分布式集中燃气供热机组的构成 分布式集中燃气供热机组主要由燃烧器、燃烧室、换热器、排烟管道、排水管道和电气智能控制系统组成。 分布式集中燃气供热机组的运行原理 点击电气控制智能界面开关,天然气通过燃烧器在燃烧室内二次充分燃烧,所产生的热气在大气压的作用下经过换热器进行热气和水换热,热气中的热量被水充分吸收后通过排水管道输出,残余热气经过排烟管道散失 分布式集中燃气供热机组的性能特点 1.1 分布式燃气供热机组,将燃烧室和换热器(板式换热器)分为二部分进行组合,称供热仓部分和冷热交换部分。供热仓部分由进口燃烧器和燃烧室组成,将气体或液体燃料,经充分燃烧后产生的高温气体送出。冷热交换部分由高效的板式换热器组成,高温气体在板式换热器内与低温液体隔层对流换热,将高温气体中的热量传递给低温液体,使低温液体的温度快速提高,高温气体的温度急速下降。由于将换热器内的高温气体和低温液体分别施加了动力,使高温气体和低温液体都处在紊流状态下递进式传热,极大地提高了传热效率,将受热面的传热量提高到每平方米8万大卡/时左右。另外因换热器的结构要求,使高温气体一低温液体换热部份的体积设计得非常小。 1.2 分布式燃气供热机组在总体设计思路上,是减小幅射受热面积缩小燃烧室的体积,用高效的换热器增加热传导的面积。 1.3 分布式燃气供热机组采用换热器结构后,使其吸热量大大增加,已达到冷凝水蒸汽回收冷凝热的目的,由于每立方米天然气中含有2.16Kg水蒸汽,每燃烧1m³天然气约有1000大卡的热量用来加热水蒸汽,约占燃烧热值11.3%,本机组采用了冷凝热回收装置,使大量的冷凝热被回收。分布式燃气供热机组的换热器设计了冷凝水排水口,能及时将凝结水排出。 1.4 分布式燃气供热机组的另一特点是采用分布式的组合设计,方便拆卸、维护和运输,并能实现模块化组合使用。 1.5 分布式燃气供热机组是以全新的换热理念设计的新一代供热设备,采用新结构、新工艺,使其成为节能、环保、安全、可靠、结构紧凑、体积小的新型供热设备。在使用时能方便地就地分布式建站,从而大大降低了供热站的建站费用和运行费用。非常适合我国城镇居民生活小区的供热,同 时也可用于机关、学校、医院、宾馆、洗浴中心和军营等单位供热,适用范围广泛。 分布式燃气供热机组的主要性能如下: 2.1效率高:效率95%以上。以居民区供热为例,每平方建筑面积一个采暖季消耗的天然气燃料比目前常规使用的热水锅炉可降低20%以上。 2.2环保性能好,无污染:经南京市环境监测中心站(省级)检测,机组的燃烧有害物排放完全符合国家标准GBl3271—2001<(锅炉大气污染物排放标准》,环保性能优于同类产品。(详见表1环保数据对比表) 表1环保数据对比表
2.3 安全;常压运行,无不安全之忧。 2.4 体积小、重量轻:我公司研制的分布式燃气供热机组与目前市场上的国内热水锅炉相比,体积为热水锅炉的1/4~1/lO;相应的重量是热水锅炉的1/3.5~1/10;与国外的热水锅炉相比,体积为热水锅炉的1/3~1/6,相应的重量是热水锅炉的1/3~1/10。 2.5 智能控制:机组应用现代通讯网络技术,实现设备远程控制开机、关机,并能对设备的安全运行进行全程监控,因而在保障安全运行工况下实现无人值守,是目前国内城镇采暖供热系统中创新型产品,是一个朝阳产品。智能控制系统可按用户采暖要求,任意设定供水温度和工作时段,进行24小时全自动时段运行。控制器直接中文显示热水机组的所有运行参数,并设有机组工作时间累加运算,方便用户进行燃料消耗量的统计、测算。机组采用四级安全保护,即:水位缺水保护、机体缺水保护、机体超温保护、循环水泵空转保护,并设有智能温度传感器故障自诊系统,一旦机组发生故障,燃烧器自动停止工作并报警。 2.6可用多种清洁能源为燃料:天然气、液化气、人工煤气、柴油等都可以使用。 分布式燃气供热机组的优势 3.1与燃煤锅炉相比的优势 3.1.1 节能;燃煤锅炉的设计效率为65~75%左右,分布式燃气供热机组的设计效率可达95%左右; 3.1.2 环保:无粉尘,SOz和NOz排放浓度的污染极小; 3.1.3 建站费用低;燃煤锅炉平均造价为45~50万元/吨,本公司分布式燃气供热机组的平均造价为20~25万元/吨左右; 3.1.4 不需要建锅炉房和煤场,也不需要建远距离的输热管网; 3.1.5 运行灵活:可按供热面积灵活选择多台组合分布建站,又可按照实际的供热面积和环境气温变化灵活控制运行成本; 3.1.6智能控制,可实现无人值守,运行费用低。 3.2 与大型热电联产相比的优势 在保持与燃煤锅炉相比的上述优势外,还具有以下优势: 3.2.1不发电,没有与电力系统争发电上网问题; 3.2.2没有大型远距离的输热管网; 3.2.3与公路其它管线减少交叉的矛盾,便于施工; 3.2.4便于分区调节。 3.3与燃气锅炉相比的优势 3.3.1能效高:北京地区居民采暖的热水锅炉每个采暖季(4个月)耗天然气为11m³/㎡,若采用本公司的分布式燃气供热机组,可降为7m³/㎡。按目前北京市燃气热水锅炉每个采暖季(4个月)每平方米建筑面积耗天然气为11 m³/㎡,采用分布式燃气供热机组后,天然气消耗可降低1/3,按现有的供气量可以增加1/3的供热面积。 3.3.2投资成本低; 3.3.3环保效果好; 3.3.4自动化水平高,智能控制,可实现无人值守。 3.3.5无压、安全,没有爆炸的危险性; 3.3.7 经济性好,用燃气分布式燃气供热机组来改造燃气锅炉,其热价可不提升; 分布式燃气供热机组的适用范围 4.1居民小区、机关、学校、医院、宾馆、洗浴中心、军营等。 4.2工业蒸汽供热系统一大型热电厂或集中锅炉房供热系统中个别要求压力较高的用户也可以另行满足。 分布式燃气供热机组已有成功的实践经验 5.1已在新疆乌鲁木齐春荣大厦成功安全运行三个采暖季。 5.1.1基本情况; 春荣大厦是乌鲁木齐市房地产管理局开发、建设的办公、居住楼,建筑面积F=50000㎡楼高H=88m层数n=27层。原采暖系统使用二年,由市集中供热站供热,供热管网的供热温度t=110℃,每平方米建筑面积采暖费22元,全年应交纳采暖费110万元。 原采暖系统由三只板式换热器组成高、中、低三个二次循环系统。高系统供热面积F=22000㎡,中系统供热面积F=22000㎡,低系统供热面积F=6000㎡,全年采暖期为180天,原屋内采暖采用散热片和地板采暖。 5.1.2分布式燃气供热机组改造; 2004年受甲方委托安装7台0.7MW(60万大卡/h)热水机组,当时根据如下数据估算: ①估算总耗热量 当冬季(一30~--20℃)的天气累计35天以内时,每平方米建筑面积耗热量q=80~85大卡/时。 总耗热量Q==50000㎡×(80~85)大卡/时=400~425万/大卡时。 ②热水机组选择; 机组台数n=(400~425)万大卡/时÷60万大卡/时==6.7~7.08台可选择7台(0.7MW)60万大卡/时机组 ③采用分布式燃气供热机组后估算每平方米建筑面积的燃气费用; (1)累计采暖天数180天。 (z)估算时为了计算的准确性,每年分四个时段,估数开机累计时间。 一时段(一5~5℃气温)180天中有60天每天开机时间约3.5小时。 二时段(一10~--5℃气温)180天中有60天每天开机时间约5.5小时。 三时段(一20~一10℃气温)180天中有40天每天开机时间约6.5小时。 四时段(一30~一20℃气温)180天中有20天每天开机时间约12小时。 以上为全年估算时间,估计与实际情况正负差为10%左右。 (3)天然气热值8000大卡/m³/时,价格1.35元/m3。 (4)全年耗热量∑Q。。 一时段(一5~5℃气温)180天中有60天每天开机时间约3.5小时。 Q1=60天×3.5小时×425万大卡/时=89250万大卡 二时段(一10~一5℃气温)180天中有60天每天开机时间约5.5小时。 Q2=60天×5.5小时×425万大卡/时=140250万大卡 三时段(一20~一10℃气温)180天中有40天每天开机时间约6.5小时 03=40天×6.5小时×425万大卡/时=110500万大卡 四时段(一30~--20℃气温)180天中有20天每天开机时间约12小时。 Q4=20天×12小时×425万大卡/时==102000万大卡 (5)全年耗天然气量W。 ∑Q=Q1+ Q2+Q3+Q4=89250+140250+110500+102000=442000万大卡 W=442000万大卡÷8000大卡/m³==55.25万m³ (6)全年天然气费用P1。 P1=55.25万m³×1.35元/m³=74.59万元 (7)全年每m³耗天然气费用P2。 P2=74.59万元÷5万㎡=14.92元/㎡ (8)以上估算的燃气消耗量是根据经验数据估算的,在实际使用中操作人员的操作参数的设定非常重要,有经验的操作人员和没有经验的操作人员,操作同一台热水机组,燃气消耗量差10%左右。 5.1.3分布式燃气供热机组改造后使用情况; (1)乌鲁木齐市春荣大厦2007至2008年一个采暖季(6个月)购天然气共63万元,单价1.35元/m³,一个采暖季共耗天然气466667 m³,每平方米建筑面积1个采暖季天然气的耗量为10.14 m³ (按实际供热面积为4.6万㎡计算)。5台热机的平均运行时间为6.91小时。 (2)乌鲁木齐市春荣大厦2004至2005年采暖期内共耗天然气482119 m³’,天然气费共650860.65元。每天采暖燃料消耗图请见附件1 (3)用户反映:原使用城市集中供热年年亏损,改用分布式燃气供热机组后,节约供热成本30%以上,年年盈余。在室内温度保持22℃左右情况下,每平方米建筑面积1个采暖季天然气的耗量为10 m³左右。 发展前景 从社会发展看供热需求。根据住房和城乡建设部的统计:2007年底我国集中供热面积300591万平米,比2006年增加13.07%。此外还有17个省市有县城集中供热31720平方米,27个省市有建制镇集中供热18648万平米,17个省市有乡集中供热1079万平米。合计共有集中供热35.2亿平方米。另据权威部门统计,我国北方需采暖的总量约为400亿平米,这一数据无疑向我们表明,采暖需求数量巨大,发展集中供热的空间宽泛广阔。’ 据国家建设部2005年的统计数据显示,北方42个主要城市,每年新建居民小区约8000—13000万平方米,这些新建居民住宅区都需要建立分布式区域集中供热站为其供热。 从全国居民采暖来看:各城市为节约能源,保护环境,不断提高城市热化率,各地都在改造老城区,改善居住条件,为此纷纷拆除危旧小区建新楼房,采用集中供热替代分散供热;再有城市原有的燃煤锅炉供热,被要求在2012年前全部改建成燃气供热。随着人民生活水平的提高,原来不采暖的地区,例如长江沿线也要求有采暖设施;社会在发展,科技在进步,人们有理由要求生活得越来越好。另外还有大量的机关、学校、企事业单位的办公楼、医院、宾馆、洗浴中心以及军营等,同样可以采用分布式燃气供热机组技术去改造传统的供热模式。 附:分布式燃气供热机组的主要技术参数 目前公司可提供三种规格的分布式燃气供热机组,经过灵活组合,可基本满足不同用户、不同采暖面积的需要。其主要技术参数如下: 分布式燃气供热机组主要技术参数
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