CN105605651A - 一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法，能够降低用电集中度，减轻变电站和供电线路的增容压力。所述系统包括：第一循环泵、若干个燃气锅炉串联或并联连接的燃气锅炉供热子系统、第一控制器、若干个分布式谷电锅炉串联或并联连接的分布式谷电锅炉供热子系统及第二控制器；其中，所述分布式谷电锅炉指用低谷电作为能源的电锅炉，所述分布式谷电锅炉分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间；所述第一控制器，用于控制所述燃气锅炉在白天非低谷电时段或全天进行供热；所述第二控制器，用于控制所述分布式谷电锅炉在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉进行供热或辅助所述燃气锅炉进行供热。本发明适用于供热技术领域。

Description

一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法

技术领域

本发明涉及供热技术领域，特别是指一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法。

背景技术

近年来，能源与环境是全世界面临的紧迫课题，中国是目前世界上第二大能源生产国和消费国，其中采暖能耗约占能源总消耗的1/4。我国北方地区大部分尤其是黄河以北省市是必须采暖的区域，需要采暖的范围遍布全国17个省、市、自治区，占全国面积的60％以上，采暖人口达7亿以上，据估算每年冬季单纯用于整体供暖的能源成本折合人民币近700亿元，占全国能源总消耗的1/4左右。其中集中供热占全国整体供热的90％以上，所以集中供热对我国的节能减排和能源高效利用起着举足轻重的作用。至2008年，我国集中供暖总面积就达28.6亿平方米。目前，城市供暖方式大致分为集中供暖和分户供暖，集中供暖又包括城市热力管网供暖和区域锅炉房供暖，分户供暖主要包括分户式燃气采暖炉供暖和家庭空调供暖，以及少量烧煤取暖的老平房。

以北京市为例，北京市“十一五”时期供热发展规划指出：在保证全市供热需求的前提下，加快大型热源建设，大力推进资源整合，积极发展城市热力网和天然气供热，广泛应用清洁煤燃烧技术，提高环保水平，鼓励应用新能源和可再生能源供热，合理应用电供热，从而推动供热方式的改变和供热能源结构的调整。

目前，用于供暖的锅炉主要有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉等，每一种锅炉都有其优缺点，例如：

燃气锅炉：这是政府目前推荐使用的供暖锅炉，而且很多地方正在实行煤改气政策。优点：高效、清洁、环保是燃气锅炉最大的优点。但目前全球能源供应紧张，天然气、石油液化气等燃料价格逐年高涨，燃气锅炉运行成本居高不下，给用户带来沉重的经济负担，限制了燃气锅炉的广泛使用，只有通燃气管道的小区才可以享用，此外供暖大量消耗天然气，容易引起“气荒”。

电锅炉：是近几年比较流行的取暖方式。优点：使用方便，温度可自调，占地面积小，可带生活热水。缺点：适用于百十平米取暖，运行费用较高，比其他几种锅炉的供暖费用都高。

若电锅炉集中化放置，会导致用电需求大，使得变电站和电力扩容压力增大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法，以解决现有技术所存在的电锅炉集中化放置，导致用电需求大，使得变电站和电力扩容压力增大的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，包括：第一循环泵、若干个燃气锅炉串联或并联连接的燃气锅炉供热子系统、第一控制器、若干个分布式谷电锅炉串联或并联连接的分布式谷电锅炉供热子系统及第二控制器；

其中，所述分布式谷电锅炉指用低谷电作为能源的电锅炉，所述分布式谷电锅炉分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间；

所述第一循环泵与所述燃气锅炉供热子系统的输入端相连；

所述燃气锅炉供热子系统的输出端与所述分布式谷电锅炉供热子系统的输入端相连；

所述第一控制器，用于控制所述燃气锅炉在白天非低谷电时段或全天进行供热；

所述第二控制器，用于控制所述分布式谷电锅炉在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉进行供热或辅助所述燃气锅炉进行供热。

进一步地，所述第二控制器，还用于控制所述分布式谷电锅炉在平电甚至峰电期运行，辅助所述燃气锅炉进行供热。

进一步地，所述燃气锅炉集中放置在锅炉房。

进一步地，所述系统还包括：与所述第一循环泵连接的采暖管网回水接口；

所述分布式谷电锅炉供热子系统包括：第二循环泵、分布式谷电锅炉及采暖管网供水接口；

其中，所述第二循环泵的输入端与燃气锅炉供热子系统输出端相连，所述第二循环泵的输出端与对应的分布式谷电锅炉的输入端相连，分布式谷电锅炉的输出端与对应的采暖管网供水接口相连；

所述采暖管网供水接口，用于输出采暖用的热水；

所述采暖管网回水接口，用于回采输出的热水。

进一步地，所述燃气锅炉包括：城市集中供热的大型燃气锅炉，区域集中供热的中型燃气锅炉及分户使用的家庭壁挂燃气锅炉中的一种或多种；

所述燃气锅炉的供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台；

所述分布式谷电锅炉供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台。

进一步地，所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

进一步地，所述分布式谷电锅炉可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。

本发明实施例还包括一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，包括：

在白天非低谷电时段或全天通过燃气锅炉进行供热；

在夜间低谷电时段通过分布式谷电锅炉代替燃气锅炉进行供热或通过分布式谷电锅炉辅助燃气锅炉进行供热；

其中，所述分布式谷电锅炉分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。

进一步地，在平电时段甚至峰电时段也可以通过分布式谷电锅炉辅助所述燃气锅炉进行供热；

所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

进一步地，所述燃气锅炉之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。

发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过第一控制器控制所述燃气锅炉在白天非低谷电时段或全天进行供热；并通过第二控制器控制所述分布式谷电锅炉在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉进行供热或辅助所述燃气锅炉进行供热，其中，燃气锅炉之间串联或并联使用，分布式谷电锅炉之间也可以串联或并联使用，且分布式谷电锅炉采用分布式方式分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。这样，通过采用分布式谷电锅能够降低用电集中度，减轻变电站和供电线路的增容压力，降低对分布式谷电锅炉设备间的面积要求，安装更灵活，且分布式谷电锅炉就地放置，能够缩短供热管网长度，降低管网热损失，同时，还能对天然气网和电网进行填谷削峰，降低供热用的天然气的消耗，同时增加低价低谷电的消耗，降低电网峰谷差，提高电网发电效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法的流程图。

[主要组件符号说明]

1：采暖管网回水接口；

2：第一循环泵；

3：燃气锅炉；

4：分布式谷电锅炉；

5：采暖管网供水接口；

6：控制阀；

7：第一控制器；

8：第二循环泵；

9：第二控制器。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的电锅炉集中化放置，导致用电需求大，使得变电站和电力扩容压力增大的问题，提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统及方法。

实施例一

参看图1和图2所示，本发明实施例提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，包括：第一循环泵2、若干个燃气锅炉3串联或并联连接的燃气锅炉3供热子系统、第一控制器7、若干个分布式谷电锅炉4串联或并联连接的分布式谷电锅炉4供热子系统及第二控制器9；

其中，所述分布式谷电锅炉4指用低谷电作为能源的电锅炉，所述分布式谷电锅炉4分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间；

所述第一循环泵2与所述燃气锅炉3供热子系统的输入端相连；

所述燃气锅炉3供热子系统的输出端与所述分布式谷电锅炉4供热子系统的输入端相连；

所述第一控制器7，用于控制所述燃气锅炉3在白天非低谷电时段或全天进行供热；

所述第二控制器9，用于控制所述分布式谷电锅炉4在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉3进行供热或辅助所述燃气锅炉3进行供热。

本发明实施例所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，通过第一控制器7控制所述燃气锅炉3在白天非低谷电时段或全天进行供热；通过第二控制器9控制所述分布式谷电锅炉4在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉3进行供热或辅助所述燃气锅炉3进行供热，其中，燃气锅炉3之间串联或并联使用，分布式谷电锅炉4之间也可以串联或并联使用，且谷电锅炉采用分布式分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。这样，通过采用分布式谷电锅能够降低用电集中度，减轻变电站和供电线路的增容压力，降低对分布式谷电锅炉4设备间的面积要求，安装更灵活，且分布式谷电锅炉4就地放置，能够缩短供热管网长度，降低管网热损失，同时，还能对天然气网和电网进行填谷削峰，降低供热用的天然气的消耗，同时增加低价低谷电的消耗，降低电网峰谷差，提高电网发电效率。

本发明实施例中，所述分布式谷电锅炉4也可以在平电甚至峰电期运行，辅助所述燃气锅炉3进行供热。

本发明实施例中，所述燃气锅炉3集中放置在锅炉房，所述分布式谷电锅炉4分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。这样，通过采用分布式谷电锅能够降低用电集中度，减轻变电站和供电线路的增容压力，降低对分布式谷电锅炉4设备间的面积要求，安装更灵活，且分布式谷电锅炉4就地放置，能够缩短供热管网长度，降低管网热损失。

本发明实施例中，所述系统还包括：与所述第一循环泵2连接的采暖管网回水接口1；所述分布式谷电锅炉4供热子系统包括：第二循环泵8、分布式谷电锅炉及采暖管网供水接口5；

其中，所述第二循环泵8的输入端与燃气锅炉3供热子系统输出端相连，所述第二循环泵8的输出端与对应的分布式谷电锅炉4的输入端相连，分布式谷电锅炉4的输出端与对应的采暖管网供水接口5相连；

所述采暖管网供水接口5，用于输出采暖用的热水；

所述采暖管网回水接口1，用于回采输出的热水。

参看图1和图2所示，本发明实施例中，通过采暖管网回水接口1回采输出的热水，并将回采的热水输送至所述第一循环泵2，所述第一循环泵2与所述燃气锅炉3供热子系统的输入端相连，所述燃气锅炉3供热子系统的输出端与若干个第二循环泵8的输入端相连，每个第二循环泵8的输出端与对应的分布式谷电锅炉4的输入端连接，每个分布式谷电锅炉4的输出端与对应的采暖管网供水接口5相连，再通过第一控制器7控制所述燃气锅炉3和第二控制器9控制分布式谷电锅炉4进行供热，并将热水输出至所述采暖管网供水接口5，由所述采暖管网供水接口5提供采暖用的热水。

参看图1所示，当若干个燃气锅炉3之间并联连接时，所述燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统还包括：控制阀6；第一循环泵2通过所述控制阀6与所述燃气锅炉3进行连接。

本发明实施例中，假设，供热面积为5万m²，供热负荷取45W/m²，即供热功率为2250kW，每天供热时间为24h；燃气锅炉3热效率为90％，天然气低热值为35.88MJ/m³；气、电单价以北京市现行收费价格为计算依据，天然气单价为3.22元/m³，居民电价为0.4883元/kWh，低谷电电价为0.3元/kWh；低谷电时段为夜间10:00至第二天早上6:00，共8小时，具体的低谷电时段以使用地区规定的低谷电时段为准，低谷电时段的电价低于白天高峰时段和平电时段的电价。

若全天24h采用燃气锅炉3供暖时，每天消耗天然气6020.1m³，折合为能耗成本为19385元。

若全天24h采用普通电锅炉供暖时，每天消耗电能54000kWh，折合为电耗成本为26368元。

若采用燃气锅炉3与分布式谷电锅炉4进行联合供热时，在白天非低谷电时段即早上6:00至夜间10:00共16h采用燃气锅炉3供热，夜间10:00至第二天早上6:00共8h采用分布式谷电锅炉4供暖，则每天消耗天然气4013m³，同时消耗低谷电18000kWh，燃气和低谷电能耗成本合计为18323元。

对比可知，联合供热的能耗成本比单独采用燃气锅炉3供暖降低5.8％，比单独采用普通电锅炉供暖降低43.9％。随着天然气价格的不断上涨、低谷电价格的不断下降、低谷电时段的不断延长、低谷电供暖补贴范围的不断扩大，采用燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热的能耗成本将会继续下降。

本发明实施例中，所述燃气锅炉3包括：城市集中供热的大型燃气锅炉3，区域集中供热的中型燃气锅炉3及分户使用的家庭壁挂燃气锅炉3中的一种或多种；

所述燃气锅炉3的供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台；

所述分布式谷电锅炉4供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台。

本发明实施例中，所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

本发明实施例中，所述分布式谷电锅炉4可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。

实施例二

本发明还提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法的具体实施方式，由于本发明提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法与前述燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统的具体实施方式相对应，该燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

参看图3所示，本发明实施例还提供一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，包括：

S1：在白天非低谷电时段或全天通过燃气锅炉3进行供热；

S2：在夜间低谷电时段通过分布式谷电锅炉4代替燃气锅炉3进行供热或通过分布式谷电锅炉4辅助燃气锅炉3进行供热；

其中，所述分布式谷电锅炉4分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。

本发明实施例所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，在白天非低谷电时段或全天通过燃气锅炉3进行供热；在夜间低谷电时段通过分布式谷电锅炉4代替燃气锅炉3进行供热或通过分布式谷电锅炉4辅助燃气锅炉3进行供热，其中，谷电锅炉采用分布式分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。这样，通过采用分布式谷电锅能够降低用电集中度，减轻变电站和供电线路的增容压力，降低对分布式谷电锅炉4设备间的面积要求，安装更灵活，且分布式谷电锅炉4就地放置，能够缩短供热管网长度，降低管网热损失，同时，还能对天然气网和电网进行填谷削峰，降低供热用的天然气的消耗，同时增加低价低谷电的消耗，降低电网峰谷差，提高电网发电效率。

在前述燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法的具体实施方式中，进一步地，在平电时段甚至峰电时段也可以通过分布式谷电锅炉4辅助所述燃气锅炉3进行供热；

所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

在前述燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法的具体实施方式中，进一步地，所述燃气锅炉3之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉4之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉4可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，包括：第一循环泵、若干个燃气锅炉串联或并联连接的燃气锅炉供热子系统、第一控制器、若干个分布式谷电锅炉串联或并联连接的分布式谷电锅炉供热子系统及第二控制器；

其中，所述分布式谷电锅炉指用低谷电作为能源的电锅炉，所述分布式谷电锅炉分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间；

所述第一循环泵与所述燃气锅炉供热子系统的输入端相连；

所述燃气锅炉供热子系统的输出端与所述分布式谷电锅炉供热子系统的输入端相连；

所述第一控制器，用于控制所述燃气锅炉在白天非低谷电时段或全天进行供热；

所述第二控制器，用于控制所述分布式谷电锅炉在夜间低谷电时段代替所述燃气锅炉进行供热或辅助所述燃气锅炉进行供热。

2.根据权利要求1所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述第二控制器，还用于控制所述分布式谷电锅炉在平电甚至峰电期运行，辅助所述燃气锅炉进行供热。

3.根据权利要求1所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述燃气锅炉集中放置在锅炉房。

4.根据权利要求1所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述第一循环泵连接的采暖管网回水接口；

所述分布式谷电锅炉供热子系统包括：第二循环泵、分布式谷电锅炉及采暖管网供水接口；

其中，所述第二循环泵的输入端与燃气锅炉供热子系统输出端相连，所述第二循环泵的输出端与对应的分布式谷电锅炉的输入端相连，分布式谷电锅炉的输出端与对应的采暖管网供水接口相连；

所述采暖管网供水接口，用于输出采暖用的热水；

所述采暖管网回水接口，用于回采输出的热水。

5.根据权利要求1所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述燃气锅炉包括：城市集中供热的大型燃气锅炉，区域集中供热的中型燃气锅炉及分户使用的家庭壁挂燃气锅炉中的一种或多种；

所述燃气锅炉的供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台；

所述分布式谷电锅炉供热功率为2kW～1000kW，数量为1台～100台。

6.根据权利要求1所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

7.根据权利要求1-6任一项所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热系统，其特征在于，所述分布式谷电锅炉可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。

8.一种燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，其特征在于，包括：

在白天非低谷电时段或全天通过燃气锅炉进行供热；

在夜间低谷电时段通过分布式谷电锅炉代替燃气锅炉进行供热或通过分布式谷电锅炉辅助燃气锅炉进行供热；

其中，所述分布式谷电锅炉分散放置在各供热区域或各供热建筑的设备间。

9.根据权利要求8所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，其特征在于，在平电时段甚至峰电时段也可以通过分布式谷电锅炉辅助所述燃气锅炉进行供热；

所述低谷电时段由使用地区规定的低谷电时段确定。

10.根据权利要求8或9所述的燃气锅炉与分布式谷电锅炉联合供热方法，其特征在于，所述燃气锅炉之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉之间串联或并联连接；

所述分布式谷电锅炉可以用分布式空气源热泵或分布式电加热器代替。