CN105202623B - 一种供热机组采暖调峰能力预测方法 - Google Patents
一种供热机组采暖调峰能力预测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105202623B CN105202623B CN201510605520.XA CN201510605520A CN105202623B CN 105202623 B CN105202623 B CN 105202623B CN 201510605520 A CN201510605520 A CN 201510605520A CN 105202623 B CN105202623 B CN 105202623B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heating
- heat
- temperature
- power plant
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 127
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 22
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 11
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(4-hydroxyphenyl)ethylamino]methyl]-3,4-dihydro-2H-naphthalen-1-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CCNCC1C(=O)C2=CC=CC=C2CC1 PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009435 building construction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 16
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
本发明是一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特点是，包括选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行数据采集；再通过数据分析、理论计算，确定供热区域的设计热负荷、散热器的散热面积、并考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析及对电厂供暖期调峰负荷预测。具有科学合理，实用性强等优点，利用该方法能够充分发挥供热机组最大发电和供热潜力，有效地缓解和解决供暖期电网调峰困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及采暖技术领域，是一种供热机组采暖调峰能力预测方法。
背景技术
随着我国北方地区电网装机容量迅猛增长，且城市集中供热面积增长快速，热力公司调峰锅炉未能同步配置，部分供热区域甚至未配置调峰锅炉，供热任务大部甚至全部交由热电厂负责，使原本需“热电联动”的发电机组需要“以热定电”运行，冬季电负荷调整受到热负荷需求的限制，机组的调峰能力受到了限制，极大地影响到北方供热地区电网的负荷平衡。
现有技术中通常都把着力点用于如何对供热机组采暖调峰进行优化，而未见对其采暖调峰能力进行预测研究的文献报道和实际应用。
发明内容
本发明的目的是，提供一种科学合理，实用性强，预测准确的供热机组采暖调峰能力预测方法，利用该方法能够充分发挥供热机组最大发电和供热潜力，有效地缓解和解决供暖期电网调峰困难的问题。
实现发明目的采用的技术方案是：一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:
(a)数据采集环节
选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；
(b)数据分析、理论计算环节
1)供热区域的设计热负荷确定
采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算
Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3 (1-1)
式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；
围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和
Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a (1-2)
式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，
围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算
Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w) (1-3)
式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，
冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；
2)散热器散热面积
散热器散热面积Fs按式(2-1)计算
一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:
(a)数据采集环节
选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；
(b)数据分析、理论计算环节
1)供热区域的设计热负荷确定
采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算
Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3 (1-1)
式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；
围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和
Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a (1-2)
式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，
围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加，冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算
Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w) (1-3)
式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，
冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；
2)散热器散热面积
散热器散热面积Fs按式(2-1)计算
式中Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃，β1—散热器组装片数修正系数，β2—散热器连接形式修正系数，β3—散热器安装形式修正系数，散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值tsg、tsh依据供热管网设计温度分别为95℃和70℃，则tpj＝82.5℃，散热器组装片数小于6,β1取0.95，散热器组装片数在6-10,β1取1，散热器组装片数为11-20,β1取1.05，散热器组装片数大于20,β1取1.10；对于四柱813型散热器，连接形式分别为同侧上进下出、异侧上进下出、异侧下进下出、异侧下进上出、同侧下进上出5种情形下，β2可分别取值1.0、1.004、1.239、1.422、1.426，对于M132型散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.251、1.386、1.396，对于方翼型大60的散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.225、1.331、1.369；安装形式为装在墙的凹槽内的散热器上部距墙距离为100mm的情况，β3取值为1.06，对于明装但散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm的情况，β3取值为1.02，对于装在罩内，上部敞开，下部距地150mm的情况，β3取值为0.95，对于装在罩内，上部、下部开口，开口高度均为150mm的情况，β3取值为1.04；
3)考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析
按照我国冬季供暖室内温度的达标温度18℃的标准，当外界环境温度变化时，建筑物的实际散热量为
Q＝Q1·j+Q1·x+Q2+Q3 (3-1)
式中Q—供暖系统的实际散热量，Q1·j—围护结构的实际耗热量，Q1·x—围护结构的实际修正耗热量，Q2—冷风渗透实际耗热量，Q3—冷风侵入实际耗热量，
式中各耗热量的计算公式参照公式1-2和1-3的公式，将公式中的供暖室外计算温度改为供暖室外的实际温度计算，
实际供暖量Qg为
Qg＝KFsΔtm (3-2)
式中K—热网整体换热系数，Δtm—热网换热的对数温差，Δtmax＝tg-tw，Δtmin＝th-tn，tg—实际给水温度，th—实际回水温度，tw—实际室外温度，tn—实际室内温度，取18℃，
当供热稳定后，室内温度是保持18℃不变，可认为实际供暖量和实际耗热量达到了动态的平衡，即Q＝Qg，由此联立，得到热网整体换热系数K的函数为
该函数中xch、xf、xg、cp都已选定；当室外温度一定时，ρw可查；Vn和ΣKiFi可根据建筑面积、建筑物的标高、建筑的窗墙面积比进行获得，因此，该函数就是关于热网给水温度、回水温度和室内、外温度的函数关系式；
4)电厂供暖期调峰负荷预测
利用代表性电厂供热式汽轮机额定抽汽压力工况图，并结合供热量的预测，实现汽轮发电机组输出电功率的预测，在此基础上，并对代表性供热机组供热期的调峰能力做出了预测。
本发明的一种供热机组采暖调峰能力预测方法，由于通过对北方供热区域内不同供热机组采暖期供热数据的统计分析，确定各供热机组在不同环境温度下的供热负荷，在满足机组安全运行及供热用户需求的条件下，对供暖期供热机组的调峰能力进行预测，有利于挖掘机组最大发电和供热潜力，缓解供暖期电网调峰困难的问题，有利于电网的安全稳定运行。选择北方供热区域内代表性电厂，对其机组采暖期供热数据进行分析，筛选出真实数据，作为对暖期供热机组的调峰能力进行预测研究的基础。环境温度的变化是热量供给多少的最主要因素，供热负荷预测一般都是跟踪环境温度进行，通过对采暖期供热数据的分析，找出K值(单位面积单位摄氏度下热负荷值)大小、特性及变化规律，从而预测出不同环境温度下所需的热负荷。理论验证K值在供热机组调峰预测应用的可行性。该方法具有科学合理，实用性强等优点，利用该方法能够充分发挥供热机组最大发电和供热潜力，有效地缓解和解决供暖期电网调峰困难的问题。
附图说明
图1具有代表性电厂供热式汽轮机额定抽汽压力工况图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种供热机组采暖调峰能力预测方法，包括以下步骤：
a数据采集环节
该环节主要通过对疆内供热电厂调研的基础上，选择国网能源新疆阜康发电有限公司(以下简称为鲁康电厂)作为代表性电厂。鲁康电厂设计两台调整抽汽式供热机组，2010年经改造增加了工业抽汽，汽轮机额定功率150MW，设计单机最大采暖抽汽量130t/h，压力0.256MPa，温度250.1℃；设计单机最大工业抽汽量30t/h，压力2.722MPa，温度318.5℃。鲁康电厂负责的供热区域内没有调峰锅炉，全部热负荷都由鲁康电厂一家供热企业负责。
b数据分析、理论计算环节
1)供热区域的设计热负荷确定
对于整个供热区域的设计热负荷的计算上，没有采用集中供热常用的面积热指标概算法，而是采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算，具体如式(1-1)
Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3 (1-1)
式中Q′—供暖系统的设计热负荷；Q′1·j—围护结构的基本耗热量；Q′1·x—围护结构的修正耗热量；Q′2—冷风渗透耗热量；Q′3—冷风侵入耗热量。
围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个部分(门、窗、墙、地面、屋顶等)基本耗热量的总和，见式(1-2)。
Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a (1-2)
式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)；
Fi—围护结构的面积，m2；tn—冬季室内计算温度，℃；t′w—供暖室外计算温度，℃，按照国家供热相关标准规定，乌鲁木齐地区取-22℃；
α—围护结构的温差修正系数。
围护结构的修正耗热量按照陆耀庆主编，由中国建筑工业出版社出版，1987.12出版的《供暖通风设计手册》第六章《供暖热负荷》第二节《民用建筑供暖设计热负荷》第一部分内容《单层及多层民用建筑供暖设计热负荷》中关于附加耗热量内容中介绍的方法对朝向和房高附加进行修正(具体修正方法详见《供暖通风设计手册》P189表6-6和P193房高附加内容)。其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch依据《供暖通风设计手册》P189表6-6选择为-15％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加；高度附加率xg按照《供暖通风设计手册》P193房高附加内容要求修正，即房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，代表性电厂供暖区域内大多数建筑物多为民用建筑和公共建筑，建筑层高多少都达不到修正要求，故高度附加率也选择0％。
冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算，计算公式为
Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w) (1-3)
式中nk—房间的换气次数，次/h，可按表1-1选择；Vn—房间的内部体积，m3；
cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)；ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3。
表1-1概算换气次数
冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0。
2)散热器散热面积
散热器散热面积Fs按式(2-1)计算，具体公式为
式中Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃；β1—散热器组装片数修正系数；β2—散热器连接形式修正系数；β3—散热器安装形式修正系数。
散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值tsg、tsh依据供热管网设计温度分别为95℃和70℃，则tpj＝82.5℃。β1、β2、β3可分别按照《供暖通风设计手册》中P417表11-1、表11-2、表11-3进行选择。当散热器的传热系数选定后，散热器散热面积Fs可求，且Fs确定后为一个定值，不再改变。
3)考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析
按照我国冬季供暖室内温度的达标温度18℃的标准，当外界环境温度变化时，建筑物的实际散热量为
Q＝Q1·j+Q1·x+Q2+Q3 (3-1)
式中Q—供暖系统的实际散热量；Q1·j—围护结构的实际耗热量；Q1·x—围护结构的实际修正耗热量；Q2—冷风渗透实际耗热量；Q3—冷风侵入实际耗热量。
式中各耗热量的计算公式参照公式1-2和1-3的公式，将公式中的供暖室外计算温度改为供暖室外的实际温度计算。
实际供暖量Qg为
Qg＝KFsΔtm (3-2)
式中K—热网整体换热系数；Δtm—热网换热的对数温差，Δtmax＝tg-tw；Δtmin＝th-tn；tg—实际给水温度；th—实际回水温度；tw—实际室外温度；tn—实际室内温度，取18℃。
当供热稳定后，室内温度是保持18℃不变，可以认为实际供暖量和实际耗热量达到了动态的平衡，即Q＝Qg。由此联立，得到热网整体换热系数K的函数为
该函数中xch、xf、xg、cp都已选定；当室外温度一定时，ρw可查；Vn和ΣKiFi也可根据建筑面积、建筑物的标高、建筑的窗墙面积比进行获得。因此，该函数就是关于热网给水温度、回水温度和室内、外温度的函数关系式。
4)电厂供暖期调峰负荷预测依据
抽汽式供热机组其电负荷、采暖抽汽负荷和工业抽汽负荷在一定范围内均可独立调节，同时又相互制约。在确定一定的热负荷时，电负荷的调整范围受到制约，同样，确定一定的电负荷时，热负荷的调整范围也受到制约。下面以某330MW抽汽式供热机组额定抽汽压力工况图为例，说明热电负荷之间的关系，见图1。坐标横轴为发电机功率，坐标纵轴为汽轮机总进汽量，即锅炉主蒸汽的蒸发量。
图1中黑框部分即为机组在承担热负荷时的运行区域，其中最右侧斜线即时纯凝工况下机组负荷与锅炉蒸发量的对应关系线。需要说明的是最左侧的竖线是汽轮机的长期安全运行的最小功率限制线，在实际应用时，应考虑锅炉稳定燃烧时的最小蒸发量，如若机组最低稳燃负荷为150MW时，对应的锅炉蒸发量为530t/h，则总进汽量小于530t/h的部分应切除。图1中最左侧中下部斜线为汽轮机低压缸最小进汽量时的负荷限制线，该线限制了在带一定采暖抽汽量时机组的最小功率。如机组带最大550t/h采暖抽汽量时，从图中可查得机组电负荷的调整范围是235～265MW，机组仅有9％的负荷调整能力，基本上已不具备调峰能力，且一次调频能力也将受到影响。再例如：机组带200t/h采暖抽汽量时，锅炉最小蒸发量设为530t/h，则机组电负荷的调整范围为115～323MW，其低负荷能力比纯凝工况还有所提升。因此可见供热负荷对机组调峰范围有较大的影响，对于此型机组，一般采暖抽汽量在最大抽汽量的50％以内将有助于机组提升调峰能力，反之则对调峰能力有较大的影响。不同机组其临界点有所不同。图1中虚线是在额定工业抽汽量式的过程控制线，其与最右侧纯凝工况交点对应的锅炉蒸发量即为机组带额定工业抽汽时的最小锅炉蒸发量。如图中所示，机组在带额定工业抽汽时，纯凝工况下机组最低电负荷为243MW，在带300t/h采暖抽汽时的机组最低负荷未190MW。可见工业抽汽对机组的调峰也有很大的影响，而且在纯凝工况及采暖抽汽量较小时影响较大，因此对于带工业抽汽同时带采暖抽汽的机组，在冬季采暖期对电网调峰能力将产生较大的影响。不同汽轮机制造厂提供的抽汽压力工况图绘制形式不完全相同，但均反映锅炉蒸发量、发电机功率、采暖抽汽量和工业抽汽量之间的关系。
计算实例：现有对2013-2014年度供暖期鲁康电厂采暖量、调峰能力进行预测，预测结果如表4-1所示。
表4-1鲁康电厂不同环境温度下机组预测调峰能力
对2013-2014年度采暖期鲁康电厂预测采暖量和实际采暖量进行了对比分析，分析结果见表4-2。
表4-2 2013-2014年度预测采暖量和实际采暖量对比表
通过数据对比，可以看出机组实际采暖量都是在热负荷预测值附近波动，基本上是准确。采暖量的波动是由于实际热网给水流量与预测量存在一定偏差引起的。但是从整体趋势上来看，通过环境温度的变化预测供热量是可行的。
通过对2013-2014年度采暖期各供热机组预测调峰范围和实际调峰范围进行对比分析可知，当环境温度从-5℃变化到-25℃时，2013-2014年度供热机组实际调峰范围未超出预测的调峰范围，证明预测是准确的。
Claims (1)
1.一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:
(a)数据采集环节
选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；
(b)数据分析、理论计算环节
1)供热区域的设计热负荷确定
采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算
Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3 (1-1)
式中 Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；
围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和
Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a (1-2)
式中 Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，
围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加，冷风渗透耗热量Q2′采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算
Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w) (1-3)
式中 nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，
冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；
2)散热器散热面积
散热器散热面积Fs按式(2-1)计算
<mrow>
<msub>
<mi>F</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msup>
<mi>Q</mi>
<mo>&prime;</mo>
</msup>
<mrow>
<msub>
<mi>K</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>p</mi>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<msub>
<mi>&beta;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>&beta;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<msub>
<mi>&beta;</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中 Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃，β1—散热器组装片数修正系数，β2—散热器连接形式修正系数，β3—散热器安装形式修正系数，散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值tsg、tsh依据供热管网设计温度分别为95℃和70℃，则tpj＝82.5℃，散热器组装片数小于6,β1取0.95，散热器组装片数在6-10,β1取1，散热器组装片数为11-20,β1取1.05，散热器组装片数大于20,β1取1.10；对于四柱813型散热器，连接形式分别为同侧上进下出、异侧上进下出、异侧下进下出、异侧下进上出、同侧下进上出5种情形下，β2可分别取值1.0、1.004、1.239、1.422、1.426，对于M132型散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.251、1.386、1.396，对于方翼型大60的散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.225、1.331、1.369；安装形式为装在墙的凹槽内的散热器上部距墙距离为100mm的情况，β3取值为1.06，对于明装但散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm的情况，β3取值为1.02，对于装在罩内，上部敞开，下部距地150mm的情况，β3取值为0.95，对于装在罩内，上部、下部开口，开口高度均为150mm的情况，β3取值为1.04；
3)考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析
按照我国冬季供暖室内温度的达标温度18℃的标准，当外界环境温度变化时，建筑物的实际散热量为
Q＝Q1·j+Q1·x+Q2+Q3 (3-1)
式中 Q—供暖系统的实际散热量，Q1·j—围护结构的实际耗热量，Q1·x—围护结构的实际修正耗热量，Q2—冷风渗透实际耗热量，Q3—冷风侵入实际耗热量，
式中各耗热量的计算公式参照公式1-2和1-3的公式，将公式中的供暖室外计算温度改为供暖室外的实际温度计算，
实际供暖量Qg为
Qg＝KFsΔtm (3-2)
式中 K—热网整体换热系数，Δtm—热网换热的对数温差，Δtmax＝tg-tw，Δtmin＝th-tn，tg—实际给水温度，th—实际回水温度，tw—实际室外温度，tn—实际室内温度，取18℃，
当供热稳定后，室内温度是保持18℃不变，可认为实际供暖量和实际耗热量达到了动态的平衡，即Q＝Qg，由此联立，得到热网整体换热系数K的函数为
该函数中xch、xf、xg、cp都已选定；当室外温度一定时，ρw可查；Vn和ΣKiFi可根据建筑面积、建筑物的标高、建筑的窗墙面积比进行获得，因此，该函数就是关于热网给水温度、回水温度和室内、外温度的函数关系式；
4)电厂供暖期调峰负荷预测
利用代表性电厂供热式汽轮机额定抽汽压力工况图，并结合供热量的预测，实现汽轮发电机组输出电功率的预测，在此基础上，并对代表性供热机组供热期的调峰能力做出了预测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510605520.XA CN105202623B (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 一种供热机组采暖调峰能力预测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510605520.XA CN105202623B (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 一种供热机组采暖调峰能力预测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105202623A CN105202623A (zh) | 2015-12-30 |
| CN105202623B true CN105202623B (zh) | 2018-02-23 |
Family
ID=54950445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510605520.XA Active CN105202623B (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 一种供热机组采暖调峰能力预测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105202623B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107062350B (zh) * | 2017-05-03 | 2019-01-15 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种供热机组可再生能源深度调峰方法 |
| CN108256739B (zh) * | 2017-12-22 | 2022-02-08 | 国网北京市电力公司 | 应用于电采暖的负荷确定方法及装置 |
| CN108592172A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 国网北京市电力公司 | 电采暖设备的负荷处理方法和装置 |
| CN109163375B (zh) * | 2018-09-11 | 2023-09-26 | 哈尔滨顺易天翔热力技术开发有限公司 | 供热全网平衡自寻优控制系统及方法 |
| CN109977447B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-02-21 | 中国建筑科学研究院有限公司 | 一种建筑供冷供暖负荷的计算方法 |
| CN109654651B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-12-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种识别空间热负荷的控制方法、系统及存储介质 |
| CN110425625A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-08 | 中新建源(天津)供热有限公司 | 一种供热系统及控制该供热系统的方法 |
| CN110501377B (zh) * | 2019-09-21 | 2021-09-17 | 张家港市恒强冷却设备有限公司 | 空气换热器中换热翅片面积的校核方法 |
| CN111027007A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 天津天大求实电力新技术股份有限公司 | 一种基于建筑特性的蓄热供暖系统需热量预测方法及系统 |
| CN113095623B (zh) * | 2021-03-12 | 2022-08-05 | 国网河北能源技术服务有限公司 | 一种双抽供热机组的调峰能力评估方法 |
| CN113375293A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于空调的展示方法、装置及空调 |
| CN115264580A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-01 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 基于模糊集的不确定采暖期下多热源供热量计算控制方法 |
| CN115660325B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-05-30 | 国网山东省电力公司威海供电公司 | 一种电网调峰能力量化方法及系统 |
| CN117829558B (zh) * | 2024-03-06 | 2024-05-10 | 天津迪比爱新能源科技有限公司 | 热电联产机组在调峰运行下的调整方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102797516A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-28 | 吉林省电力有限公司辽源供电公司 | 多种自然能支持增效的普适型电网消峰平谷蓄能电站 |
| CN102865623A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-09 | 季涛 | 一种集中供暖公共建筑供热节能控制方法 |
| CN103107560A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-15 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统 |
| EP2738362A1 (de) * | 2012-12-03 | 2014-06-04 | RWE Effizienz GmbH | Kraftwärmekopplungssystem |
| CN104373997A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-25 | 国网宁夏电力公司 | 风电供暖系统中储热容量的确定方法 |
-
2015
- 2015-09-21 CN CN201510605520.XA patent/CN105202623B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103107560A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-15 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统 |
| CN102797516A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-28 | 吉林省电力有限公司辽源供电公司 | 多种自然能支持增效的普适型电网消峰平谷蓄能电站 |
| CN102865623A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-09 | 季涛 | 一种集中供暖公共建筑供热节能控制方法 |
| EP2738362A1 (de) * | 2012-12-03 | 2014-06-04 | RWE Effizienz GmbH | Kraftwärmekopplungssystem |
| CN104373997A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-25 | 国网宁夏电力公司 | 风电供暖系统中储热容量的确定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105202623A (zh) | 2015-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105202623B (zh) | 一种供热机组采暖调峰能力预测方法 | |
| Wang et al. | Influence of a building’s integrated-photovoltaics on heating and cooling loads | |
| Yang et al. | A demand-oriented approach for integrating earth-to-air heat exchangers into buildings for achieving year-round indoor thermal comfort | |
| Sobhani et al. | Optimization of the renewable energy system for nearly zero energy buildings: A future-oriented approach | |
| Olesen et al. | Dynamic Evaluation of the Cooling Capacity of Thermo-Active Building Systems. | |
| CN109376912A (zh) | 基于民用建筑物热惯性的冷热电联供系统运行优化方法 | |
| Macía et al. | Influence parameters on the performance of an experimental solar-assisted ground-coupled absorption heat pump in cooling operation | |
| Xu et al. | Modeling and analysis of a dual-channel solar thermal storage wall system with phase change material in hot summer and cold winter area | |
| US11079130B2 (en) | Weather responsive smart ventilation system using multiple optimization parameters | |
| Thomas et al. | Numerical simulation and performance assessment of an absorption solar air-conditioning system coupled with an office building | |
| Noro et al. | Energy analysis of industrial climatization by an innovative radiant condensing system | |
| Noro et al. | High efficiency hybrid radiant and heat pump heating plants for industrial buildings: An energy analysis | |
| Tanriverdi et al. | Importance of HVAC System Selection in Reducing the Energy Consumption of Building Retrofits–Case Study: Office Building in London | |
| Staepels et al. | Evaluation of indoor climate in low energy houses | |
| Berisha et al. | The influence of the outside temperature during the design of a heating system | |
| Nejma et al. | In-situ performance evaluation by simulation of a coupled air source heat pump/PV-T collector system | |
| Hei et al. | A novel combined Trombe wall system for village houses in cold regions of China | |
| Metzger et al. | A comparative simulation study of solar flat-plate collectors directly and indirectly integrated into the building envelope | |
| Zhelykh et al. | Investigation of thermal and air efficiency in trombe wall of modular building | |
| Spitler et al. | Performance of a mixed-use ground source heat pump system in Stockholm | |
| Chowdhury et al. | Energy consumption prediction of different active cooling systems for tropical occupational workplaces | |
| Im et al. | Evaluation of Variable Refrigerant Flow Systems Performance on Oak Ridge National Laboratory s Flexible Research Platform: Part 3 Simulation Analysis | |
| Vallati et al. | Comparison of different heating generator systems to reduce energy consumption in social housing in a Mediterranean climate. | |
| WWR | ANALYSING THE EFFECT OF BUILDING ORIENTATION, VARIED WWR AND BUILDING HEIGHT ON SOLAR HEAT GAIN AND INTERNAL TEMPERATURE OF UNIVERSITY BUILDING LOCATED IN COMPOSITE CLIMATE OF INDIA | |
| Bakker et al. | Testing a prototype gas-fired residential heat pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |