工程聚焦

• 供热系统中继泵站设置因素的几点探讨

  李幸春夏;康红梅;殷建国;

  为兼顾长距离供热管网压力级制及循环水泵扬程的限制，目前通常采用设置中继泵站或隔压换热站的方法来实现供热系统的正常运转。通过分析供热系统水力工况因素，并结合工程实例进行探讨，对中继泵站设置的影响因素进行简要分析，为长输供热项目的设计提供借鉴参考。

  2023年02期 No.223 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
  

• 供热一级网应急抢修区域局部自降温法应用实践

  韩佳桥;郭成斌;柏志强;王芳;

  热力管网冬季应急抢修工作，往往由于现场实际施工过程中遇到的各种问题相叠加，导致抢修进度放缓、热用户停热时间延长。特别是在冬季严寒期，若无法及时恢复供热，可能造成非常严重的社会民生问题。为解决这一问题，提出应急抢修区域局部自降温方法，该方法利用现有热网、换热站设备实施部分改造，使应急抢修故障区域实现自循环，可以有效降低应急抢修区域管网温度、缩小应急抢修影响范围，在工程上具有一定的推广应用价值。

  2023年02期 No.223 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
  

• 长输供热系统泵站多台水泵信号丢失原因分析

  荆剑;

  某供热企业单个泵站的多台水泵，不知何故出现统一掉信号及部分水泵停泵的现象。对可能导致此故障的所有原因做了深度分析研究，对自控上位系统与现场设备进行故障分析。分析结果表明，本次事故是由于自控环网系统存在漏洞而发生的。最后，对此类故障总结了处理经验，并提出了相应的预防措施。

  2023年02期 No.223 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
  

规划设计

• 燃气吸收式热泵系统的设计与运行浅析

  陈强;郭建朋;

  燃气吸收式热泵可以显著降低天然气消耗量，但目前市场上生产厂家较少，对燃气吸收式热泵的研究，特别是对燃气吸收式热泵系统的设计选型和实际运行中出现的问题研究较少。结合郑州某小区和贵阳未来方舟某组团热源替代项目，系统分析燃气吸收式空气源热泵系统的设计与运行情况，以期为其后续推广应用提供经验。

  2023年02期 No.223 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
  

• 多级泵组长输热水管网停泵水击事故分析

  梁玉辉;李鑫;

  某长输供热热水管网项目由于中继泵站失电产生停泵水击事故，采集压力波动数据进行分析，结合流体动态分析软件模拟，分析总结停泵水击现象发生的基本规律，即停泵水击时水泵出口产生1个降压波，沿正向(水流方向)向前传播，水泵进口产生1个升压波，沿反向(水流相反方向)向后传播；降压波及升压波波幅大小均为停泵前水泵工作扬程的一半；水击波传播过程中会根据到达某一位置的先后次序及升压波、降压波类型的不同而对该位置压力产生叠加或抵消效果。最后总结提出长输热水管网项目预防水击的安全性设计原则。

  2023年02期 No.223 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
  

热泵技术

• 吸收式热泵在烟气余热回收实践的应用案例分析

  康佳月;

  某集中供热锅炉房利用吸收式热泵实施4台层燃型燃煤热水锅炉烟气余热回收，该项目采用合同能源管理的方式建设运营。项目投运后节能减排效果明显，但系统运行过程中出现了热源水质调节与环保排放指标控制存在交叉关系、烟气冷凝水处理、锅炉排烟温度升高、锅炉出水温度升高引发的运行安全等问题，针对这些问题进行分析诊断，并提出合理的解决措施，为应用吸收式热泵优化燃煤锅炉烟气余热回收运行方案提供参考。

  2023年02期 No.223 33-42+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
  

• 一种多功能地源热泵空调系统的实验研究

  惠芳芳;石娟玲;许焕斌;张琼;赵治侠;陈参;

  提出了一种多功能地源热泵空调系统，为掌握其实际工作特性，通过建立实验台，对新技术方案进行实验研究，得出了制冷兼部分热回收工况下的实验结果。结果发现，新技术方案不仅运行稳定，而且在制冷兼部分热回收工况下的冷凝热回收率，远超常规的多功能地源热泵系统，且性能更高。该新型多功能地源热泵在全年工作过程中，能够充分利用各个换热器的换热能力。整个系统运行稳定、节能，适用于同时具有夏季制冷、冬季供暖以及全年供生活热水需求的住宅、宾馆、餐馆、医院等建筑。

  2023年02期 No.223 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
  

• 直膨式太阳能热泵系统冬季工况性能分析

  王泽林;刘芳;刘华凯;刘宁;蔡庆峰;李佳琪;

  直膨式太阳能热泵系统的集热蒸发器通过吸收太阳辐射，使冬季工况下热泵的性能得到有效提高，减少了电能消耗，得到了广泛应用。通过实验测试了直膨式太阳能热泵系统冬季工况下的性能参数，讨论了单日内白天在太阳辐照下热泵性能的变化。分析发现，集热蒸发器内制冷剂进口温度随太阳辐照度迅速升高，在正午时刻之前，进口温度可由0.1℃升至10.3℃。系统过热度波动维持在约0.3℃以内之间。当进口压力达到单日内极值418.8 kPa时，系统制冷剂流量以及制冷量较初始时刻分别增加1.76 kg/h、168.2 W。系统得热量则呈现出先增后降的趋势，正午时刻达到最大得热量2 199.55 kJ。太阳辐照度由363.31 W/m~2变化到585.39 W/m~2,集热蒸发器有效集热率由1.01减至0.41。日均太阳辐照度变化200 W/m~2时，COP由1.61升高到2.93。建立了制冷剂蒸发温度、冷凝温度与COP之间的函数关系COP_a=6.01-0.284ΔT~(0.689)。

  2023年02期 No.223 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
  

• 寒冷地区土壤源热泵系统冬季运行特性分析

  陈俊亦;

  以石家庄市某土壤源热泵项目为研究对象，通过对冬季运行工况的实时监测，分析了土壤源热泵系统在石家庄市的运行性能和该项目的运行效果。结果表明：负荷侧和地源侧供回水温度的变化均会受到室外气温的影响，且负荷侧回水温度和地源测供水温度受到的影响更大；冬季工况下，机组平均COP为4.2,系统平均COP为2.9;当环境温度低于4℃时，机组COP变化幅度较大，为45%左右。土壤源热泵系统在用能效益、经济效益以及环境效益方面均有良好表现：制热工况下节能率为31.62%;静态投资回收年限为8.54年；全年每平方米可减少二氧化碳排放21 kg,减少二氧化硫排放0.17 kg,减少粉尘排放0.09 kg。

  2023年02期 No.223 59-63+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
  

清洁供热

• 伊宁市多能互补清洁供热规划方案与效益分析

  马懿峰;李岩;贾星桥;

  为解决民生供暖、燃煤型污染、雾霾压力之间日益突出的矛盾，伊宁市开展城市清洁供热规划(2019-2030)。依据城市动态供热发展需求和清洁热源资源禀赋，提出了多能互补城市清洁供暖热源体系架构，并且实现主城区与新开区集中供热管网的规划。规划方案实施后，可满足2030年9 100万平方米的供暖需求，单位供热能耗降低47.1%,单位供热量污染物排放量降低95%。

  2023年02期 No.223 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
  

• 中国北方清洁供暖余热总量估算方法对比

  王春林;丛龙胜;方豪;李焱赫;

  在工业生产中，往往会伴随着热量的产生，高温度品位的余热工厂用于自身工艺流程或汽轮机发电，但较低品位的余热仍通过直接排放的形式浪费掉。将低品位工业余热用于城镇集中供暖，既能满足城镇冬季供暖的温度需求，又能节约大量的燃煤消耗。提出一种基于焓值的清洁供暖余热总量估算方法。相比于已有的能耗法、水耗法，该方法具有更高的准确性。利用基于焓值的工业余热总量估算方法对我国北方2050年典型高耗能工业企业中可用于清洁供暖的余热总量进行了预测。为政策制定者的宏观决策、地区能源规划提供了数据支撑，具有重要的参考价值。

  2023年02期 No.223 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
  

分析研究之声

• 供热管网阻力系数辨识与实验研究

  吴兴栋;丁予婷;李新林;张宏喜;

  为提高供热效率和供热质量，提出构建供热管网水力计算模型的方法，同时采用基本回路法对水力计算模型进行求解。基于遗传优化算法，以流量表采集到的管段流量为依据，对供热管网的阻力系数进行辨识。通过管网实验数据对该方法的效果进行验证，结果表明采用该方法优化辨识得到的管网阻力系数几乎接近管网运行状态下真实阻力系数，该方法对提高供热管网水力计算模型的精度具有显著作用。

  2023年02期 No.223 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K]
  

• 含金属骨架复合PCM融凝过程传热特性研究

  尚荣真;陈宝明;云和明;崔云杰;

  为探究不同材料(Sn、Al、Cu)金属骨架对相变材料融化和凝固的影响，采用焓-孔隙率方法对复合相变材料进行三维数值模拟研究。结果表明，添加金属骨架可以加快相变材料的融化和凝固速率，并改善相变材料内部温度均匀性；对于融化过程，含不同材料金属骨架复合相变材料均受导热和自然对流的综合影响。对于凝固过程，骨架材料导热系数较低时，相变凝固受导热和自然对流对流共同影响，导热系数较高时，相变凝固主要受导热影响，自然对流的影响可以忽略不计；不同材料骨架对复合相变材料的蓄热量和放热量影响相差较小，但是随着骨架导热系数的增加，复合相变材料的蓄热率和放热率均增大。

  2023年02期 No.223 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
  

• 不同流态下单U埋管内流体的换热性能研究

  李沛源;张燕鹏;张昌建;邵杭杭;马占辉;刘彪;罗景辉;

  根据地源热泵地下埋管的换热特性，展开实验研究，对4根单U型地埋管设置不同流速，测定不同流速下地埋管进出口水的温度、流量、压缩机功率、水泵功率，计算单位地埋管换热量、不同流速下的换热效果、机组性能系数COP。实验表明，流速在0.38～0.52 m/s、雷诺数的范围为11 000～16 000时，埋管端的平均换热量为15.6 kW,每口埋管井的每米换热量为35～45 W/m,进出口温差在3.5～5℃范围内，机组平均性能系数COP为5.75,机组整体效率最优。

  2023年02期 No.223 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
  

• 面向需求侧响应的热泵式建筑供暖系统研究

  蒋沛宏;徐宝萍;李前岗;王锡;

  通过电动热泵技术与建筑供暖系统被动蓄放热的结合，实现用户侧需求响应，是低成本且有效地促进可再生能源消纳的技术手段。本文基于建筑供暖系统各部件的详细物理模型和MATLAB编程，实现了融合末端-建筑热过程-源端的建筑供暖系统综合动态热模拟，并实验验证其可靠性。通过该模拟平台获得仿真数据集，采用深度学习算法建立了建筑及末端散热器的神经网络模型。基于上述模型，利用模拟退火优化算法，实现了需求响应模式下供暖系统模型预测控制。并将该控制策略与规则控制、比例控制应用于北京某典型建筑的供暖期运行仿真。结果表明供暖初末寒期，模型预测控制较比例控制降低成本约66.1%,较规则控制降低成本约48.3%,负荷转移持续时间约20 h;严寒期模型预测控制较比例控制降低成本约61.0%,较规则控制降低成本约9.6%,负荷转移持续时间约8 h。

  2023年02期 No.223 100-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
  

• 锅炉热功率与蒸发量折算系数的研究

  张建亮;党毅;谢永成;贾天;郝广宇;

  以GB/T 1921-2004《工业蒸汽锅炉参数系列》给定的蒸汽锅炉额定参数为基础，分析蒸汽锅炉的实际功率与蒸发量的折算系数，比较与“0.7 MW/t/h”的差异，进而验证其在实际生产应用中的准确性。计算结果表明：锅炉蒸汽为饱和蒸汽、给水为60℃时，折算系数约等于0.7MW/t/h;出口蒸汽为饱和状态时，折算准确度较高。锅炉出口蒸汽为过热蒸汽时，按照0.7MW/t/h折算与实际热功率偏差较大，不推荐使用。

  2023年02期 No.223 112-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K]
  

节能减排

• 中低温平板太阳能空气集热器的应用现状

  孙陆萌;郭洪霄;云腾;

  太阳能空气集热器结构简单、成本低廉、操作便捷，逐渐被广泛应用于需要提供中低温热源的工农业生产活动中。通过对相关文献进行总结，对中低温平板太阳能空气集热器的原理做了介绍，并对中低温平板太阳能空气集热器在建筑利用、农产品干燥、热气流发电等领域的应用原理与现状做了总结。分析了该领域现今仍存在的技术障碍，对相关先进技术及其发展方向进行了讨论和展望。

  2023年02期 No.223 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
  

• 基于相变储热电热装置的小区精准供热研究

  于治国;

  针对北京市丰台区一个供热小区，结合建筑物热工性能，进行了典型年的冬季供热热负荷计算，得到了小区建筑物的逐时热负荷、小区供热总负荷以及局部时间段小区供热的需求量等结果。在此基础上，建立了以基于微包裹复合相变储热材料的电热装置为主、直热式电锅炉为辅的供热系统。基于微包裹复合相变储热材料的电热装置具有加热、储热、放热等功能，不仅可以在全天各时段分配电热量，而且整个装置采用风机变频控制，可以提供稳定温度的热水。结合这一特性，针对实际供热对象，进行冬季供热研究分析，包括供热设备运行模式、加热放热时间安排以及降低运行费用的方法。研究结果表明，以基于微包裹复合相变储热材料的电热装置为主、直热式电锅炉为辅的供热系统不仅可以保证冬季供热质量，而且还能降低57.41%的运行费用，并具有极寒季节调峰的功能。

  2023年02期 No.223 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
  

运行管理天地

• 供热系统热负荷预测分析及应用

  王少驰;刘玉侠;马东亮;李爽;

  针对供热系统热负荷预测，供热运行阶段的优化运行，科学地调度或调控热源等问题，从理论角度对热负荷预测模型的基本形式以及输入变量的形式做了分析，并利用数据统计分析的方法，研究了引入不同输入变量的情况下输入变量与换热站(环路)热负荷之间的关系。结果显示，按稳态的热力工况考虑时，预测模型的精度要低于按动态的热力工况考虑的预测模型，而且按动态的热力工况的预测模型精度与引进变量的历史天数有关。在分析的基础上确立了热负荷预测模型，并论证了一网平衡的策略按热量平衡是热负荷预测在供热运行中得以发挥作用的必要条件。对热负荷预测在实际运行中的应用效果进行了分析，结果显示，按动态热负荷预测模型进行热源调度(调控),在实际运行中无论是整个集中供热系统还是单个换热站(环路)目标室温偏差都能控制在合理范围之内。同一个集中供热系统中的不同换热站(环路)的实际室温与目标室温偏差呈现出相同趋势，且偏差在合理范围内。与之前相比，按热负荷预测结果进行调控的节能率可达到5.84%。

  2023年02期 No.223 128-139+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 877K]
  

• 基于“一城一网”的供热运行模式探索研究

  王晓红;池航航;李雪;路绪坤;

  为充分发挥郑州市各种供热方式的综合效能，实现安全稳定、均衡供热，以郑州市集中供热系统为研究对象，阐述了郑州市集中供热发展情况以及利用“一城一网”解决热源故障时带来的供热问题，指出了目前郑州市存在的供热难点，并从热源、管网及新技术等方面提出了解决措施。

  2023年02期 No.223 140-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
  

• 基于泊松分布定理计算供热维修人数

  马艳良;李彦成;罗诗林;王昕怡;尚晋;

  采暖季的维修人员配置工作始终是做好供热服务工作的前提，如何准确、合理地配置各类型设备维修人员数量、上门维修服务人员数量，是个值得探讨的课题。介绍了基于泊松分布定理计算设备维修人员数量及报修电话数量概率的方法，结合供热公司的实际情况，以概率论理论客观、真实地反映供热公司对维修人员数量的合理需求，以应对采暖季日常的维修、服务工作。通过将符合供热公司实际情况的相关参数代入至泊松分布函数，计算出相应结果，指导维修人员的配置工作。

  2023年02期 No.223 149-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
  

智慧供热

• 基于人工智能以室温为目标的换热站调控方式浅析

  何乐;李琳;王振功;

  回顾传统换热站调控方式，如固定供温、气候补偿、分时段调控等方法，指出了传统换热站调控方式的问题和不足，分析了室温数据缺失对换热站调控精度的影响。提出了一种基于室温数据、人工智能算法的换热站调控方法，并依托边缘计算设备和物联网室温采集装置，在寒冷、严寒地区进行试点应用。该方法调控的建筑物末端室温稳定性、波动幅度、标准差、方差均优于传统调控模式。结果表明，通过合理设置室温，可以起到降耗节能效果。

  2023年02期 No.223 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
  
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