节能技术在集中供热系统改造工程中的应用

【摘要】：目前北京集中供热系统大部分始建于上世纪七、八十年代，热源效率低，供热管网超期服役、年久失修、管道老化腐蚀严重、热损失大。对老旧集中热系统进行节能改造，建立一套高效、节能、环保的新供热系统具有重要的现实意义。 本文根据目前集中供热系统存在的问题以及主要节能技术，提出了供热系统改造工程中主要的节能技术及措施，包括：锅炉房煤改气、烟气余热回收装置的应用、气候补偿器、变频技术、管道直埋敷设、末端用户热计量，以及建立自动监测系统。 本文结合北京邮电大学校园供热系统节能改造工程，分析了主要节能技术及措施在改造工程中的实际应用。煤改气改造利用燃煤锅炉房的场地，根据热负荷情况确定锅炉房的台数为5台14MW燃气锅炉，对单台14MW锅炉的烟气余热装置进行选型计算，确定换热器的尺寸。通过对管网不同敷设方式的对比以及直埋和地沟敷设管道热损失的计算，确定改造工程中优先选择直埋敷设方式。对校园公建区及居民区采取分区分温分时控制，避免热量浪费，以达到节能的目的，结合末端用户的特点进行热计量改造。并在改造后的新供热系统中建立自动控制系统，强化对整个系统的调控、监测及运行管理。 对改造后新供热系统进行能耗、经济效益及环境效益分析。结果表明，煤改气改造后，工程总投资可以节省30%，燃气锅炉的效率为90.4%，远高于燃煤锅炉，设置烟气余热装置后燃气锅炉的节能率为9.6%，改造后单位供暖面积的燃料消耗折合成标煤后可节省10.3%，改造后NO_2排放量减少92.4%，CO排放量减少81.6%，CO_2年排放量可以减少13.1%，同时减少固体排放物5799t。 综上所述，老旧集中供热系统的节能改造具有提高供热系统效率、减少环境污染、节省投资等积极的经济和环境效益，具有推广价值，可对北京及其他地区的集中供热系统整体节能改造提供借鉴。 【关键词】：集中供热 节能技术 改造工程 效益
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU995
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内外集中供热系统及节能技术现状9-13
• 1.2.1 国外集中供热系统及节能技术现状9-11
• 1.2.2 国内集中供热系统及节能技术现状11-13
• 1.3 论文的主要研究内容及实用意义13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 实用意义13-15
• 第2章 集中供热系统现状15-19
• 2.1 集中供热系统热源15-16
• 2.1.1 热源15-16
• 2.1.2 热源改造的必要性16
• 2.2 集中供热系统热网16-18
• 2.2.1 热网16-17
• 2.2.2 热网改造的必要性17-18
• 2.3 集中供热系统末端热用户18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 集中供热系统中的节能改造技术19-41
• 3.1 烟气余热回收装置的应用分析19-24
• 3.1.1 烟气余热回收装置的应用介绍19-20
• 3.1.2 不同类型烟气余热回收装置的对比20-23
• 3.1.3 烟气余热回收装置的安装方式23-24
• 3.2 变频技术在节能改造工程中的应用24-26
• 3.3 气候补偿器在节能改造工程中的应用26-27
• 3.4 供热系统管网敷设技术27-34
• 3.4.1 管网敷设方式的对比27-30
• 3.4.2 直埋敷设与地沟敷设管道热损失计算30-34
• 3.5 末端热用户热计量技术的应用34-38
• 3.5.1 热计量装置的计量原理34-35
• 3.5.2 末端热用户热计量方式35-37
• 3.5.3 用户热计量节能改造的规定37
• 3.5.4 热计量表流量选择37
• 3.5.5 热计量表安装要求37-38
• 3.6 集中供热系统的自动控制系统38-39
• 3.7 本章小结39-41
• 第4章 节能技术在集中供热节能改造工程中的实际应用41-63
• 4.1 待改造工程现状41-42
• 4.2 待改造供热系统存在的问题42-43
• 4.2.1 热源效率低、污染严重42-43
• 4.2.2 管网热损失大、水力平衡失调严重43
• 4.2.3 无热计量及自动控制系统43
• 4.3 集中供热系统节能改造中节能技术的实际应用43-62
• 4.3.1 热源的节能改造43-52
• 4.3.2 热网的节能改造52-55
• 4.3.3 末端热用户的节能改造55-59
• 4.3.4 智能化集中监控系统的建立59-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 集中供热系统节能改造后的能耗与效益分析63-73
• 5.1 新供热系统的能耗分析63-69
• 5.1.1 锅炉效率及烟气余热回收装置节能率计算63-66
• 5.1.2 燃气锅炉与燃煤锅炉燃料消耗对比66-67
• 5.1.3 新供热系统的水泵能耗67-68
• 5.1.4 新供热系统的管网能耗68-69
• 5.2 新供热系统的经济效益分析69-70
• 5.3 新供热系统的环境效益分析70-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第6章 结论与建议73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 建议74-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 附录 A 直埋管道与周围设施净距79-80
• 附录 B 预制保温管地沟支架做法图80-81
• 附录 C 北京邮电大学校园管网平衡图81-82
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果82

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