集中供热系统统一级网余压余能的节能系统研究

摘要

一年一度的德班世界气候大会和哥本哈根气候大会召开后，使得各个国家经济发展前提要以节能减排为核心议题，各个国家均提出了积极的减排目标和计划，“低碳经济”被提到了空前的高度，占世界能耗比重很大的集中供热事业也就成为了节能减排的先驱和试点。针对我国国情，虽然集中供热的规模在一步步的扩大，但是供热行业中能源的浪费现象却依旧十分严重，这已经严重违背了能源可持续发展的方针和政策，因此，采用和推广先进的供热节能技术和运行方式，对中国的供热领域的节能减排尤为重要。
　　 经过实践考察，集中供热一级网前端分支节流损失这部分能量回收这一领域在国内还属于空白，这部分能量的损失与国家节能减排的方针大相径庭。因此，针对这部分能量回收而设计的余压余能系统具有优越的水力特性、显著的节能优势和先进的设计理念，为具有共性的供热系统提供了新的节能契机和方法。
　　 本文对集中供热系统余压余能的成因、余压余能系统的理论设计、系统的模型试验与选型计算公式的推导、余压余能系统的工程应用和节能性分析等方面做了详细的论证和研究，采用了理论分析推导、模拟计算和工程应用相结合的方法进行研究，得出热网压损率、系统的效率和节能率。
　　 针对供热系统的连接形式，本文着重分析了间连系统余压余能的回收和能量转化，本文设计了水轮机的转轮与水泵的叶轮相结合的系统，通过轴联能量传导，将供热一级网的余压余能转化为二级网的循环能量，同时替代了供热二级网循环水泵的工作电机，实现了能源的高效转换。
　　 本文经过转轮和叶轮的相似率推导出系统的相似率，通过Lagrange插值方法模拟出系统的输入水量、输入水头、输出扬程、效率与输出流量的关系曲线，并通过系统的模型试验进一步验证了系统运行的可行性。
　　 本文通过模型试验，得出系统在可能出现的工况下不同的运行结果，根据试验数据的拟合结果，给系统的配型和续能水泵的应用条件提供了理论依据，也为工程设计提供了计算依据。
　　 本文结合实际工程改造，对系统的改造方案和运行调节方案做了详细分析，最后得到了系统的节能率。