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        采暖系統(tǒng)電鍋爐節(jié)能改造分析

        2015-11-07 08:52:56改造者姜儷媛張光亞林士明劉少華張東平王紅梅
        中國(guó)科技信息 2015年24期
        關(guān)鍵詞:電鍋爐低谷電熱

        改造者:吳 周 姜儷媛 姚 嵐 張光亞 林士明 劉少華 程 曦 張東平 王紅梅

        采暖系統(tǒng)電鍋爐節(jié)能改造分析

        改造者:吳 周 姜儷媛 姚 嵐 張光亞 林士明 劉少華 程 曦 張東平 王紅梅

        為了有效節(jié)約能源、提高設(shè)備能效、降低運(yùn)行成本,某酒店企業(yè)結(jié)合其采暖系統(tǒng)設(shè)備情況和運(yùn)營(yíng)管理需要,對(duì)其電鍋爐設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,以2臺(tái)蓄熱式電鍋爐系統(tǒng)替代原有的即熱式電鍋爐。新的鍋爐系統(tǒng)仍利用原有電鍋爐進(jìn)行加熱,在原有設(shè)備最大程度利用的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)節(jié)能降耗和能效提升。該節(jié)能改造項(xiàng)目節(jié)能效果顯著,為該酒店企業(yè)帶來(lái)上佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該項(xiàng)目案例對(duì)同類(lèi)型酒店企業(yè)具有較高的參考和借鑒價(jià)值。

        某酒店企業(yè)兼具餐飲、住宿、會(huì)議、娛樂(lè)等多種功能,建筑面積約2.1萬(wàn)m2,酒店主要用能設(shè)備為采暖系統(tǒng),其主要設(shè)備為2臺(tái)800kw即熱式電鍋爐,負(fù)責(zé)為客房、餐飲等場(chǎng)所采暖供應(yīng)熱水,設(shè)備年用電量超過(guò)100萬(wàn)kw/h。鍋爐運(yùn)行方式為即熱式,即根據(jù)熱水負(fù)荷的需求,實(shí)時(shí)啟動(dòng),隨時(shí)加熱。該套系統(tǒng)存在加熱功率需求大、電價(jià)高、能耗高、供暖質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。加強(qiáng)能效管理、節(jié)約能源使用、降低運(yùn)行成本,成為該酒店企業(yè)的急迫需求。

        蓄熱鍋爐技術(shù)

        蓄熱電熱熱水器(鍋爐)采用全自動(dòng)控制技術(shù),九時(shí)間段定時(shí)控制,可以根據(jù)需要,設(shè)定幾個(gè)時(shí)間段運(yùn)行,避峰運(yùn)行,可選擇聲光報(bào)警,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。該系統(tǒng)主要有以下技術(shù)特點(diǎn)。

        (1) 雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),中間有15cm的高效保溫層,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間保溫,24h保溫溫差為1℃。

        (2) 設(shè)備每根電熱管只有10kw,單位面積散熱量少,電熱管壽命可達(dá)7~10年,可任意選擇幾組電熱管工作,設(shè)備容量根據(jù)需要,可任意組合。

        (3) 非承壓系統(tǒng),不存在壓力安全問(wèn)題,不需向當(dāng)?shù)劐仩t檢驗(yàn)部門(mén)申報(bào)。

        (4) 無(wú)噪聲、無(wú)污染,不需向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)申報(bào)。實(shí)現(xiàn)低谷運(yùn)行,又保溫良好,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

        (5) 可實(shí)現(xiàn)夜間一次性蓄熱水,不存在集中供暖高峰,熱量跟不上的情況。

        (6) 故障率低,一到二根電熱管損壞,不影響設(shè)備的使用和供水量。

        技術(shù)參數(shù)計(jì)算及設(shè)備選型

        技術(shù)參數(shù)

        按照冬季室內(nèi)溫度需求為18~21oc. 室外溫度-5oc,每50kcaL/h.m2計(jì)算,該酒店日最大時(shí)熱負(fù)荷為:50kcaL/h.m2×10000m2=50×104 kcaL/h;餐飲日最大時(shí)熱負(fù)荷為:50kcaL/h.m2×8000m2=40×104 kcaL/h。

        設(shè)計(jì)日客房尖峰采暖負(fù)荷為50×104Kcal,非低谷電價(jià)時(shí)段(8:00~23:00)總負(fù)荷為602.5×104Kcal。低谷時(shí)段總負(fù)荷427.5×104Kcal,24h總負(fù)荷為1030×104Kcal。設(shè)計(jì)日餐飲尖峰采暖負(fù)荷為40×104Kcal,非低谷電價(jià)時(shí)段(8:00~23:00)總負(fù)荷為242×104Kcal。低谷時(shí)段總負(fù)荷0Kcal,24h總負(fù)荷為242×104Kcal。

        電熱鍋爐選型

        客房全天總熱負(fù)荷為1030×104 kcaL??紤]到賓館用戶(hù)退房、開(kāi)房等因素,按70%的同時(shí)率計(jì)算,熱負(fù)荷為(1030+242)×0.7×104Kcal=890×104Kcal。折算成電量為890×11.6=10342kw.h。電熱鍋爐需全量蓄熱,因低谷時(shí)段有9個(gè)小時(shí),電鍋爐功率為10342kwh/9h=1147kw??蛇x擇2臺(tái)600kw的電鍋爐即可,考慮到設(shè)計(jì)余量以及現(xiàn)有設(shè)備狀況,選擇現(xiàn)有的2臺(tái)800kw電鍋爐。非低谷時(shí)段的總熱負(fù)荷為:(602.5+242)×104 kcaL×0.7=591×104 kcaL,每立方水可以蓄熱4.5×104 kcaL的熱量(從50~95℃),故水箱容量為591×104 kcaL÷4.5= 131m3。

        電熱鍋爐選用2臺(tái)800kw,水箱選用130m3,就可以滿(mǎn)足“蓄熱式電熱鍋爐”的電價(jià)要求。

        采暖費(fèi)用估算

        該酒店所在地區(qū)冬季供熱時(shí)間為11月25日至來(lái)年3月5日,共100天,其中設(shè)計(jì)日為20天,75%的設(shè)計(jì)負(fù)荷日為30d,50%的設(shè)計(jì)負(fù)荷日為30天,25%的設(shè)計(jì)負(fù)荷日為20d.

        設(shè)計(jì)日熱負(fù)荷計(jì)算:每天實(shí)際需要總熱負(fù)荷為890×104Kcal 。20d共20×890×104 kcaL= 17800×104 kcaL。

        75%設(shè)計(jì)負(fù)荷日熱負(fù)荷計(jì)算:每天總熱負(fù)荷為890×104Kcal/天×75%=667.5×104 kcaL/。30d共30×667.5×104 kcaL=20025×104 kcaL。

        50%設(shè)計(jì)負(fù)荷日熱負(fù)荷計(jì)算:每天總熱負(fù)荷為890×104Kcal/天×50%=445×104 kcaL/d,30d共30×445×104 kcaL=13350×104 kcaL。

        25%設(shè)計(jì)負(fù)荷日熱負(fù)荷計(jì)算:以上合計(jì)每天總熱負(fù)荷為890×104Kcal/d×25%=222.5×104 kcaL/d,20天共20×222.5×104 kcaL=4450×104 kcaL

        由上可知,全年運(yùn)行總熱負(fù)荷:17800+20025+ 13350+4450=55625×104 kcaL/h,折算總用電量55625×104 kcaL×11.6=645250kwh。全年運(yùn)行費(fèi)用為:645250kwh×0.3594=231902元/n。未考慮到循環(huán)水泵的用電量。

        表1 節(jié)能技術(shù)改造前后電量和電費(fèi)表單位:千瓦時(shí)、元/千瓦時(shí)、元

        效益分析

        直接經(jīng)濟(jì)效益

        通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)電表抄錄測(cè)算,該酒店企業(yè)電鍋爐系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造后,年節(jié)電量39.36萬(wàn)kw/h,節(jié)約電費(fèi)53.68萬(wàn)元,節(jié)能率高達(dá)38%,節(jié)能效果顯著、經(jīng)濟(jì)效益明顯(見(jiàn)表1)。

        間接效益

        項(xiàng)目實(shí)施后,由于設(shè)備的性能提高,帶來(lái)以下間接效益。

        (1)蓄熱系統(tǒng)的熱存量大,溫度平穩(wěn),能夠滿(mǎn)足峰段需求,系統(tǒng)的可靠性、平穩(wěn)性提升。

        (2)非承壓系統(tǒng),安全性能高,同時(shí)無(wú)需報(bào)檢,運(yùn)維費(fèi)用低。

        (3)全自動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)及需求特性設(shè)定運(yùn)行方式,運(yùn)維簡(jiǎn)單。

        (4)負(fù)荷特性?xún)?yōu)化、電網(wǎng)沖擊減少、配電設(shè)備簡(jiǎn)化、設(shè)備利用效率提高。

        社會(huì)效益

        電鍋爐系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造后,該企業(yè)年節(jié)約電量約39.36萬(wàn)kw/h,折合標(biāo)煤約138t,減少二氧化碳排放372余t,節(jié)能減排成效顯著。

        研究小結(jié)

        在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的政策形勢(shì)下,該酒店企業(yè)電鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)節(jié)能率高達(dá)38%,為企業(yè)節(jié)約能源費(fèi)用的同時(shí),有效提升了能源使用效率,降低了排放和污染。該項(xiàng)目案例取得了較顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)同類(lèi)型酒店企業(yè)具有較高的參考和借鑒價(jià)值。

        10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.044

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