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1、降低城市熱網(wǎng)回水溫度的技術(shù)路徑2降低回水溫度對熱源的好處對于電廠余熱，回水溫度影響余熱回收量、發(fā)電量和設(shè)備投資對于工業(yè)余熱，回水溫度影響余熱回收量對于其他大多數(shù)熱源，都有相同規(guī)律典型鋼廠余熱回收效果與回水溫度的關(guān)系電廠余熱回收效果與回水溫度的關(guān)系0.00.51.01.52.02.5020406080100010203040506070指標(biāo)指標(biāo)b:單位輸配電耗余熱回收量單位輸配電耗余熱回收量/GJ/kWh指標(biāo)指標(biāo)a:余熱回收率余熱回收率/%一次網(wǎng)回水溫度一次網(wǎng)回水溫度/指標(biāo)a指標(biāo)b典型鋼廠典型鋼廠降低回水溫度的好處3降低回水溫度對輸送的好處降低回水溫度還有利于提高熱網(wǎng)輸熱能力、降低水泵能耗降低回2、水溫度實(shí)現(xiàn)大溫差供熱后，與天然氣比，經(jīng)濟(jì)輸送半徑可達(dá)300公里輸送成本與回水溫度的關(guān)系降低回水溫度的好處4如何降低熱網(wǎng)回水溫度？取熱流程室內(nèi)空氣換熱器二次網(wǎng)暖氣片一次網(wǎng)熱力站建筑物熱源100505040首先降低末端回水溫度上一級(jí)熱網(wǎng)的回水溫度受下一級(jí)熱網(wǎng)的影響要降低回到熱源的回水溫度，首先要降低末端的回水溫度降低末端回水溫度5降低末端回水溫度的原理末端散熱器的換熱公式：=增大換熱面積減小熱需求歐洲第四代熱網(wǎng)低溫供熱的目標(biāo)：供水5060，回水接近25低溫供熱末端加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫智能溫控閥調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣二次網(wǎng)散熱器建筑物504020供熱量Q供水溫度變化趨勢回水溫度變化趨勢降低末端回水溫度圖片來源：L3、und H,Werner S,Wiltshire R,et al.4th Generation District Heating(4GDH):Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systemsJ.Energy,2014,68(4):1-11.6延吉市的末端普遍采用輻射地板采暖嚴(yán)寒期的二次側(cè)回水溫度能降到35以下初末寒期的二次側(cè)回水溫度能降到25供暖質(zhì)量比暖氣片好202530354045501 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526水溫（）熱力站4、編號(hào)回水溫度平均值：33.3嚴(yán)寒期的二次側(cè)供回水溫度二次側(cè)供回溫度的變化規(guī)律0 05 51010151520202525303035354040454550502013/10/232013/10/232013/12/22013/12/22014/1/112014/1/112014/2/202014/2/202014/4/12014/4/1水溫（水溫（）日期日期供水溫度供水溫度回水溫度回水溫度輻射地板采暖實(shí)現(xiàn)低溫供熱降低末端回水溫度數(shù)據(jù)來源：中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告20157固定周期，改變通斷比固定通水時(shí)間，改變通斷周期通斷控制實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)我國過量供熱問題嚴(yán)重，末端缺少調(diào)節(jié)二次網(wǎng)采用“小溫差5、大流量”運(yùn)行，溫控閥變流量調(diào)節(jié)效果不好，通斷調(diào)節(jié)則能夠起到很好的效果通斷調(diào)節(jié)的兩種方式：固定周期，通過改變通斷比來調(diào)節(jié)熱量固定通水時(shí)間，通過改變通斷周期來調(diào)節(jié)熱量降低末端回水溫度8小型熱網(wǎng)采用低溫直供模式凝汽器室內(nèi)空氣暖氣片建筑物熱電聯(lián)產(chǎn)5040電廠或低品位余熱直供末端的低回水溫度不經(jīng)換熱回到熱源直接回收低品位余熱，熱源綜合能效最高適用于熱源距離近、供熱規(guī)模小的熱網(wǎng)乏汽低壓缸降低回到熱源的回水溫度9大型熱網(wǎng)的主要矛盾取熱流程室內(nèi)空氣換熱器二次網(wǎng)10K暖氣片一次網(wǎng)100K熱力站建筑物熱源120205040供熱規(guī)模越大，流量對經(jīng)濟(jì)性的影響越大，導(dǎo)致供需兩側(cè)對溫差有不同需求源側(cè)熱網(wǎng)：大溫差，有利于6、減小輸送成本末端熱網(wǎng)：小溫差，有利于降低供熱溫度和實(shí)現(xiàn)均勻供熱中間設(shè)置換熱站，兩側(cè)可以有不同的溫差，同時(shí)起到隔壓作用換熱站需要解決溫差比矛盾“小流量、大溫差”利于輸送“大流量、小溫差”均勻供熱溫差矛盾降低回到熱源的回水溫度10吸收式換熱器解決溫差比矛盾吸收式換熱器可以把原本浪費(fèi)的換熱溫差轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵降低回水溫度換熱效能=上游供水上游回水上游供水下游回水1下游溫差越小、回水溫度越低，吸收式換熱器上游的回水溫度越低降低回到熱源的回水溫度0.80.911.11.21.31.40246810換熱效能溫差比=上游溫差下游溫差板式換熱器1吸收式換熱器120Q205040上游熱網(wǎng)下游熱網(wǎng)基準(zhǔn)7、溫度取決于下游，溫度降幅取決于溫差比吸收式換熱器T205040直接換熱發(fā)生-冷凝過程驅(qū)動(dòng)源蒸發(fā)-吸收過程被提升部分蒸發(fā)-吸收發(fā)生-冷凝直接換熱Q120常規(guī)熱力站庭院管網(wǎng)15K4560常規(guī)熱力站11不同的吸收式換熱模式比較樓宇吸收式熱力站吸收式熱力站大型集中吸收式換熱站熱電聯(lián)產(chǎn)樓內(nèi)管網(wǎng)10K4050庭院管網(wǎng)15K4560一次網(wǎng)60K50110100K100K100K小型集中吸收式換熱站3040K508090100K降低回到熱源的回水溫度溫差比=10庭院管網(wǎng)15K4560溫差比=6.7溫差比=1.7溫差比=2.53.3回水溫度最低回水溫度較低回水溫度最高回水溫度較高零次網(wǎng)比較原則：下游回水溫度越低8、越好下游溫差越小越好12樓宇式吸收式換熱器回水溫度最低：一次網(wǎng)：90/25二次網(wǎng)：50/40北歐模式、單棟可調(diào)、單棟計(jì)量樓內(nèi)熱網(wǎng)規(guī)模小，流量大、泵耗低、室溫均勻謝曉云團(tuán)隊(duì)已研發(fā)出全新設(shè)備，在赤峰、遷西有多個(gè)示范工程，長達(dá)五個(gè)采暖季安全運(yùn)行樓宇式吸收式換熱器實(shí)物圖樓宇式吸收式換熱器實(shí)物圖樓宇式吸收式換熱器小區(qū)布置圖降低回到熱源的回水溫度13熱力站吸收式換熱器熱力站吸收式換熱器實(shí)物圖回水溫度也很低一次網(wǎng)：120/25二次網(wǎng)：60/45設(shè)備成熟且已成規(guī)?；a(chǎn)太原市案例總供熱面積為6669萬平米，已完成大溫差改造的熱力站共有346座，供熱面積4007萬平米，占本區(qū)域供熱面積60%左右降低回到熱源的回9、水溫度14集中式換熱站安裝吸收式換熱器目前城市熱網(wǎng)的供回水溫差普遍在30K以上直接安裝吸收式換熱器的換熱效能太低，無法降低回水溫度，需要優(yōu)化降低回到熱源的回水溫度202530354045505560/5070/5080/5090/50集中站的回水溫度（）下游供/回水溫度（/）目前城市一次網(wǎng)的供回水溫差情況集中站回水溫度與下游溫差的關(guān)系204060801000.50.60.70.80.91溫度（）負(fù)荷率一級(jí)網(wǎng)供水一級(jí)網(wǎng)回水鍋爐進(jìn)水15減小集中式換熱站的下游溫差=增大循環(huán)流量：受既有管網(wǎng)管徑和水泵揚(yáng)程的限制減小供熱負(fù)荷：摘除部分熱力站，采用分散式換熱站，集中站維持最大流量運(yùn)行，從而減小溫差用調(diào)峰熱10、源承擔(dān)一部分溫差調(diào)峰起始點(diǎn)降低回到熱源的回水溫度調(diào)峰熱源承擔(dān)熱電聯(lián)產(chǎn)一級(jí)網(wǎng)二級(jí)網(wǎng)分散式換熱站集中式換熱站零級(jí)網(wǎng)吸收式換熱器鍋爐5090零次網(wǎng)一次網(wǎng)調(diào)峰熱源7828K100K流量比=3.6摘除供熱負(fù)荷減小溫差的方式調(diào)峰減小溫差的方式1015202530350.50.60.70.80.91零級(jí)網(wǎng)回水溫度（）負(fù)荷率16解決回水溫度高的問題如果調(diào)峰熱源為天然氣，可以驅(qū)動(dòng)熱泵進(jìn)一步降低回水溫度調(diào)峰比例越大，集中站回水溫度越低，同時(shí)綜合能耗和能源成本也越高最不利工況是調(diào)峰起始工況調(diào)峰起始工況吸收式換熱器吸收式熱泵1205090零級(jí)網(wǎng)23一級(jí)網(wǎng)30%天然氣降低回到熱源的回水溫度40506070809010011、0.50.60.70.80.91供熱量（MW）負(fù)荷率基礎(chǔ)熱源調(diào)峰熱源調(diào)峰起始工況7436與調(diào)峰結(jié)合的集中式換熱站的回水溫度變化規(guī)律（下游90/50、調(diào)峰比30%工況的）17集中與分散相結(jié)合分散式能為集中站提供更多調(diào)峰熱源，有利于降低嚴(yán)寒期的回水溫度分散式能幫助降低總的回水溫度如果熱源或輸配對回水溫度有要求，就要求分散式必須大于一定比例分散式比例繼續(xù)增大，回水溫度進(jìn)一步降低集中式換熱站獲得更多調(diào)峰熱源總體回水溫度隨分散式比例增大而降低1015202530350.50.60.70.80.91l零級(jí)網(wǎng)回水溫度（）負(fù)荷率集中式吸收機(jī)分散式吸收機(jī)分散式比例越大，整體回水溫度越低集中式原有調(diào)峰量分散式提供12、的調(diào)峰量降低回到熱源的回水溫度18城市熱網(wǎng)降低回水溫度的模式大力發(fā)展分散式吸收式熱力站，特別是樓宇式吸收式熱力站實(shí)在改造困難時(shí)，可以規(guī)劃小比例的小型集中吸收式換熱站不應(yīng)建設(shè)大型集中吸收式換熱站熱電聯(lián)產(chǎn)零級(jí)網(wǎng)分散吸收式熱力站常規(guī)熱力站集中吸收式換熱站分散式換熱站集中吸收式換熱站降低回到熱源的回水溫度19降低回水溫度的熱價(jià)機(jī)制回水溫度的降低依靠熱網(wǎng)公司的投入和努力 用戶末端改造，改地板采暖和增加散熱器 精心調(diào)節(jié)，保持各支路平衡（能把回水溫度降低40）樓宇式吸收式換熱器需要投資1520元/供熱平米 熱力站西嗾使換熱器需要投資710元/供熱平米（能把回水溫度降到25）目前熱源與熱網(wǎng)的熱量結(jié)算方式是：Q=流量比熱（供水溫度-回水溫度），熱力公司無法從中獲得任何受益改為：Q=流量比熱（供水溫度-協(xié)議溫度約40）政策機(jī)制 高于40，熱力公司多交錢，彌補(bǔ)熱源余熱回收改造投入的損失 低于40，熱力公司獲得受益，回收其降低回水溫度的投入謝謝！清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心