供热管网节能改造及输热能效分析

【摘要】：集中供热系统是一个由热源、输配管网、热用户组成的一个严密的、系统的、复杂的综合工程。集中供热管网是一个动态的流体网络系统，水力工况失调、管网热力损耗、水泵选型不合理和管网输热能效低是供热管网普遍存在的现象，如何克服管网的水力失调，实现供热管网的水力平衡，减少管网热力损耗、提高管网输热能效，实现供热管网更加经济、安全、可靠的运行，是供热行业所面临的问题。正是在此背景下，笔者对集中供热系统中管网节能的环节进行分析和研究，在相关理论和方法的支撑下，对济南某小区供热外网能耗的情况进行了详细的分析，并针对其存在的问题提出了改造和优化的措施，对其进行节能改造。 首先对影响供热管网输热能效的相关理论进行分析研究，并针对其影响因素提出相应的解决措施；其次在提出解决影响管网输热能效措施的前提下，总结出一整套的供热管网节能运行体系，并提出了供热管网输热能效的评价指标；第三、利用专门水力计算的软件对复杂的供热管网进行水力计算，控制管网比摩阻，计算出合理的管径，使供热管网的平衡性达到要求的范围；第四、结合热网的具体情况，对供热管网的水力工况进行分析，为平衡阀的选用提供依据；第五、分析供热管网的水力平衡性，对平衡阀的开度进行设计，实现各环路的水力平衡；第六、应用了变频和集中控制技术，减少系统失水，降低能耗，实现供热管网经济安全的运行；第七，对节能改造前后的管网输热能效进行对比，验证了改善供热管网输热能效措施的合理性。 通过对济南某小区的供热节能改造，提高了供热管网的输热能效，提高了供热质量，实现了供热管网的经济运行。通过对小区供热管网的节能改造，探讨了切实可行的改造措施，为解决此类供热管网中所出现的问题，提供了一定的思路和方法，希望为集中供热行业做一些有价值的贡献。 【关键词】：集中供热 输热能效 水力失调 热力损耗 节能改造
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU995
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 我国供热能耗现状12-13
• 1.2 国外集中供热现状及供热系统节能研究现状13-15
• 1.2.1 国外集中供热现状13-14
• 1.2.2 国外供热系统节能研究现状14-15
• 1.3 国内集中供热现状及供热系统节能研究现状15-17
• 1.3.1 国内集中供热现状15-16
• 1.3.2 国内供热系统节能研究现状16-17
• 1.4 集中供热存在的主要问题17-18
• 1.5 本课题的主要研究内容18-19
• 第2章 供热管网输热能效分析的理论基础19-27
• 2.1 供热管网水力失调19-23
• 2.1.1 水力失调的概念19
• 2.1.2 水力失调的分类19-20
• 2.1.3 水力失调形成的原因20
• 2.1.4 管网系统水力工况的分析20-23
• 2.1.5 解决供热管网水力失调的措施23
• 2.2 热网失水23-25
• 2.2.1 热网失水的原因及危害23-24
• 2.2.2 热网失水经济损失分析24-25
• 2.2.3 减少失水的相应措施25
• 2.3 管道保温25
• 2.4 本章小结25-27
• 第3章 供热管网节能运行的构成体系及其评价指标27-45
• 3.1 供热管网运行的节能构成体系27-38
• 3.1.1 供热管网管径的合理确定27
• 3.1.2 热力入口平衡装置27-31
• 3.1.3 变频循环水泵系统31-33
• 3.1.4 换热站的节能设备和系统33-37
• 3.1.5 直埋敷设应用技术37-38
• 3.2 供热管网输热能效的评价指标38-44
• 3.2.1 耗电输热比38-39
• 3.2.2 水输送系数39-40
• 3.2.3 供热系统补水率40
• 3.2.4 水力失调度40
• 3.2.5 室温合格率40-41
• 3.2.6 室外管网输送效率41-43
• 3.2.7 单位面积供热耗煤量43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第4章 工程应用研究45-75
• 4.1 供热现状及供热系统的改造方案45-49
• 4.1.1 供热现状45-46
• 4.1.2 供热系统的改造方案46-49
• 4.2 供热管网的优化设计49-54
• 4.2.1 供热管网的参数优化过程49
• 4.2.2 供热管网管径的优化设计49-54
• 4.3 供热管网系统水力平衡分析与设计54-62
• 4.3.1 供热管网系统水力平衡分析54-55
• 4.3.2 供热管网系统的水力计算55-57
• 4.3.3 管网系统平衡方式的设计57-58
• 4.3.4 平衡阀的选用58-59
• 4.3.5 平衡阀阀门开度的设计59-61
• 4.3.6 各环路外网水力平衡分析61-62
• 4.4 管网敷设方式的改造62-64
• 4.5 集中控制技术的运用64-66
• 4.5.1 集中控制技术的设计方案64-65
• 4.5.2 GPRS 技术在工程中的运用65
• 4.5.3 控制技术运用取得的经济效益65-66
• 4.6 工程应用的输热能效对比分析66-71
• 4.6.1 耗电输热比66
• 4.6.2 水输送系数66-67
• 4.6.3 水力失调度67-68
• 4.6.4 室温合格率68
• 4.6.5 室外管网的输送效率68
• 4.6.6 单位面积供热耗煤量68-69
• 4.6.7 补水率69
• 4.6.8 输热能效的对比分析69-71
• 4.7 小区节能改造效益分析71-73
• 4.7.1 小区改造前后节能数据对比71-73
• 4.7.2 节能改造的效益分析73
• 4.8 本章小结73-75
• 结论与展望75-76
• 附录76-86
• 参考文献86-90
• 硕士期间发表的论文90-91
• 致谢91

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