專利名稱：一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法，屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了提高能源利用效率，很多城市大力發(fā)展以熱電聯(lián)產(chǎn)和大型燃煤鍋爐為熱源的集中供熱系統(tǒng)。同時(shí)，為了環(huán)境保護(hù)，有條件的城市開(kāi)始發(fā)展燃?xì)夤?。但是目前?guó)內(nèi)同時(shí)存在燃?xì)夂腿济簝煞N不同能源供熱的城市，其運(yùn)行方式要么是燃?xì)夂腿济汗嵯到y(tǒng)各自成獨(dú)立系統(tǒng)，互不聯(lián)系，要么是將燃?xì)忮仩t設(shè)置在大熱網(wǎng)一次側(cè)，作為調(diào)峰熱源。這樣就存在以下問(wèn)題(1)對(duì)于沒(méi)有調(diào)峰鍋爐或調(diào)峰容量較小的大型集中熱網(wǎng)，初末寒期運(yùn)行效率低。這段供暖期由于供熱需求小，熱電廠供熱能力過(guò)剩，汽機(jī)抽汽改為凝氣發(fā)電，能源效率明顯下降，有些工況下甚至低于鍋爐供熱。同時(shí)，熱網(wǎng)輸送能力過(guò)剩，質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)泵耗增加；(2)對(duì)于燃?xì)夂腿济邯?dú)立供熱的系統(tǒng)，燃煤供熱系統(tǒng)燃煤量隨天氣變化，會(huì)造成嚴(yán)寒期污染集中排放，大氣環(huán)境污染超標(biāo)天數(shù)增加；(3)供熱成本高。在達(dá)到相同的環(huán)境效果下，目前的供熱方式消耗的天然氣數(shù)量大，供熱成本高。
(4)供熱安全性差，一旦集中熱源或主干網(wǎng)出現(xiàn)事故，整個(gè)供熱系統(tǒng)都將受到影響。
(5)對(duì)于調(diào)峰鍋爐集中設(shè)置在一次網(wǎng)調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，熱網(wǎng)調(diào)節(jié)困難。一般鍋爐啟停轉(zhuǎn)換對(duì)大型熱網(wǎng)而言，水力調(diào)度非常困難，同時(shí)由于熱慣性較大，也不易實(shí)現(xiàn)末端快速調(diào)節(jié)，并且增大熱網(wǎng)輸送能耗，甚至難以實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)行工況；(6)對(duì)于燃?xì)夂腿济邯?dú)立供熱的系統(tǒng)，燃?xì)獠膳臒嵊脩羰召M(fèi)遠(yuǎn)高于燃煤或熱電聯(lián)產(chǎn)的熱用戶，不利于社會(huì)公平化。目前燃煤和燃?xì)馊剂铣杀鞠嗖顢?shù)倍，完全讓燃?xì)獠膳南M(fèi)者支付改善大氣環(huán)境的成本，不符合社會(huì)公平化原則，不利于“煤改氣”的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法。
本發(fā)明提出的一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法，其特征在于所述方法首先在以大型熱電聯(lián)產(chǎn)或大型燃煤區(qū)域鍋爐房為熱源的城市熱網(wǎng)的每個(gè)熱力站內(nèi)設(shè)置小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐，作為調(diào)峰熱源，與集中供熱熱網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行；所述二次網(wǎng)回水首先通過(guò)換熱器獲取一次管網(wǎng)輸送來(lái)的由燃煤熱電廠或大型燃煤區(qū)域鍋爐房產(chǎn)生的熱量，然后再通過(guò)小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐進(jìn)一步加熱，達(dá)到所需要的供熱量，再送到各用戶；調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐的加熱量，就可以改變這一小區(qū)的供熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)供熱小區(qū)的獨(dú)立的及時(shí)的調(diào)節(jié)；所述在一次網(wǎng)側(cè)，熱電聯(lián)產(chǎn)熱源或大型燃煤區(qū)域鍋爐房熱源，都僅承擔(dān)采暖的基本負(fù)荷，熱量的不足部分由設(shè)在各熱力站的小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐補(bǔ)充，其產(chǎn)熱量隨氣候和需求關(guān)系而變，承擔(dān)調(diào)節(jié)作用。
采用這種方式可以達(dá)到的目的(1)供熱能效提高。熱電聯(lián)產(chǎn)熱源在整個(gè)采暖季都工作在最佳狀態(tài)，使其供熱能力可充分發(fā)揮。與目前運(yùn)行方式相比，同樣的設(shè)備冬季總產(chǎn)熱量可提高約30％。這部分熱量主要是依靠燃煤通過(guò)高效的熱電聯(lián)產(chǎn)方式產(chǎn)生的，所替代的大部分是燃?xì)庵苯尤紵a(chǎn)生的熱量，因此可大幅度降低供熱能耗和成本；(2)大氣環(huán)境得到改善。燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱方式在集中燒煤的嚴(yán)寒期將供熱負(fù)荷的一部分改由燃?xì)獬袚?dān)，使煤的排放在一個(gè)采暖季均勻化，避免了在嚴(yán)寒期的集中排放，可提高大氣環(huán)境達(dá)標(biāo)天數(shù)；(3)供熱成本降低。燃?xì)忮仩t只在嚴(yán)寒期補(bǔ)充熱量，過(guò)渡季則主要靠燃煤熱源、從而減少了燃?xì)庥昧?，降低了燃料成本。圖2、圖3為整個(gè)采暖季目前的燃煤燃?xì)猹?dú)立供熱和采用燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱時(shí)，同樣設(shè)備容量與供熱面積時(shí)的熱量供應(yīng)狀況，可以看出，原來(lái)的方式設(shè)獨(dú)立的燃?xì)忮仩t，冬季平均產(chǎn)熱率約為50％，而新的方式與城市熱網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行，平均產(chǎn)熱率為25％-30％。
(4)熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的調(diào)峰鍋爐設(shè)置在一次網(wǎng)側(cè)，熱慣性較大，不易實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)，調(diào)峰切換時(shí)運(yùn)行調(diào)節(jié)非常困難，而采用熱力站二次網(wǎng)側(cè)建小型調(diào)峰燃?xì)忮仩t，有效減小系統(tǒng)熱慣性，系統(tǒng)形式簡(jiǎn)單，很容易實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)，同時(shí)各供熱小區(qū)相互間無(wú)任何影響。
(5)增大一次網(wǎng)輸送能力，使已有一次管網(wǎng)承擔(dān)更多采暖面積。由于一次主干網(wǎng)僅承擔(dān)采暖的基本負(fù)荷的輸送任務(wù)，因此對(duì)于已有一次管網(wǎng)可以承擔(dān)更多的采暖面積。
(6)供熱安全性得到提高。由于調(diào)峰熱源的分散設(shè)置，當(dāng)集中熱源或主干網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，可緊急啟動(dòng)設(shè)置在各個(gè)熱力站的調(diào)峰鍋爐，保證該區(qū)域的基本供熱。
(7)有利于社會(huì)公平化，由全社會(huì)共同承擔(dān)改善大氣質(zhì)量所造成的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。采用上述這種燃煤燃?xì)饴?lián)合采暖的方式，使采暖成本接近一致，有利于社會(huì)公平化，也有利于“煤改氣”的進(jìn)一步推進(jìn)。


圖1為本發(fā)明的燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱示意圖。
圖2為本發(fā)明的燃煤燃?xì)猹?dú)立供熱的負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。
圖3為本發(fā)明的燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明圖1為這種方式的原理示意圖，首先在以大型熱電聯(lián)產(chǎn)或大型燃煤區(qū)域鍋爐房為熱源的城市熱網(wǎng)的每個(gè)熱力站內(nèi)設(shè)置小型燃?xì)忮仩t，作為調(diào)峰熱源，與集中供熱熱網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行。其基本原理為二次網(wǎng)側(cè)循環(huán)水首先通過(guò)換熱器獲取一次管網(wǎng)輸送來(lái)的由燃煤熱電廠或大型燃煤區(qū)域鍋爐房產(chǎn)生的熱量，然后再通過(guò)小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐進(jìn)一步加熱，達(dá)到所需要的供熱量，再送到各用戶。調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐的加熱量，就可以改變這一小區(qū)的供熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)供熱小區(qū)的獨(dú)立及時(shí)的調(diào)節(jié)。按照這種方式，在一次網(wǎng)側(cè)，無(wú)論是熱電聯(lián)產(chǎn)熱源還是大型燃煤區(qū)域鍋爐房，整個(gè)采暖季僅承擔(dān)采暖基本負(fù)荷，熱量的不足部分由設(shè)在各熱力站內(nèi)的小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐補(bǔ)充，其產(chǎn)熱量隨氣候和需求關(guān)系而變，承擔(dān)調(diào)節(jié)作用。
實(shí)施例參照?qǐng)D1，以北京某熱電廠采用燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱實(shí)施為例，采暖室外設(shè)計(jì)溫度-9℃，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃，二次網(wǎng)側(cè)設(shè)計(jì)供回水溫度80℃/60℃，此時(shí)當(dāng)室外溫度為-9℃時(shí)，換熱器進(jìn)出口溫差和調(diào)峰鍋爐進(jìn)出口溫差均為10℃，即熱電廠和調(diào)峰鍋爐各承擔(dān)50％的熱量，隨著外溫升高到-6℃，末端需求熱量減小，但熱電廠提供的熱量不變，換熱器進(jìn)出口溫差仍為10℃，只是減小了調(diào)峰鍋爐的供熱量，其進(jìn)出口溫差僅7.8℃。以此類推，在整個(gè)采暖季，熱電廠的供熱量基本維持不變，承擔(dān)最大需求熱量的50％，而末端的負(fù)荷的調(diào)節(jié)由調(diào)峰鍋爐承擔(dān)，熱電廠和調(diào)峰鍋爐承擔(dān)的負(fù)荷比以及二次網(wǎng)循環(huán)水各進(jìn)出口溫度如表1所示。
表1燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱運(yùn)行模式

權(quán)利要求
1.一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法，其特征在于所述方法首先在以大型熱電聯(lián)產(chǎn)或大型燃煤區(qū)域鍋爐房為熱源的城市熱網(wǎng)的每個(gè)熱力站內(nèi)設(shè)置小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐，作為調(diào)峰熱源，與集中供熱熱網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行；所述二次網(wǎng)回水首先通過(guò)換熱器獲取一次管網(wǎng)輸送來(lái)的由燃煤熱電廠或大型燃煤區(qū)域鍋爐房產(chǎn)生的熱量，然后再通過(guò)小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐進(jìn)一步加熱，達(dá)到所需要的供熱量，再送到各用戶；調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐的加熱量，就可以改變這一小區(qū)的供熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)供熱小區(qū)的獨(dú)立的及時(shí)的調(diào)節(jié)；所述在一次網(wǎng)側(cè)，熱電聯(lián)產(chǎn)熱源或大型燃煤區(qū)域鍋爐房熱源，都僅承擔(dān)采暖的基本負(fù)荷，熱量的不足部分由設(shè)在各熱力站的小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐補(bǔ)充，其產(chǎn)熱量隨氣候和需求關(guān)系而變，承擔(dān)調(diào)節(jié)作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱的方法，屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域。所述方法首先在以大型熱電聯(lián)產(chǎn)或大型燃煤區(qū)域鍋爐房為熱源的城市熱網(wǎng)的每個(gè)熱力站內(nèi)設(shè)置小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐，作為調(diào)峰熱源，與集中供熱熱網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行；所述二次網(wǎng)回水首先通過(guò)換熱器獲取一次管網(wǎng)輸送來(lái)的由燃煤熱電廠或大型燃煤區(qū)域鍋爐房產(chǎn)生的熱量，然后再通過(guò)小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐進(jìn)一步加熱，達(dá)到所需要的供熱量，再送到各用戶；調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐的加熱量，就可以改變這一小區(qū)的供熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)供熱小區(qū)的獨(dú)立的及時(shí)的調(diào)節(jié)；所述在一次網(wǎng)側(cè)，熱源僅承擔(dān)采暖的基本負(fù)荷，熱量的不足部分由設(shè)在各熱力站的小型燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐補(bǔ)充，其產(chǎn)熱量隨氣候和需求關(guān)系而變，承擔(dān)調(diào)節(jié)作用。
文檔編號(hào)F24D12/02GK1952493SQ20061011468
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者江億, 付林, 劉蘭斌 申請(qǐng)人:清華大學(xué)