供热系统EMC节能解决方案

1、供热系统节能解决方案方案编制：北京XXX工程有限公司二一一年三月编 写 说 明北京XXX工程有限公司基于前期对XXX的现场检测结果，拟制了供热系统节能解决方案。本方案须经过XXX论证并签订正式合同后方可进入工程细节设计实施阶段。本方案重点围绕供热系统进行节能改造。其优势主要突出在以下几点：（1）运行维护方便：（2）节能空间大，运行费用低（3）稳定与安全性高：（4）节省空间： （5）施工可行性高目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc308943144 编 写 说 明 PAGEREF _Toc308943144 h 2 HYPERLINK l _Toc308943

2、145 第一章 XXX供热项目概况 PAGEREF _Toc308943145 h 4 HYPERLINK l _Toc308943146 1.1基本情况 PAGEREF _Toc308943146 h 4 HYPERLINK l _Toc308943147 1.2供热系统存在的问题 PAGEREF _Toc308943147 h 4 HYPERLINK l _Toc308943148 第二章 供热系统节能解决方案综述 PAGEREF _Toc308943148 h 6 HYPERLINK l _Toc308943149 2.1 项目概况 PAGEREF _Toc308943149 h 6 H

3、YPERLINK l _Toc308943150 2.2节能投资及经济分析 PAGEREF _Toc308943150 h 6 HYPERLINK l _Toc308943151 第三章 供热系统技术节能 PAGEREF _Toc308943151 h 8 HYPERLINK l _Toc308943152 3.1 节能技术措施 PAGEREF _Toc308943152 h 8 HYPERLINK l _Toc308943153 3.2 技术方案介绍 PAGEREF _Toc308943153 h 8 HYPERLINK l _Toc308943154 第四章 合作方式 PAGEREF _T

4、oc308943154 h 16 HYPERLINK l _Toc308943155 4.1 工程施工服务模式 PAGEREF _Toc308943155 h 16 HYPERLINK l _Toc308943156 4.2 “合同能源管理”服务模式（EMC） PAGEREF _Toc308943156 h 16第一章 XXX供热项目概况1.1基本情况供暖示意图下图所示：图1 供热系统示意图1.2供热系统存在的问题供热系统能耗的高低，不仅取决于热源，而且与整个供热管网有关。我司于2011年3月11日下午，对供热系统进行了详细的现场测试发现存在以下两方面问题：热源系统：目前锅炉房作为热源通过通过

5、一次泵系统直接为用户进行供暖，一次泵的流量现场检测是：100m/h，功率是30KW，完全满足现有2.4万m2的采暖设计需求；末端热用户包括生活区和办公区。生活区是需要全天供暖的区域，而XXX的办公区只需要工作时间供暖，工作以外的时间只需保持值班温度模式供暖即可。供热管网系统：锅炉房的末端用户分布过于分散，虽然供热总流量满足现有2.4万m2的采暖需求，但由于存在水力不平衡热损失的问题，造成供暖系统部分区域冷热不均，尤其是现有的上供下回的供暖模式造成距离热源较近的用户室内温度较高，距离远的用户室内温度偏低。XXX的供暖模式是：底层-2层采用的是上供上回；3层-5层采用的是上供中回。目前供暖期内办公

6、区域上热下凉，低层仍然需要VRV空调制热的主要原因是：现场检测锅炉房总供水量是100m/h，而由于管道水力不平衡造成进入到XXX办公区域的总供水管的流量仅为：10m/h；底层-2层分供水管流量是2.3 m/h；3层-5层分供水管流量是7.7m/h！按照供暖设计规范7800m2的供热面积供水量至少要求达到：24 m/h ，实际流量不足需求的40%，因此会导致办公楼底层供暖不热。第二章 供热系统节能解决方案综述2.1 项目概况针对供暖系统存在的上述问题，我们提出如下节能解决方案：安装燃气模块化锅炉单独供暖加装气候补偿系统加装分时分区控制系统节能方案设计依据：公共建筑节能设计标准 GB50189-2

7、005锅炉房设计规范 GB50041-2008城市热力网设计规范 CJJ34-2002热水锅炉安全技术监察规程工业锅炉水质 GB1576-2001城镇燃气设计规范 GB50028-20062.2节能投资及经济分析类别数量工程投资预算（万元）年节省费用（万元）回收期（年）燃气模块化锅炉系统1套气候补偿系统1套分时分区控制系统5套合计节费率57%第三章 供热系统技术节能3.1 节能技术措施高效节能的模块化燃气锅炉供热系统气候补偿系统分时分区控制系统3.2 技术方案介绍3.2.1 高效节能的模块化燃气锅炉供热系统1、系统原理：模块锅炉的概念，不仅仅是简单的将单体大锅炉改成很多台小功率的锅炉，其技术进

8、步的核心在于：1）系统整体的控制比大锅炉更全面、更深入。多台模块锅炉并不是孤立的工作，而是通过不断地与控制系统和其他模块锅炉交换状态和控制信息，相互协调的工作，从而达到提高系统整体运行效率、高效节能的目的。 2） 锅炉本身对负荷输出和环境温度的控制能力更灵敏、更精确。锅炉配备内置多组独立的燃气阀和燃烧器，锅炉本身根据用户的实际热需求，对这些燃气阀和燃烧器进行自动控制。另外，锅炉采用高换热效率的铜管换热器，低水容积，换热速度极快，对温度的变化反应极为迅速，完全避免了一般锅炉由于换热速度低和热惯性大造成的的升温慢、热响应滞后、温度误差大等痼疾。锅炉对系统温度的控制精度达到正负0.5摄氏度。这样，即

9、便是单台锅炉，其负荷调节的灵活性和精确度，都是一般的燃气锅炉无法达到的。3）铜翼管燃气热水锅炉具有体积和占地面积小，热效率高的特点；尤其是排烟管口径较之同类产品小1/3。集成了国际上众多先进技术的模块锅炉使用安全、可靠、节能、绿色环保。系统独特优势如下图所示：图2 模块化锅炉示意图独特的铜翼管换热器 纯铜锅炉采用了双通道的铜翼换热器，工质在一排高换热效率的铜翼管中循环流动。铜翼管内表面带有螺纹槽，使工质的层流改变为紊流，强化了工质侧的换热，因此纯铜锅炉的体积最小，重量最轻。无水垢设计，抗硬水环境纯铜管锅炉采用了强制水循环方式。合理的燃烧器结构与强制换热器的布置、适宜的工质流速、均匀的受热面温度

10、场以及内壁螺纹产生的强烈湍流消除了水垢产生的和沉积的条件，使锅炉在长期使用时不会因炉体内水垢的沉积而降低热效率，甚至发生危险。锅炉可以适应给水硬度为425 ppm的水质，无需水处理时锅炉依然可以安全可靠的运行，无水垢的锅炉是效率的保障。由于可以适应硬水条件，锅炉在供应热水方面具有最高的性价比。 “锁热”陶瓷封闭燃烧室 燃烧室采用航天飞机机头的绝热材料锁热陶瓷进行密封，体积小，重量轻，具有极佳的绝热效果，最大限度地防止了燃烧室内热量的损失，使得锅炉具有更高的热效率。 低燃气压力运行： 使用低压燃气（1.1-2.6KPa）运行安全，减少系统燃气管线的投资。 安装便捷、适应性广 由于锅炉体积小，所以

11、能很容易的通过90公分的标准门或通道运输。 由于采用了特殊的绝热材料，锅炉在安装时只需要离可燃的地板或墙面7.5厘米即可；再加上配备的安装构架，您还可以使用比一般大气式锅炉更小的排放烟道，以为您节省宝贵的机房空间，减少项目的一次性投入。 根据目前调研情况XXX的天然气管网已经布置就绪，计划替代厨房的液化石油 气作为燃料。所以，采用天然气作为锅炉燃料，具有成熟的条件。因此针对中国XXX总会办公楼的情况，我们按模块化锅炉房的思路设计供热系统，实现按需供热、减少热力系统热损失、降低运行费用、灵活控制、安全可靠的目的。在锅炉的回水管上设置除污器，防止杂物进入锅炉，确保锅炉安全，延长锅炉的使用寿命。2、

12、解决方案：根据北京市冬季供暖的实际情况，按照城市热力网设计规范的要求，学校办公楼采暖热指标（50-70 W/m2）我们选取70W/m2，热负荷计算和锅炉选型如下：办公楼热负荷： Q=7800 m270W/m2=546kW模块化锅炉选型： 型号CBN0986 单台热功率：289kW 台数：2由于本系列机组属于两段火比例式燃烧控制，因此结合系统的安全性和节能性要求，选用两台模块锅炉可以实现25%-100%的线性调节燃烧控制，最大限度的实现节能。3、节能分析：在建筑热负荷一定的情况下，功率相同而使用不同种类燃料的锅炉，在冬季采暖的应用中，供给建筑物的热量是一致的。在假设这些锅炉具备相同的负荷调节能力

13、的前提下，锅炉的燃料耗量只与锅炉的热效率及不同种类燃料的单位热值相关。据此进行不同燃料锅炉在冬季供暖中的燃料耗量对比分析如下：图3 输出1万Kal热量费用对比分析图3.2.2 气候补偿系统1、系统原理建筑物的耗热量因受室外气温、太阳辐射、空气湿度、风向和风速等因素的影响时刻都在变化。要保证在上述因素变化的条件下，维持室内温度恒定（如182）或满足用户要求，供热系统的供回水温度就应在整个供热期间根据室外气象条件的变化进行调节，以使锅炉供热量、散热设备的放热量和建筑物的需热量相一致，防止用户室内发生室温过低或过高的现象。通过及时而有效的运行调节可以做到在保证供热质量的前提下，达到最大限度的节能。气

14、候补偿系统应实现的功能如下：根据室外温度的变化控制和调节输送给用户的供水温度，避免发生用户室温过高的现象，造成能耗浪费；充分利用太阳辐射热和人的活动规律进行时间控制；根据室外温度的变化，实现自动分段调节曲线；图4 气候补偿系统原理图2、解决方案在锅炉房内加装一套气候补偿系统；在供水主管路上安装电动两通阀及温度传感器；在换热器二次供水管路上加装温度传感器；加装室外温度传感器；加装室内温度传感器。气候补偿系统根据室外温度的变化控制和调节输送给用户的供水温度，使系统按需供热。当室外温度降低时，为了维持原有的室内温度，用户侧供水温度应适当提高，气候补偿器将自动加大锅炉机组供应的热水供应量，提高用户侧供

15、水温度；当室外温度上升时，用户侧供水温度应适当降低，气候补偿器将自动减小锅炉机组供应的热水供应量，降低用户侧供水温度。即通过对室外温度的采集，自动修正用户侧供水温度设定值，再通过设定值与实际供水温度进行比较，并以此比较差值为基准对电动阀进行PID调节。同时引入室内温度、回水温度等外部信号作为反馈值对曲线进行实时修正，达到节能运行的目的。3.2.3 分时分区控制系统1、系统原理由于办公与住宅的供热需求不同，住宅需要全天供暖，而办公楼、公建等类型的建筑物在节假日、夜间无人办公，因此可进行分时间段进行供暖，非供暖时间内执行防冻运行程序，低温维持运行即可。同时在典型房间内安装室温温度传感器，采集室内温度参数，在保证系统低温运行的同时，满足室内环境温度的基本要求。图5 分时分区控制系统原理图2、解决方案在主配楼各楼层的办公区域加装一套分时分区控制系统，在供回水主管路上加装电动三通阀；安装分时分区控制系统后，系统根据设定的程序，在规定的时间段内向建筑物提供不同品质的供热。分时控制系统通过对供回水温度及室内外温度的检测，根据室内负荷变化调节进入室内的循环水流量。当室内负荷降低时，减小电动调节阀开度，减少进入室内的循环水流量；当室内负荷增加时，则增大电