波节管换热器
管式换热器
新闻动态
地热水与调峰锅炉联合供热在天津的应用点击：1868 日期：[ 2014-04-26 22:21:15 ] |
| 地热水与调峰锅炉联合供热在天津的应用 1.赵丹 1.张春 3.徐海梅 (1.天乐国际经济合作公司,天津300203;2.唐山钢铁设计院,河北唐山063000;3.唐山陶瓷股份公司昌盛煤气分公司,河北唐山063000) 摘要:对地热水+燃气调峰锅炉供热系统在天津地区应用的资源优势及其设计思路、优点、应注意的问题进行了分析。结合工程实例,探讨了地热水+燃气调峰锅炉供热系统及监测控制方案。与燃气热水锅炉供热系统相比,地热水+燃气调峰锅炉供热系统的工程造价高、运行成本低、燃料费用低,经济性优。 关键词: 供热; 地热水; 燃气调峰锅炉; 节能 中图分类号:TU995 文献标识码:B 文章编号:1000-4416(2007)02-0054-03 天津市自20世纪80年代以来一直积极推进集中供热事业的发展,近年来以热水为供热介质的供热能力有了很大提高。地热作为一种新能源,已引起许多国家的关注,国内也对利用地热水供热进行了研究[1]。本文以天津市某住宅小区为例,对地热水+燃气调峰锅炉供热系统的经济性及节能、环保效益进行分析。 1 在天津地区应用的资源优势 天津地区的地热属中-低温地热资源,分布于中心城区及周边地区,深度(1000～3000m)适中,温度(25～103℃)适宜。已探明的可采量为3.3×1015kJ,推测资源为1.3×1016kJ,远景资源为1.6×1017kJ,具有很大的开发潜力[2]。 2 优点及应注意的问题 ① 设计思路[3] 地热水+燃气调峰锅炉供热系统采用间接供热,通过耐腐蚀的钛板换热器将地热水与供热介质隔开,可有效防止地热水对设备的腐蚀。地热水只将热量传给供热介质而不进入供热系统,地热水的流程只限于从地热井至换热器。地热水+燃气调峰锅炉供热系统的设计热负荷分为基本热负荷、调峰热负荷。基本热负荷由地热水承担,调峰热负荷由燃气调峰锅炉承担。 ② 优点 由于地下储热层的巨大储热能力,在供暖期内,可以认为地热水为恒温、流量稳定。采用地热水供热可节约大量不可再生能源,配合使用调峰锅炉可提高地热水的利用率。 地热水供热解决了热电厂供热对环境的影响问题,如烟气、噪声、工业废水对周围环境的影响[3]。 ③ 应注意的问题 大量抽取地热水而不回灌,易造成地下水位持续下降,地热井的使用寿命缩短,不利于保护地热资源。将含有某些有害成分的地热水排放到地表水体中或渗透到地下,会造成不同程度的环境化学污染,有些温度过高的排水还会造成热污染。因此,应采取地热水回灌技术。采取地热水回灌措施,不仅避免了地热水地面排放造成热污染[2],还降低了地面沉降的可能。地热水回灌量,回灌压力,能否持续回灌,是否会污染地下饮水源等问题也是使用地热水时应注意的问题。 3 工程实例 ① 工程概况 天津市某住宅小区分为南北两区,规划建筑为多层建筑和小高层建筑,总建筑面积为27×104m2。南区供暖热负荷为4950kW,北区供暖热负荷为6080kW。 ② 供热系统方案 a.地热水+燃气调峰锅炉供热系统开凿两眼斜井式地热井,1采1灌,井口间距为20m,井底间距>860m,单井产量为120t/h,出水温度为92℃。地热水经换热器换热后为小区供热,不足热负荷由燃气调峰锅炉补充。 根据经验数据和科学测算,地热水采自深度为2200m的地层,该层地热水储藏在坚固的岩层中,对地表沉降的影响微乎其微,采用回灌技术也保证了地面不发生沉降。根据实际运行情况,在天津地区这一地层的回灌井回灌情况良好,有可靠的技术保证。 在地热水+燃气调峰锅炉供热系统中,地热水一部分进入南区一级换热器,与南区燃气调峰锅炉配合满足南区供热需求,南区一级换热器的地热回水进入北区多层建筑换热器,与北区燃气调峰锅炉配合满足北区多层建筑的供热需求,换热后的地热回水排入回灌井。另一部分地热水进入北区小高层建筑换热器,以满足小高层建筑的供热需求,换热后温度降至30℃排入回灌井。地热水系统采用双管系统,换热后的地热水经回水管返回,尾水中的余热被进一步利用后回灌。室内供暖系统为带有热计量装置的按户分环地板辐射供暖系统,采用1户1表。 b.燃气热水锅炉供热 系统燃气热水锅炉供热系统热源为2台热功率为7MW的燃气热水锅炉,采用间接供热方式,供、回水温度为80、60℃,锅炉排烟温度为180℃。 ③ 供热系统的监测与控制供热系统的监测对象为重要节点的运行参数,包括换热器一二次侧的温度、压力,补水箱的液位,循环泵的运行状态,热水表、热计量装置的读数及报警信号等。监测系统根据工艺要求,对监测对象进行动态实时监测,并上传到中央计算机,进行实时存储和数据处理与分析,并实时显示过程参数。 在地热水回水管路上安装温度传感器,实现对回灌温度和燃气调峰锅炉的控制。若地热水回水高于设定的回灌温度,地热水潜水泵变频工作,降低流量,或关闭燃气调峰锅炉。若低于设定的回灌温度,启动燃气调峰锅炉。根据室外温度自动调整供水温度,实现供水温度气候补偿控制。 ④ 经济性分析 地热水+燃气调峰锅炉、燃气热水锅炉供热系统造价及年运行成本见表1、2。地热水价格为2.0元/t,电价为0.55元/(kW·h),燃气价格为2.2元/m3,自来水价格为4.6元/t,水处理药剂价格为25元/L,人工费为1000元/(月·人)。 由表1、2可知,地热水+燃气调峰锅炉供热系统造价比燃气热水锅炉供热系统高36.45%,年单位建筑面积运行成本低65.11%。高出的系统造价经过不到1a的运营即可抵消。地热水+燃气调峰锅炉供热系统的投资回收期为4a。地热水+燃气调峰锅炉供热系统采用自动监测系统,管理费较低,仅为燃气热水锅炉供热系统的33.63%。 ⑤ 节能与环保效果 燃气调峰锅炉只在严寒期启动,锅炉调峰的时间很短,能耗很少,而且可提高地热利用率。采用地板辐射供暖系统,不仅增大地热的利用温差,还能降低地热水的取用量。 据有关数据,1t标准煤燃烧后释放2.6t二氧化碳。以本工程为例,若达到相同的供热效果,在考虑地热水潜水泵的电耗及燃气调峰锅炉的燃料消耗后,理论上一个供暖期地热水+燃气调峰锅炉供热系统比燃气热水锅炉供热系统少排放二氧化碳6963.32t。 ⑥ 环境保护措施 开发利用中低温地热时产生的主要污染形式有热污染、空气污染、水污染、土壤污染、地面沉降和噪声污染等。本工程的地热水回灌温度为30℃,符合我国环保部门规定地热水回灌温度不得高于35℃的要求,避免了热污染。采取了严格的监测和管理措施,对地热水进行处理,注意污水的防治,排水水质较好。在井口放喷处进行了消声处理,消除噪声影响。设置回灌井,将地热尾水回灌至地下,没有废水排放到地表,避免了地面沉降,保持含水层的水位或压力,保护了地热资源和环境。 4 结论 ① 地热水+燃气调峰锅炉供热系统技术先进可行,设备可靠,属清洁型能源系统。比燃气热水锅炉供热系统造价高,运行成本低,经济性优。 ② 在利用地热资源时应采取措施有效防治废气、噪声、废水和固体废弃物对环境的污染,控制污染物排放,保护地热资源和环境。 ③ 地热水+燃气调峰锅炉供热系统的地热利用率高,设备使用寿命长。 参考文献: [1] 张静玉.天津地热水直接供暖系统的试验研究[J].煤气与热力,1987,7(1):52-55. [2] 王荣光,沈天行.可再生能源利用与建筑节能[M].北京:机械工业出版社,2004. [3] 蔡义汉.地热直接利用[M].天津:天津大学出版社,2004. |
| 上一篇：管壳式换热器查漏工装卡具的设计与应用 | 下一篇：变压器自然循环热管分体散热新技术 |