区域锅炉房供热系统能量梯级利用技术经济性研究

摘要

为减少区域锅炉房电耗，一些供热企业利用工业汽轮机代替电动机拖动热网循环泵和锅炉鼓、引风机等负载，但是当前工业汽轮机的使用都是无序的、无规模化的。对此，本文针对严寒和寒冷地区供热规模为200万m2-700万m2，采用工业汽轮机拖动热网循环泵、锅炉给水泵和鼓、引风机，排汽用于汽水换热实现能量梯级利用和“热功联产”的区域锅炉房供热系统进行技术性、经济性和节能性研究。从而为工业汽轮机的合理配备及选择提供一定指导和参考。
　　首先，分析了区域热水锅炉房供热系统形式以及区域蒸汽锅炉房和区域蒸汽热水锅炉房采用工业汽轮机拖动负载，排汽用于汽水换热实现能量梯级利用和“热功联产”的系统形式，绘制各种形式的区域锅炉房供热系统原理图。
　　其次，对严寒和寒冷气候区锅炉容量和台数的配备，锅炉与拖动负载的配备及拖动负载用工业汽轮机与换热器的配备策略进行了研究。得到严寒和寒冷地区区域锅炉房内锅炉与拖动负载、工业汽轮机及汽水换热器的配置方案，并对严寒地区4台29MW-99MW和寒冷地区3台46MW-99MW的区域热水锅炉房、区域蒸汽锅炉房和区域蒸汽热水锅炉房进行配备。
　　再次，对严寒和寒冷地区区域锅炉房供热系统锅炉及其热网循环泵，锅炉鼓、引风机和给水泵的运行调节和能耗进行了研究。得到严寒和寒冷地区不同形式的区域锅炉房供热系统锅炉及其拖动负载的运行调节公式和能耗公式，并对严寒和寒冷地区典型城市进行算例分析，得到各典型城市锅炉与拖动负载的运行调节过程和能耗。
　　最后，建立区域锅炉房供热系统单位供热面积费用年值的经济模型，并分析区域蒸汽锅炉房和区域蒸汽热水锅炉房采用工业汽轮机拖动负载的经济性和节能性。以严寒和寒冷地区供热面积为200万m2-700万m2的供热系统进行案例分析，得到区域蒸汽热水锅炉房供热系统经济性优于区域蒸汽锅炉房供热系统，蒸汽锅炉房供热系统优于热水锅炉房供热系统；采用工业汽轮机代替电动机拖动负载，严寒地区可节电1.39kwh/m2-1.88 kwh/m2，寒冷地区可节电0.96kwh/m2-1.36kwh/m2，考虑工业汽轮机拖动负载多耗燃煤量，严寒地区综合节煤量0.06kg标准煤/(m2·a)-0.18kg标准煤/(m2·a)，寒冷地区综合节煤0.05kg标准煤/(m2·a)~0.09kg标准煤/(m2·a)。

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第1章 绪 论

1.1课题来源及研究目的和意义

1.2国内外相关研究现状综述

1.3本课题主要研究内容

第2章 区域锅炉房供热系统概述

2.1区域热水锅炉房供热系统

2.2区域蒸汽锅炉房供热系统

2.3区域蒸汽—热水锅炉房供热系统

2.4本章小结

第3章 锅炉与拖动负载及换热器的配备

3.1锅炉与拖动负载及换热器的选择计算

3.2不同气候区锅炉容量与台数的配置

3.3不同气候区锅炉与拖动负载和换热器配备

3.4本章小结

第4章 锅炉与拖动负载的运行调节及能耗分析

4.1严寒和寒冷地区锅炉的运行调节

4.2锅炉房主要拖动负载的运行调节及能耗

4.3不同气候区拖动负载运行调节及能耗设计案例分析

4.4本章小结

第5章 区域锅炉房供热系统技术经济性和节能性分析

5.1技术经济方法概述

5.2技术经济性数学模型的技术基础

5.3单位供热面积年计算费用模型的建立

5.4区域锅炉房供热系统技术经济性算例分析

5.5本章小结

结论

参考文献

附录

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