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集中供热系统能耗分析方法及应用的研究

朱兆虎  
【摘要】:建筑采暖是建筑能耗的主要方面,集中供热是建筑采暖的主要方式,能耗分析评价是推动集中供热系统高效运行和节能降耗的技术政策措施,也是供热企业生产运行管理的实际需求。本课题研究面向热源—热网—换热站—热用户的供热系统全过程能耗分析评价体系和能耗分析软件。主要内容与方法包括: (1)通过对集中供热系统热制备、输送、转换和热利用四个环节能源消耗的影响因素的分析,建立了燃煤热电联产、燃煤锅炉、城市高温热力管网、换热站、室外管网和采暖建筑能耗分析模型,该模型以集中供热系统运行数据为基础,基于流量平衡和热量平衡原理对该模型进行求解,以能耗指标作为计算结果对上述六个方面进行能耗评价。 (2)为了对集中供热系统进行全面的、系统的、客观的能耗评价,对集中供热系统能耗评价体系进行了研究,详细论述了评价体系的研究内容、规定性能耗分析指标、性能性能耗分析指标以及评价体系的组织形式。 (3)基于"IAPWS-IF1997工业公式”,利用VC++6.0编程技术编写了1-5区水和蒸汽焓值计算程序,并通过与相关文献数据对比,计算结果一致,验证了编制程序的正确性,实现了蒸汽焓值的精确计算,为燃煤热电联产和蒸汽管网的动态分析能耗模型的准确求解提供依据。 (4)基于图论理论,建立了集中供热管网拓扑结构,利用VC++6.0编程开发工具,开发了可视化的集中供热能耗分析系统,将集中供热管网图形数据、燃煤热电联产、燃煤锅炉房、换热站、室外管网以及热用户基础属性数据以人机对话的方式输入,以实时监测或手动录入两种方式实现了上述几个方面实时运行数据的自动或手动录入,实现了能耗分析结果的自动存储,利用OnToolTip()函数实现了属性节点的重要能耗指标的实时显示,同时根据计算机自动生成的拓扑结构实现了自动求解热源至末端任一节点所经历的管段,为管网各管段热损失能耗分析提供依据。 (5)建立了与能耗分析模型相适应的参数与变量定义和数据库,实现了数据库与集中供热SCADA系统服务器的数据交换和供热系统能耗指标的实时分析。 (6)基于ADO数据库访问技术,实现了能耗分析系统同MICROSOFT OFFICE ACCESS数据库数据交互,方便快捷的完成了供热管网线图、相关节点、管线属性以及能耗指标的存储。 最后,以济南某集中供热系统为例,对集中供热能耗分析系统进行验证,能耗分析计算结果与供热系统实际能耗测试结果之间吻合较好,可应用于集中供热系统能耗分析,为系统节能改造和运行调节提供依据。


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