[發(fā)明專利]一種供熱機組節(jié)能改造系統(tǒng)及其節(jié)能運行控制方法

在審

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• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN111380100A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 周浩;武曉卿
• 申請（專利權）人: 內蒙古思鉑睿特節(jié)能科技有限公司;周浩
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/10;F24D19/10
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明公開了一種供熱機組節(jié)能改造系統(tǒng)及其節(jié)能運行控制方法。它包括高溫側進水母管、高溫側出水母管、低溫側出水母管、低溫側進水母管、二次網(wǎng)循環(huán)泵、換熱循環(huán)泵、二次網(wǎng)回水總管、二次網(wǎng)供水總管、換熱模塊、將換熱模塊的低溫側出水口與二次網(wǎng)循環(huán)泵的吸水口相連通的低溫側出水旁通管、將二次網(wǎng)循環(huán)泵的出水口與低溫側出水母管相連通的低溫側進出水旁通管及設置于相應管道上的關斷閥。本發(fā)明在傳統(tǒng)典型的集中供熱機組的基礎上，通過保留二次網(wǎng)循環(huán)泵、增加換熱循環(huán)泵及其關聯(lián)管道和閥門以及拆除止回旁通管和二次網(wǎng)循環(huán)泵出水口側的止回閥，形成了全新的供熱系統(tǒng)結構和運行方式，其運行調節(jié)更為靈活、運行能耗顯著降低。

技術領域

本發(fā)明涉及采暖供熱技術領域，尤其是一種供熱機組節(jié)能改造系統(tǒng)及以及此系統(tǒng)的節(jié)能運行控制方法。

背景技術

隨著城市集中供熱規(guī)模的不斷擴大，集中供熱系統(tǒng)中的換熱站系統(tǒng)和換熱機組被越來越多地推廣應用。然而，現(xiàn)有集中供熱系統(tǒng)中所使用的換熱站系統(tǒng)和換熱機組(圖1示出了傳統(tǒng)典型的集中供熱系統(tǒng)的結構)，在系統(tǒng)結構以及運行工藝流程上存在一定的缺陷，導致集中供熱系統(tǒng)運行存在能源浪費，經(jīng)濟性較差等問題；具體表現(xiàn)為：

1、現(xiàn)有換熱站或換熱機組在制造時通常按照二次側(即：低溫側)溫差與一次側(即：高溫側)溫差之比大于3：1或更高比值的參數(shù)進行設計，換熱器板型的長寬比值較小，由此造成換熱器普遍出現(xiàn)換熱面積余量偏大、換熱不充分、一次側流速較低等現(xiàn)象，從而導致?lián)Q熱器的一次側流道內容易沉積雜質、結垢或者堵塞，嚴重降低了設備本身以及整個供熱系統(tǒng)運行的可靠性。

2、現(xiàn)有換熱站或換熱機組的低溫側循環(huán)系統(tǒng)中的換熱器、循環(huán)水泵、管路連接設備、熱用戶系統(tǒng)等均采用串聯(lián)方式，二次側循環(huán)水流經(jīng)各部分的流量是相同的；當需要滿足二次網(wǎng)熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)壓差時，通過低溫側的流量必然較大，因此，不但無法發(fā)揮換熱器的換熱面積余量偏大的優(yōu)勢，而且容易造成低溫側換熱系統(tǒng)內部循環(huán)功耗偏高的問題。

3、為了降低制造成本，現(xiàn)有換熱站或換熱機組的低溫側循環(huán)系統(tǒng)中，各組成設備的連接管路的管徑普遍較小，從而很容易因局部阻力過大而造成換熱站和機組運行無效功耗較大。

4、現(xiàn)有換熱站或換熱機組通常采用多臺換熱器并聯(lián)運行方式，使得高溫介質在換熱器內停留的時間較短，很難實現(xiàn)充分換熱，從而導致集中供熱系統(tǒng)高溫側循環(huán)溫差偏小，嚴重制約了高溫側管網(wǎng)的熱量輸送能力。

5、現(xiàn)有換熱站或換熱機組由于工藝結構設計功能單一，無法實現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的精細化調節(jié)，換熱站或換熱機組低溫側運行參數(shù)的控制只能通過高溫側電動調節(jié)閥進行控制，當高溫側供熱溫度較高時，只能采用減小換熱站或換熱機組高溫側電動調節(jié)閥開度的這一種控制方式，一旦一定數(shù)量的換熱站或換熱機組采取相同的控制方式時，很容易造成集中供熱系統(tǒng)瞬間壓力升高，進而影響集中供熱系統(tǒng)高溫側的運行安全。

6、現(xiàn)有換熱站或換熱機組的循環(huán)泵出口均安裝有止回閥，目的是防止突然停泵時出現(xiàn)“水錘”現(xiàn)象，從而對循環(huán)泵造成破壞。然而，止回閥的設計對于開式系統(tǒng)是必要的，因為系統(tǒng)中的液體依靠水泵維持一定的壓力，突然停泵時，管道內上部空間瞬間出現(xiàn)真空，液體在重力的作用下，會對水泵或管道產(chǎn)生沖擊。而換熱站或換熱機組與二次網(wǎng)組成的是一個完全封閉的系統(tǒng)，系統(tǒng)運行始終處于滿水狀態(tài)，因此循環(huán)泵突然停止時，液體的在慣性的作用下會逐漸降低流速，直到停止，而不會產(chǎn)生“水錘”，實際運行也證明了這一現(xiàn)象。因此換熱系統(tǒng)循環(huán)泵出口安裝止回閥不僅會造成投資浪費，還會增加循環(huán)泵的無效功耗。

7、在現(xiàn)有的集中供熱系統(tǒng)中，經(jīng)常或很可能出現(xiàn)高溫側溫度波動的現(xiàn)象，一旦高溫側熱網(wǎng)溫度突然升高，換熱站或換熱機組的換熱量會瞬間增加，十分容易造成供熱系統(tǒng)低溫側管網(wǎng)瞬間壓力升高乃至出現(xiàn)超壓，威脅低溫側系統(tǒng)安全。而對于這種情況，現(xiàn)有換熱站或換熱機組大多只采用低溫側排水泄壓的方式進行處理，由此帶來了水資源的嚴重浪費和地下水的污染。

發(fā)明內容