天气频次,实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要意义。最后,对地源热泵供暖综合效益评价体系给出优化建议。


6、北方地区多能互补供热技术路线的研究

高光跃
辽宁大唐国际葫芦岛热力有限责任公司

摘要:近年来,随着我国能源结构加速调整,推进清洁能源发展成为新旧动能转换的重要组成部分。根据国家相关政策导向,清洁能源供热已成为供热行业发展的必然趋势,未来清洁供暖的比重将逐步扩大。本文针对辽宁大唐国际葫芦岛热力有限责任公司单一能源供暖的现状,提出清洁能源与集中供热相结合的多能互补供热技术路线,从单一能源到多能源互补,进行合理配置优化,并结合运行策略对该系统进行节能分析,结果表明多能互补型集中供热系统可有效提高综合能源利用效率,实现节能减排的目的。


7、基于TRNSYS的多能互补浴室供热水系统性能研究

徐童童  周港  李洋
山东建筑大学热能工程学院

摘要:为积极响应国家节能减排以及开发利用可再生清洁能源提高可再生能源应用水平的号召,对济南市某高校的公共浴室供热水系统进行了节能改造设计,设计了一种低碳排放的太阳能-污水源热泵-空气源热泵多能互补耦合运行的热水供应系统。通过TRNSYS软件对整个系统进行了仿真模拟。通过模拟数据从系统的供热水温度、集热器的有效集热量、集热效率、热泵机组的性能系数,系统耗电量等方面研究了系统的性能。通过计算改造前后两种系统的年标煤节省量分析了系统的节能性。通过静态投资回收期法对系统进行经济性分析。综合结果得出该系统可以有效替代原有的燃气锅炉供热水系统,经济性好且节能潜力巨大。


8、日照系数对复合墙壁传热过程及室内温度场影响的数值模拟

修蓬岳  张冠敏  张毅  田茂诚
山东大学能源与动力工程学院

摘要:本文建立了室外空气温度与辐射强度的函数模型,研究了夏季日照系数(Sunshine Factor, SF)对复合墙壁传热过程及密闭室内温度分布的影响。模拟结果表明:日照系数对南墙外表面温度峰值及延迟时间影响较大;由于窗户辐射的作用,日照系数越大,北墙内壁温度较南墙内壁波动就越显著。此复合墙壁具有较好的隔热及温度延迟的效果,采用此复合墙壁可以实现建筑节能及能源的移峰填谷等作用;室内温度主要受窗户辐射的影响,因此需要选择合理的窗墙比。


9、煤质检测质量控制研究

蔡蕊
太原市热力集团有限责任公司

摘要:实验室煤质检测包括煤样的制备和化验,其测定结果的准确程度反映煤质检测质量的优劣。通过对制样和化验环节的质量控制,分析研究,提出了易存在影响结果准确度的因素,给出了相应的控制措施。为实现煤质检测结果的准确性和可靠性提供了参考。


10、基于数值模拟的同轴套管式地埋管换热器供热运行特征分析

刘艳
天津地热开发有限公司

摘要:同轴套管式地埋管换热器具有取热量大、出口水温高的特点,本文针对天津市某学校,根据同轴套管式地埋管换热器供暖季供热、寒假停止运行的特点,建立数值换热计算模型,并采用相关文献中的实验数据进行模型验证。结果表明:对于2 000 m的井深,入口温度为15℃时,稳定运行的情况下,出水温度可维持在19.5℃左右,取热功率可维持在150 kW左右。本文对换热器取热的运行分析具有一定的指导意义。


11、含金属骨架复合腔体中石蜡相变传热模拟研究

随立言  陈宝明  常钊  罗丹
山东建筑大学热能工程学院

摘要:基于面中心切球法构造孔隙率为0.9的金属骨架,结合复合腔体,研究在复合腔体中添加面中心法骨架对石蜡相变传热过程的影响,并与纯石蜡方腔熔化过程进行比较。采用有限元分析法进行数值模拟,建立焓法模型求解相变过程中相变界面迁移问题。结果表明,在复合腔体中添加面中心法骨架可显著提高相变材料的相变速率,强化相变传热,其完全熔化时间较纯石蜡提升了65%;整个相变传热过程由导热和自然对流共同作用,在复合腔体中添加面中心法骨架可消除石蜡角化及热量堆积现象,还可提高石蜡内部温度均匀性,熔化10分钟时,方腔高温壁面与最右侧壁面温差为17.58℃,熔化20分钟时,温差为8.37℃,较纯石蜡分别减少12.42℃、21.63℃。




运行管理天地

12、基于“三供一业”改造基础上的二次网水力平衡调控技术分析及应用
孙婧  张斌
太原市热力集团有限责任公司城西供热分公司

摘要:2012年以来,国务院国资委、财政部先后在10省市区对国有企业的职工家属区开展了“三供一业”改造。为全面推进国家“三供一业”改造的政策,2019年开始,太原市开始国有企业“三供一业”供热分离移交工作,改善小区供热效果。“三供一业”改造系统为分户供热,改造完成并网运行后,整个系统需水力重新调节。以某小区户内系统和二次管网的“三供一业”供热改造工程为背景,投入全网平衡运行后,通过对整个小区进行智能调控,使整个供热系统的水力失调度明显减小,实现水力平衡的目标,保证用户的用热需求。


13、供热管网泄露工况分析
梁欢  张一帆  李明
北京华大智宝电子系统有限公司

摘要:本文基于图论理论和供热管网的水力特性,建立热网水力计算模型,采用基本回路法求解热网水泵参数和用户流量,分析枝状管网和环状管网节点发生泄露时用户的流量变化规律和循环水泵参数变化。分析结果表明:枝状管网用户流量在供回水节点发生泄露时,表现出对称变化趋势,水泵流量和扬程均对供水节点泄露更加敏感;环状管网发生泄露时,用户流量在一般节点和水力交汇点发生泄露和一般用户和孤立用户发生泄露时表现出不同的变化规律。此外,泄漏量小于5%时,环状管网的系统流量与泄漏点的位置和泄漏量无关。本文的分析结果可为供热管网泄露诊断提供依据。


14、基于回水温度法的庭院管网智能平衡调节方式
李瑞1曲国栋1刘刚刚2白凯2李德华2
1. 同方泰德国际科技(北京)有限公司
2. 同方节能工程技术有限公司

摘要:随着科技的进步,智慧供热大势所趋,庭院管网系统的热力平衡直接影响到供热质量和节能降耗水平。通过对基于回水温度法的庭院管网智能平衡调节方式系统架构和控制策略的介绍以及在具体工程中的实施,结果表明其可有效的提升平衡调节效率,减少人工成本,降低工作人员压力,同时既可保证供热质量又可实现节能降耗,助力碳达峰碳中和目标的实现。


15、供热管网水力平衡调节的研究
刘建伟
天津市房屋鉴定建筑设计院有限公司

摘要:本文分析了水力失调产生的原因及危害,比较了各种水力平衡调节方法的优缺点及适用情况,提出了水力调节过程中应该注意的问题,描述了调节过程中整个管网水力工况的变化规律及调节对水泵工作点的影响。通过实例说明了比例调节法的调节效果,阐述了水利平衡对于集中供热的重要性,是供热节能的关键。


16、采用防腐阻垢剂水处理方式的二次危害分析及解决办法
张弓弛  刘世康
承德热力集团有限责任公司

摘要:加防腐阻垢剂法作为一种常用的街区热水供热管网的水质处理方式,得到了大多数热力公司的实际应用,这种方法虽然可以对供热管网起到防腐和阻垢的作用,但在水质处理的过程中会不可避免的产生不溶于水的固体副产物,使水质的浊度升高,如果无法有效解决该问题,在长时间的运行积累后,副产物将附着在供暖系统管道和设备中流速较慢的位置,产生二次危害。本文主要分析采用防腐阻垢剂水处理方式产生的危害,并提出了具体解决办法。


17、集中供热计量数据的管理和应用
王晨
太原市热力集团有限责任公司

摘要:随着供热计量工作的持续推进,供热企业积累了大量的供热计量数据,热计量数据的管理和应用在供热工作中占据了越来越重要的位置。本文介绍了太原市热力集团有限责任公司在供热计量数据管控系统平台的建设和发展情况,对影响热计量数据稳定性和精确性的主要因素进行了分析,并以系统平台数据为基础,分析和探讨了热计量数据在集中供热系统能耗分析中的应用,为热企进行供热能耗数据分析提供数据支撑,进而指导管网的水力平衡调节。


18、热电联产二次网供热系统生物粘泥去除技术应用
郝圣楠
天津能源投资集团有限公司

摘要:本文简述系统中生物粘泥的现状和形成机理,分析系统中生物粘泥造成管道阻力增加、腐蚀加剧、影响散热、形成气滞等影响供热效果。为提升二次管网的安全稳定运行、去除管网内部淤泥、提高末端散热效果、降低供热能耗,投加杀菌剂、粘泥剥离剂、悬浮分散剂,通过0.3μm过滤袋过滤后,二次网流通能力明显改善,住户暖气散热片内大量生物黏泥、淤泥、沉积物被释放,逐渐从管壁剥离后过滤被去除,居民反映供热效果均有改善。




案例分析

19、燃气锅炉烟气深度利用的工程应用分析

许焕斌1方军2陈参1赵柏宇1王军2
1. 西安热力规划设计院有限公司
2. 西安市热力集团有限责任公司

摘要:近年来,随着煤改气政策实施,综合节能技术在许多城市的燃气锅炉供热领域得到广泛关注。其中,烟气余热回收是最为有效的节能技术路径之一。该文以一大型集中供热燃气锅炉房为例进行分析,该锅炉房应用超低氮微压相变锅炉与燃气热泵一体机设备,实现了烟气余热回收改造。重点分析了该项目实施前后的运行数据和效益,为供热锅炉房清洁能源改造及燃气供热余热深度利用提供了新思路,具有一定的工程应用推广价值。


20、燃气调峰供热站内供热系统应用实例
王苡羽  赵晋涛  吕瑞亮
宝鸡市热力有限责任公司

摘要:对燃气调峰供热站内供热系统进行了介绍,认为采用城市热网为主要热源来源以及利用电接点压力表的定压和补水控制系统均可满足供热站内的采暖需求,不仅便于调节,还节省部分投资费用,为同等规模或类似的供热系统提供了理论依据和工程实际。




清洁能源供热

21、应用于北方农村住宅清洁供热技术的探讨与研究
李业绩1郝靖2
1. 吉林省春城热力股份有限公司
2. 吉林省热力工程设计研究有限责任公司
摘要:我国北方农村的供热技术相比于城镇发展缓慢,现有的供热方式在舒适度、环保性等方面都不能满足需求。本文分析了北方农村常用的供热形式,对农村住宅的清洁供热方式进行了研究,并提出了一种太阳能与空气源热泵联合供热系统。经过分析,联合系统在提供高质量供热的同时,具有良好的环保性和稳定性,可为农村清洁供热的应用研究提供一定的参考。

22、一种优化的污水源热泵加热原生污水系统介绍
卜伟强
中国电子系统工程第二建设有限公司

摘要:以常规的污水源热泵加热原生污水系统为基础,通过对系统的优化升级,使优化后的污水源热泵系统不仅可以满足冬季原生污水加热、建筑物供暖、夏季制冷的综合需求,而且为系统创造了一个可结合多种清洁制冷供热方式的平台,实现多能互补,最终使优化后的系统更加节能高效、运行稳定可靠、可满足冬季多种不同热水温度的需求。




智能控制园地

23、能源塔热泵系统自动控制系统设计与实现

舒戈1崔斌焱1王国强2

1. 青岛能源集团有限公司

2. 青岛能源热电有限公司

摘要:结合青岛市某区能源塔热泵项目的具体案例,详细介绍能源塔热泵在供热制冷领域的实际应用,结合能源塔的工艺特点,简要阐述了能源塔的关键技术、控制逻辑及系统运行优化方案,将能源塔热泵系统与用户侧系统进行有效地结合,实现整个系统运行的稳定、高效、节能。


24、基于神经网络PID调节的换热站自动控制系统研究

刘春蕾  张梦茹  王毅  刘韶凯  王鹏  武文捷

河北建筑工程学院

摘要:针对换热站供热温控系统的非线性、时滞、时变等特点,以张家口某高校的换热站工程项目为背景,提出运用神经网络PID控制器对相关设备进行智能控制。在经典PID控制器上加上神经网络算法,实时自动整定PID参数,增强系统的自适应能力,从而提高供水温度的控制精度,缩短受控对象的响应时间。该系统不仅能够保证按需供热的质量,还能达到节能降耗的目的,具有非常重要的社会效益和经济效益。


25、冷热源智能自动控制在某大厦的应用

李雅涛

北京广播电视台

摘要:运用计算机、自动控制等技术,对楼宇内机电设备进行分散控制,集中管理,实现一体化的优化控制,为大厦提供舒适、安全的工作环境,是现代楼宇大厦发展的必然趋势。本文主要对大厦机电设施设备智能自动控制技术应用管理介绍,特别是对大厦冷热源系统机电设施设备智能自动控制的阐述,通过智能楼宇自动控制,使大楼运行更加安全、稳定、节能,取得良好的实际应用效果。





规划设计

26、蒸汽管道顶管穿越高速公路安全性验算

张锦鹏  王磊  杨洁

中国市政工程中南设计研究总院有限公司

摘要:顶管穿越高速公路的安全性验算主要包括验算套管结构强度和路面沉降量。顶管套管承受的荷载包括恒荷载和活荷载,顶管套管的结构强度须高于恒荷载和活荷载的组合荷载效应值才能满足顶管施工的安全要求。同时,由顶管施工引起的周围土层扰动会导致路面沉降,该沉降量须保证在一定范围值内,以减小对公路路面的损坏。