供热论文范文参考关于供热的优秀论文范文【10篇】

供热论文范文参考关于供热的优秀论文范文【10篇】 集中供热在国内的发展非常迅速,无论是供热规模、供热半径还是供热管网型式,都发生了巨大的变化.为了进一步提高集中供热系统的能源利用率,更好地发挥其节能减排的特点,本文提出了一种基于管网动态模型的城市集中供热系统运行参数预测及优化运行方法,并对其进行了系统的研究,验证了所提出的动态模型与算法的有效性与准确性.结果表明,该方法对推动集中供热系统运行调节与优化控制技术的发展,促进城市集中供热系统运行管理水平的提高具有指导意义. 首先,基于网络图论及基尔霍夫定律,建立了集中供热管网水力模型,采用改进平方根法进行求解.针对水泵扬程取定值与采用拟合公式两种管网定压方式,对模拟一次管网进行了水力工况建模分析,结果表明初调节是保证管网水力平衡的重要前提. 其次,根据能量守恒方程,推导出热水供热管道热力工况动态模型.针对该双曲型方程,采用特征线法建立其特征线方程.然后采用逆步进法、一阶泰勒级数展开及向前显式差分格式,沿特征线建立该方程对应的有限差分方程；提出采用最小二乘法拟合出不同管径、不同保温材料的供热管道散热损失与供水温度的线性方程,以便热力工况动态模型调用；基于以上内容,分别推导出单独考虑管道散热效应的热力模型,称为“散热模型”,以及同时考虑散热与蓄热的热力模型,称为“蓄热模型”. 然后,分别建立了模拟一次管网的“散热模型”与“蓄热模型”.采用散热模型对某工况进行模拟,分析了不同误差限、不同空间步长以及不同初值对模拟结果的影响.为了保证差分格式的收敛,采用各计算节点两次迭代温度差与当前时间步长的比值,即温度梯度代替温度差,作为判断程序是否收敛的条件,效果良好；分别采用散热模型与蓄热模型对2种不同运行工况进行模拟,发现由于管网散热,导致远端用户入口温度降低,进一步加剧了远端用户与近端用户的热力失调,增加了管网运行调节的难度.蓄热效应使得管网在任何扰动下,趋于稳定的延迟时间增大,从而对确定管网进行调节的最佳时间产生重要影响.因此,建议在需要着重考虑管网稳定延迟时间时,采用蓄热模型；对于一般情况,应首先选用模型相对简单、收敛快的散热模型. 针对集中供热管网节点泄露故障,采用模拟管网对3种不同泄露工况的流量与压力分布进行了仿真,即泄露点在供水管、泄露点在回水管以及供水管两点泄露,并对不同泄漏量进行了比较；针对第一种泄露工况进行了热力工况动态模拟,总结了管网泄漏时各点压力、流量及温度的变化规律,为管网泄露故障及泄露点位置的诊断提供相应的参考. 建立了包含一、二次管网的间接连接联合管网动态模型.该模型包括1个一次模拟管网、10个二级换热站及二次网,每个二次管网包含10个,共计100个建筑用户(采用散热器模型整体描述).采用该联合管网模型,对热计量下,用户自主调节阀门,控制室内温度情况进行模拟,模型良好地反映了用户处自主调节对室内温度、用户负荷以及一二次网运行工况的影响；选取某城市集中供热系统部分管网,采用散热模型建模.然后选择其中6个换热站半小时内的一次侧供水温度与供水压力监测数据平均值作为验证数据,与模型仿真数据进行比较.结果发现,除了1个小区换热站供水温度与供水压力相对误差超过3%以外,其余5个站的相对误差均在2%范围以内,验证了本文所提出的模型及算法的有效性与准确性. 针对集中供热系统质量并调运行优化问题,提出建立以供热系统运行能耗费用最低为优化目标,以供水温度和供水流量为变量的集中供热系统一次网运行能耗费用方程.然后,根据非线性规划理论,应用一般约束乘子法将约束问题变为无约束问题,采用共轭梯度法,结合线性搜索,建立了该优化模型的求解算法及流程.最后,针对某城市集中供热系统一次网,将提出的非线性规划方法与逐步长搜索法相比较,结果证明该方法效率更高,结果更准确；应用本文提出的运行优化方法指导管网质量并调,与传统的质调节相比,节能效益明显,进一步验证了该方法的有效性. 供热行业一直被世界各国作视为社会公用事业,被实施严格的政府规制.通过对供热产业进行政府规制,不仅确保了供热充分和有效,切实保障了公众供热需求和生命权益,改善了供热市场信息高度不对称状态,同时形成了鼓励和促进供热产业创新激励机制的制度性安排.相比于西方发达国家,我国供热行业形成较晚,发展一波三折.供热行业体制改革问题重重,如供热市场结构不合理导致供热产业处于较低的发展阶段,产业结构升级和优化难以实施；创新能力差导致我国供热企业无法快速适应产业结构调整和节能减排的实现；规模不经济导致我国供热市场处于较低的利润率或亏损边缘. 我国供热产业政府规制在理论体系构架、规制制度安排上都表现出极大地的缺陷.政府对供热产业规制研究时间短、经验欠缺、缺乏理论指导,政府规制多是沿着单一的经济性规制思路,机械地移植其他自然垄断行业规制模式,规制效果常常不尽人意.要从根本上提升政府规制效率,首先必须全面深入地认识供热产业特性,这既是本文研究的重要目的,也是本文研究的重要内容. 当前,我国正处于以发展为主题、以结构调整为主线、以改革开放和科技创新为动力、全面建设小康社会的重要时期,如何在“两型社会”、“低碳经济”等战略思想下按照市场经济要求,积极转变政府职能,完善市场经济体制,优化供热产业结构,提升供热产业产出效率,改善供热企业、公众、政府三者内在利益关联,使得供热企业利润显著提升、公众用热充足理性、政府监管绩效明显,是当前和今后供热产业改革和发展面临的一项重要任务,而实施科学有效的政府规制则是保障各项目标实现关键的一环. 本文运用规范分析与实证分析相结合的方法,深入分析我国供热产业特性,结合西方经济学和公共经济学立足产业经济学相关理论,采用跨学科的研究方法对供热产业政府规制研究采用了双重规制的思路,即对供热产业实施社会性规制同时必须强化经济性规制,加强对供热产业的进入规制、价格规制等方面的监管,同时对供热产业进行扶持性规制与激励性规制,采用比较分析法对比国外供热产业政府规制的实践与经验,系统分析我国供热产业政府规制制度体系,促进供热产业资源配置效率向帕累托最优效率的趋近. 近年来,区域供热系统在我国供热系统中所占的比例逐步提高,同时热电联产机组作为一种主要的热源形式在区域供热系统中的应用越来越广泛.机组设备的类型、容量和性能都在变化,但对热电联产区域供热系统热源的优化配置、规划设计研究存在一定的滞后,特别是热电联产区域供热系统的热化系数,未能随着热电联产机组的性能变化从理论上给出确定方法.本文针对燃煤热电联产区域供热系统,通过节能性和经济性分析,对热电联产区域供热系统的最佳热化系数与热源优化配置进行了研究. 首先,论文分析比较了国内外常用的热电联产系统能耗评价指标,其中一次能源相对节约率和不可逆损失相对减少率这两个指标更适于表示热电联产系统相对于热电分产系统的节能效果,建议引入到我国热电联产系统评价指标体系中,并建立了热电联产区域供热系统热源的一次能源相对节约率和不可逆损失相对减少率计算数学模型. 第二,建立了凝汽供暖两用型和背压式热电联产机组的热力系统模型.针对不同型号的机组,确定了热电联产机组总能耗、发电功率与机组供热能力之间的关系.对于凝汽供暖两用型机组,采用正交试验设计方法对影响热电联产机组综 4个主要参数进行了因素分析.结果表明：对综合热效率影响最大的因素是汽轮机进汽量和供热抽汽量,而对最大的是供热抽汽压力.分别以一次能源相对节约率和不可逆损失相对减少率作为评价指标,对凝汽供暖两用型机组的热力特性进行分析,提出了节能最小抽汽比的概念.对于NC145、NC200和NC300机组,基于一次能源相对节约率和不可逆损失相对减少率的节能最小抽汽比在0.140.2之间. 第三,基于一次能源相对节约率,建立了热电联产区域供热系统节能性热化系数优化数学模型.对于凝汽供暖两用型机组,供暖气象参数和区域锅炉热效率对最佳热化系数的影响较大.以2台NC300为基本热源时,寒冷A区的节能性最佳热化系数取值范围为0.570.7,寒冷B区为0.660.73；严寒A区为0.530.62,严寒B区为0.550.65,严寒C区为0.570.65.区域锅炉热效率对最佳热化系数的影响有限,以区域锅炉平均热效率70%时最佳热化系数作为最终结果是可以接受的.对于背压式机组,机组型号对最佳热化系数影响不大,气象参数的影响也不如对凝汽供暖两用型机组那么明显.仅有供暖热负荷时,机组台数对热化系数的影响较大,机组台数从2台增加到4台,最佳热化系数也逐渐增大,从0.740.89变为0.840.94.对于B80机组,考虑了常年性热负荷之后,寒冷地区的最佳热化系数在0.6,0.7之间,且与供暖室外计算温度高度相关,常年性热负荷比越大,最佳热化系数越大.严寒地区的最佳热化系数在0.5,0.65之间,与供暖室外计算温度及常年性热负荷比相关性小. 第四,建立了热电联产区域供热系统经济性热化系数优化数学模型.热电联产机组供热成本分摊比是确定热电联产系统供热成本的关键因素.在已有的分摊方法基础上,本文提出了改进的热电联合法,并以该方法作为供热成本分摊的依据.常见的热电联产区域供热系统热源中,供热固定成本最高的是凝汽供暖两用型机组,最低的是燃煤锅炉；而可变成本最高的是燃煤锅炉,最低的是背压式机组.从经济性角度来看,大容量凝汽供暖两用型机组的经济性优于小容量机组,而小容量背压式机组的经济性却好于大容量背压式机组.总体而言,背压式机组的经济性要优于凝汽供暖两用型机组.NC300和B80机组的经济性最佳热化系数的变化范围分别为0.650.86和0.570.8. 最后,应用上述研究成果,针对一实际热电联产区域供热项目,对供热系统能耗现状进行评价,同时对供热系统远期规划的热源配置进行了优化. 近年来我国采暖热负荷增长迅速,采暖能耗占建筑总能耗的比例逐年提高,集中供热导致的季节性大气污染问题也日益严重.为改善现状,在我国能源结构调整的背景下,多热源联合供热系统逐渐得到更多的应用.但我国对多热源联合供热系统的技术研究存在一定的滞后,在系统的选择和设计方面尚缺乏系统的综合优化理论和决策模型.对此,本文在分析几种常见多热源联合供热系统形式和特点的基础上,建立了其热平衡方程,讨论了它们的运行调节方式,分析了调节方式对系统设计和运行的影响,考虑了经济、技术、能源和环境等指标对系统性能的影响,并将随机可接受性分析(*AA)理论引入到多热源联合供热的综合优化研究中. 文中分析了几种常见多热源联合供热系统形式、连接方式及特点,建立了二级网全部热力站等比例调峰和一级网集中燃气和燃煤锅炉调峰多热源联合供热系统的热平衡方程,对它们的优化运行调节方式进行了研究.结果表明一级网纯质调节不能满足多热源联合供热系统的运行调节要求.建立了以费用年值为目标函数的多热源联合供热系统技术经济分析模型和基于能质系数的能耗分析模型,研究了调节方式对多热源联合供热系统初投资和运行费用的影响,以及多种调峰方式的经济性及能耗随基本负荷比值的变化趋势. 探讨了二级网部分热力站调峰联合供热系统运行调节和负荷调度遵循的一般规律,结果表明该系统应采用质量-流量综合调节的方法进行供热调节,调峰开始后用改变热力站间流量分配的手段进行负荷调度.针对新建和改扩建的二级网部分热力站燃气锅炉调峰联合供热系统,分别给出了确定调峰锅炉的设置位置和容量及系统最优基本负荷比的方法.比较了二级网全部热力站燃气锅炉等比例调峰和部分热力站燃气锅炉调峰方案的优劣. 建立了一种新型的基于最新大气扩散模式AERMOD的多热源联合供热系统热源环境影响模拟和评价模型,考虑了热源和人口分布的影响,在模拟污染物扩散空间分布的基础上,提出综合反映供热系统热源大气环境影响的指标污染物平均空间分布(MSD).利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的统计数据库和计算方法讨论多热源联合供热系统的温室气体CO_2减排潜力.将上述模型应用到几种常见多热源联合供热系统形式中,研究二级网全部热力站燃气锅炉等比例调峰和部分热力站燃气锅炉调峰,一级网集中燃气和燃煤锅炉调峰的大气环境影响,并比较集中和分布式燃气锅炉调峰对大气环境影响的区别. 建立了多热源联合供热系统综合优化指标体系,引入基于互补判断矩阵的模糊层次分析法来计算指标权重.为克服采用单一权重向量对权重判断信息利用不足的缺点,提出权重可行域的概念,将传统的权重向量扩展到权重空间. 最后,基于*AA开展了多热源联合供热系统的综合优化.建立了可同时处理定量和定性问题的*AA-2和*AA-O有机结合模型,采用Monte-Carlo法模拟具有特定概率密度的指标和权重分布,通过计算各方案的相关统计量,如全局可接受性指标、效用函数、排序可接受性指标、中心权重向量、置信因子和交叉置信因子等进行综合优化,并分析了各方案对所有指标的部分效用函数,研究了不同指标对供热方案效用函数的贡献程度.利用上述模型研究以燃煤锅炉房为基本热源的多热源联合供热系统的调峰方式综合优化.基于*AA的多指标综合优化不仅给出了指标表现值分布和权重可行域内可能的最优方案,还给出了这些方案达到最优的中心权重向量和概率,采用了交叉置信因子来进一步区分比较相近的方案,根据全局可接受性指标对方案进行排序,增强了综合优化结论的合理性和可靠性. 本文在总结几种常见多热源联合供热系统形式的基础上,给出了不同系统设计及运行工况的相关参数计算方法,分别建立了各种系统的热平衡方程,在此基础上,深入研究了它们的调节方式及其对多热源联合供热系统的设计和运行的影响.系统分析了影响多热源联合供热系统性能的各种影响因素,并从经济、技术、能源及环境等方面对多热源联合供热系统进行了综合优化.本研究可以为今后多热源联合供热系统的规划和设计提供一定的理论基础,并为系统的合理运行起到一定的参考作用. 热电联产是实现煤炭能源高效利用和节能减排的重要途径,在能效、环保、经济社会效益等诸多方面均优于热电分产.如燃煤发电机组采用热电联产,能源热利用效率可提高到80%左右,与现有超临界机组310g/kW,h的供电煤耗相比,热效率提高了近一倍.然而,热电联产的理论节能潜力、能效评价、技术应用等方面尚待进一步研究,其节能降耗潜力依然很大.本文从供热系统的理论分析入手,基于热力学第一、第二定律,进行供热系统的一般化分析,阐述供热系统的理想极限和理论最低单耗.基于可逆的理想供热过程分析,本文提出了“绿色供热”的概念：在科学计量的前提下,燃料单耗小于bminI(热效率100%时的燃料单耗)的供热称为绿色供热,相应的供热技术称为绿色热技术.同时,定义了绿色热指数指标,作为供热系统“绿色”程度的量化表征,科学地指出供热系统节能方向.为完善绿色供热单耗计算方法,提出了适用于不同种供热系统的一般化能耗计算模型,并对不同供热系统进行能耗计算和绿色供热评价,为不同类型供热系统的合理发展奠定了基础.绿色热指数从低到高依次为电热、锅炉供热、热泵供