蓄热式供暖方案计算

1、 XX清洁供暖热力站工程方案设计(10万)说明书2015年02月02日目 录1.工程概况31.1工程名称31.2工程类型31.3建筑形式31.4采暖建筑面积31.5采暖时间32.设计参数及标准32.1大连市室外气象参数：32.2 采暖热指标42.3 采暖热负荷42.4冬季供热热负荷各阶段比例天数：93.电锅炉蓄热采暖方案1(高温蓄热)103.1蓄热系统的形式103.2电热锅炉103.3谷电时间段103.4 蓄热模式114采暖期用电负荷285电锅炉选择306供电方案306.1 锅炉用电负荷306.2 接地317给水排水及消防319.1生活及消防给水319.2 排水318热控部分319照明和检修电

2、源网络321. 工程概况大连市清洁供暖示范项目工程位于辽宁省大连市，本期工程采用电极热水锅炉蓄热式供暖系统进行供暖，主要利用低谷电制热、产生高温水（190）全量加分量蓄能采暖。末端采用地热辐射及暖气片供暖方式，设计供回水温度60/50。参考大连市气象资料，大连市采暖期为150天。谷电时间22:00-5:00，共7小时。1.1工程名称大连市清洁供暖示范项目1.2工程类型住宅、商铺1.3建筑形式住宅小区1.4采暖建筑面积折算纯住宅面积：10万m1.5采暖时间全天24小时2. 设计参数及标准2.1大连市室外气象参数：累年平均气温：10.3年平均最高气温：14.8年平均最低气温：6.8极端最高气温：3

3、8.1(1972.06.10)。极端最低气温： -19.0(1977.01.02)冬季室外设计平均温度：t1=-15冬季室内设计温度： t2=10-151月累年平均气温：-5.0。2.2 采暖热指标大连市采暖期天数为150天，采暖期室外计算温度为-11，采暖期室外平均温度为-8。按照国家颁布的现行标准，各类建筑物的采暖热指标的推荐值qh（W/m2.）如表2-1所示。各类建筑物采暖热指标推荐值qh（W/m2）表2-1建筑物类型住宅居民区综合学校办公楼医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院展览馆大礼堂体育馆未采取节能措施58646067608065806070658011514095115115165采取

4、节能措施40454555507055705060557010013080105100150按新建节能小区：住宅热指标取45W/m2 2.3 采暖热负荷热负荷计算（采暖热负荷）采用如下公式：Q=qf F/100Q=Q*(tn-(tpj)/(tn-(tw)式中：Q -采暖热负荷（MW）；qf -建筑物采暖面积热指标（W/m2）；F -建筑物的建筑面积（万 m2）。Q -采暖平均热负荷（MW）；tn 采暖期室内计算温度： 20（）；tpj 采暖期室外平均温度： -8（）；tw 采暖期室外计算温度： -11（）；建筑名称供暖备注建筑面积 (m2 )采暖面积热指标（W/m2）45采暖热负荷（KW）450

5、02.4冬季供热热负荷各阶段比例天数：第一阶段：85%100%供热负荷 供热天数 30第二阶段：66.8%85%供热负荷 供热天数 45第三阶段：50%66.8%供热负荷 供热天数 45 第四阶段：0%50%供热负荷 供热天数 303. 电锅炉蓄热采暖方案3.1蓄热系统的形式1）本方案采用电极热水锅炉蓄热式供暖系统，在电网低谷电期间，利用电作为能源来加热蓄热介质，并将其储藏在蓄热装置中。在用电高峰期间将蓄热装置中的热能释放出来满足供热需要。这种系统的优点是：平衡电网峰谷荷差；充分利用廉价的低谷电，降低运行费用；系统运行的自动化程度高，无噪声，无污染，无明火。2）本方案电极热水锅炉蓄热式供暖系统

6、的蓄热介质为高温水蓄热：将水加热到一定的温度，使热能以显热的形式储存在水中，当需要用热时，将其释放出来提供采暖用热需要。其优点是：方式简单，清洁、成本低廉。3）电极热水锅炉蓄热式供暖系统由电极热水锅炉、高温蓄热水罐、板式换热器、水泵及管道系统等组成。3.2电极热水锅炉3.2.1电极热水锅炉是将电能转化热能，并将热能传递给介质的能量转换装置，他由两个环节组成1）将电能转化热能：电极式电流通过电极与水接触产生热量.2）将热能传递给介质：电极通电后，不断地产生热量，并被介质（水）不断地吸收带走，介质（水）由低温升至高温，再由循环水泵送到热用户，释放能量，介质（水）再由高温降至低温，进入电锅炉，以此往

7、复保持热量平衡。电锅炉可连续卸载，热量无级可调。3.3谷电时间段用电低谷时间为22:00至次日早5:00.由下表可以看出，此段时间风力也偏大。白城地区供热期24小时用电负荷、风电负荷、热电联产、温度变化象限表：3.4 蓄热模式考虑设备初投资和电容量等综合因素，一般宜采用分量蓄热模式；如当地难以保证白天的供热用电时，应采用全量蓄热模式。在实际运行中，全量蓄热各设备容量大，初投资多，但很好的利用夜间的低谷电，占整个采暖期用电负荷的98%以上；分量蓄热各设备容量较小，初投资较全量蓄热初投资低很多，但利用夜间的低谷电较少，仅占整个采暖期用电负荷的33.3%。下面我们尝试全量蓄热与分量蓄热相结合的方式，

8、尽可能多的利用弃风负荷，热源70%用电负荷为低谷电价,并使初投资控制在合理的范围内。1）峰段 7:30-11:30；17 :00-21:00 （8h）2）谷段 22:00-5:00 （7h）3）平段 其余时间 （9h）日负荷：4.5*1000*24=Kw.h，其中100%全量蓄热。1） 全量蓄热部份电热锅炉功率N (kw):N=TH* k / IH / n IH-蓄热时间（当地的低谷电时间），h; 7hk热损失附加率，取1.05n 电锅炉的热效率，取0.99TH-日总负荷,TH=Kw*h*1.05/0.99=KW*hN=*1.05/7/0.99 =16360kw*h总容量：需锅炉总容量1636

9、0KW，由于电锅炉可分级调节，故选用10000kw电极热水锅炉共二台。锅炉蓄热总负荷为：N=/24*(24-7)=81140KW*h3.4.1第一阶段按第一阶段：85%100%供热负荷 供热天数 30计算第一阶段用电总负荷：*30*1=Kw*h3.4.2第二阶段第二阶段：66.8%85%供热负荷 供热天数 45第二阶段用电总负荷：*45*0.76=Kw*h3.4.3第三阶段第三阶段：50%66.8%供热负荷 供热天数 45 第三阶段用电总负荷：*45*0.6=Kw*h3.4.4第四阶段第四阶段：0%50%供热负荷 供热天数 30第四阶段用电总负荷：*45*0.5=Kw*h3.4.5采暖期电锅炉

10、总用电负荷： +=Kw*h3.4.6 蓄热装置的有效容积V( m3):V=860* N /1000 / tt蓄热温差, ()用于60/50地热供暖系统,采用高温系统的蓄热温度175. 采用板式换热器与末端隔开，则热水侧的供回水温度为175/75，蓄热装置可利用最高温差为100V=860*81140/1000/100 =698m33.4.7锅炉房内二次网水系统：设热网循环水泵、变频补水定压水泵、补给（膨胀）水箱、软水装置及相应的管道、阀门、仪表。1）小区内热水采暖热负荷约为10000 kW，采暖期总负荷864GJ。2）热网循环水量约为857t/h，选择两台循环水泵，一台运行，一台备用。3）热水采

11、暖系统的定压方式采用变频补给水泵做恒压装置，定压点设在循环水泵吸入口。补水泵定压点设为30MH2O，采暖系统的补水水源为自来水。选用 2 台补给水泵，其中 1 台运行，1台备用，系统首次注水时，两台同时运行。3.4.8蓄热式水箱蓄热电锅炉主要设备：序号设备名称型号规格单位数量备注1电极热水锅炉ZHPI2015 （电压：10KV，功率：10MW）套2采暖2变频供暖循环水泵Q=320m3/h H=70mH2O N=75kW 0110台2热用户一用一备3变频定压补水装置Q=12m3/h H=45mH2O N=3kW 070补水泵两台。压力控制套1热用户系统补水4蓄热罐V=350m3 4200x260

12、00套25补给水箱V=20m3. 4000x2000x3000台16板式换热器台27变频蓄热热水循环水泵Q=300m3/h H=19mH2O N=55kW 0200台2蓄热系统一用一备8定压补水装置Q=12m3/h H=15mH2O N=1.5kW 070补水泵两台。系统注水时两台运行。压力控制套1蓄热系统补水9全自动软化水器RS10A,220V,50HZ,40W,套2蓄热系统补水3.4.9投资概算本工程静态投资XXXX万元。6采暖期用电负荷电力时段分类实施时段电 价峰 段05:00-11:0017:00-22:000.8409元/KW.H平 段11:00-17:000.5606元/KW.H谷

13、 段22:00-05:000.2803元/KW.H注：三十里堡基地建设完成后，所需电力容量为8MW左右，固基本费8000KW*22元/月*5个月=88万元不予考虑。6.1采暖期用电量6.1.1电极热水锅炉供暖期耗电量按3.4.5条，Q1=Kw*h本部分耗电采用夜间低谷电，按大连地区低谷电价0.2803元/Kw*h计算电费为：Kw*h*0.2803=.5元6.1.2电极热水锅炉供暖系统辅机耗电量电极锅炉一次侧系统循环水泵功率为55KW，蓄热循环水泵功率为75KW，供暖循环水泵功率为75KW,总的辅机功率为205KW；按电极锅炉第天运行7小时，蓄热及采暖每天运行24小时计算：电极锅炉一次侧系统循环

14、水泵供暖期电费为：55*7*150*0.280316187元蓄热水泵及供暖循环泵供暖期电费为：（150*8*0.8409+150*7*0.2803+150*9*0.5606）*150元6.1.3供暖费用计算采暖期用电费计算：.5+16187+=.5元每平方米采暖费为：.5/=37.35元/m27电锅炉选择根据以上计算，10MW电极热水锅炉2台。单台蓄热罐蓄热体积350m3。电锅炉总功率20000KW，电锅炉总蓄热体积700m3。8供电方案8.1 锅炉用电负荷电极锅炉高压供电系统的配制1电极锅炉高压控制系统单独配置，进线柜、PT柜、出线柜、计量柜。（也可以进线柜、PT柜、组成一面柜，出线加综保组

15、成一面柜） 2高压负荷侧需给出一个420mA的有功功率信号3选综保装置加装功率模块，即可实现420mA有功功率的信号输出。4高压出线柜的面板需带有本地、零位、远程控制的转换开关。（本地启停和远程启停必须完全隔离分开，否则远程启动合闸本地断不开，本地合闸远程断不开。）5高压负荷开关要能本地、远程两地控制：需给我方提供远程控制的点位：（1）开命令119、120（2）停命令，121、122我方提供两对无源开关量信号。（3）开关状态，117、118（4）故障状态，226、227对方提供两对无源信号。根据图纸由高压柜引至锅炉控制柜端子排。6过流、速断，按电极锅炉的额定功率整定。7保护接地阻值应1欧姆。8

16、电极锅炉房内需配置一路0.4kv低压电源，（根据配置水泵功率大小选开关容量）锅炉房内离墙400mm高处用镀锌扁铁做接地环网。9未选功率模块的，也可加装（三相三线有功功率变送器）来实现420mA有功功率的信号输出。8.2 接地本工程在锅炉房外设置主接地网，由水平接地体和垂直接地极组成，以水平接地体为主。水平接地体埋深0.8米，据锅炉房不小于1.5米。在锅炉房内设置主接地网，并与室外主接地网连接。所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、金属架构、电缆桥架、金属箱罐和其他可能事故带电的金属物的按交流电气装置的接地的要求进行接地。水平接地体采用50X6镀锌扁钢，垂直接地体采用直径50mm的镀锌瓦斯

17、管，锅炉房钢筋焊接成网后与主接地网连接，主接地网接地电阻小于4欧姆。9给水排水及消防9.1生活及消防给水锅炉房内的生活水及消防水系统采用合并的给水系统，水源接自室外自来水管网，设计界限为室外1.0m。遵照建筑设计防火规范(GB50016-2006)要求，锅炉房内每层将设置两套室内消火栓，并依据国家有关规范规定设置适当的灭火器。9.2 排水锅炉房内的生活及生产排水将根据锅炉房附近的排水管网布置情况，就近排放，设计界限为室外1.0m。10热控部分本工程各台电热水炉的控制系统及所有安装材料均由锅炉制造厂家负责（包括锅炉系统的检测控制设备、仪表、电缆、电缆桥架及所有安装附件，锅炉制造厂同时对整个系统的完整性及可用性负责）。我方只负责水泵房热工检测系统的设计工作，包括对供水泵、回水泵、换热器等系统的检测和控制。整个水泵房采用PLC系统完成对整体系统的检测和控制。PLC系统的总的控制点点数大约为1