CN204063227U - 一种包含余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种包含余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统。所述余热利用热风循环加热系统，设置于发电厂主厂房中，所述发电厂主厂房内部自上至下形成有热空气层、过渡层及冷空气层，并设置一个或多个热循环风道，所述热循环风道具有吸风口及送风口，所述吸风口设置于发电厂主厂房的热空气层，所述送风口设置于所述发电厂主厂房的冷空气层；还包含一与热循环风道配合的通风循环装置。发电厂主厂房采用包含上述余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统，在节约能源、降低运行费用的同时，也可相应的降低各种污染物的排放，有效提高能源的利用率。

Description

一种包含余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种组合节能供暖系统，尤其是指一种包括余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统。

背景技术

火力发电厂主厂房广义上一般指汽机房及锅炉房。而火力发电厂封闭式主厂房的特点是室内空间高大、室内设备与管道的散热量和散湿量较大。在室内供暖系统和设备、管道散热量的共同作用下，产生较强的热压效应，热气流上升，垂直温度梯度大，形成室内上下较大的压力差和温度差，空气温度分层现象突出，室内底部为负压区。

夏季，为排出室内设备与管道散发的大量余热和余湿，通常采用自然进风、自然排风或机械排风的通风方式对主厂房进行通风降温，即室外空气由主厂房底部开启的门、窗自然进风，由设在主厂房屋面上的屋顶通风器自然排风或屋顶通风机机械排风。

冬季，将门、窗、屋顶通风器或屋顶风机全部关闭。但由于热压的作用，室内底部为负压区，大量的冷空气在负压的作用下从主厂房底部的门、窗、缝隙等不严密处携带大量的冷量进入室内；室内顶部为正压区，大量的室内热气流在正压的作用下从顶部窗、屋顶风机、屋顶通风器的缝隙等不严密处携带大量的热量排至室外。

因室内热压作用，造成主厂房室内上下温度场不均匀，上部温度过高，下部温度过低，出现厂房内“下冷上热”的现象，即使是在同一水平面上的不同地点，因气流上升和设备散热的不均匀性，温度差别也较大，靠外墙处温度低、而机房中央由于有设备与管道散发的大量余热，温度偏高。

由于热压作用和温度梯度的变化等因素的影响，要想保持主厂房运转层及以下各层的温度恒定在一定的温度范围内，利用采暖系统尽快加热渗入室内的冷空气是比较困难的，且耗热量较大。

因冬季在热压的作用下主厂房内出现“下冷上热”的现象，导致主厂房底部温度偏低，给底部空间内的水管路、设备等带来不利的影响，甚至可能冻结，影响正常的生产。同时，厂房内还会出现上、中、下部工作区温度分布不均匀，局部温度过低的情况，甚至部分区域的门、窗等缝隙出现结冰现象。

以上这些现象，都不利于运行人员的正常检修、巡视、清扫(地面出现结冰)工作的开展，并有可能造成部分设备、管道的故障，危害电厂生产的安全性。

在目前大部分北方地区火力发电厂的冬季实际运行中，为避免主厂房等室内散热量较大的高大建筑物出现室内局部温度过低的现象，通常采用的方法为：1)在室内温度偏低的区域增加散热器；2)在主厂房的外围护结构的大门处设置大门热风幕、外窗处设置暖风机；3)在主厂房的外围护结构的大门、外窗冬季进行临时封堵；4)设置门斗。

以上这些方法在一定程度上改善了主厂房底部局部地带温度过低的问题。但由于热压作用和温度梯度的变化等因素的影响，要想保持主厂房运转层及以下各层的温度恒定在一定的温度范围内，利用供暖系统尽快加热渗入室内的冷空气是十分必要的。由于室内热压作用较大，因热压作用损失的热量也较大，供暖系统的热负荷量需很大，受主厂房建筑结构和室内工艺布置的限制，供暖热负荷不可能全部靠散热器供暖系统补偿，因此在一般的工程设计中均设有一定数量的暖风机、大门热风幕等热风装置。

在严寒地区主厂房冬季供暖单纯靠散热器系统的散热是不能维持主厂房室内温度要求的，在最冷的季节里，需要热风系统担负一定的热负荷。

综上所述，对于北方发电厂的主厂房，在最冷的季节里，其中配置的供暖系统所需要的热负荷量较大，造成了能源消耗较大，增加了供暖设备及发电厂的运营成本，整体上不经济。因此，如何能够在保证发电厂主厂房正常运转的情况下，尽可能地降低能源的消耗、提高能源的利用率，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种余热利用热风循环加热系统，该余热利用热风循环加热系统能够利用发电厂主厂房中设备及管道散发的热量进行供暖，能够显著降低发电厂供暖系统运营成本并提高能源的利用率。此外，本实用新型另提供一种组合节能供暖系统，该组合节能供暖系统包括上述余热利用热风循环加热系统。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

一种余热利用热风循环加热系统，设置于发电厂主厂房中，所述发电厂主厂房内部自上至下形成有热空气层、过渡层及冷空气层，该余热利用热风循环加热系统设置一个或多个热循环风道，所述热循环风道具有吸风口及送风口，所述吸风口设置于发电厂主厂房的热空气层，所述送风口设置于所述发电厂主厂房的冷空气层；还包含与热循环风道配合的通风循环装置。

其中，所述通风循环装置为风机。

基于此，本实用新型提供了三种热循环风道的设置方式。

第一种设置方式：热循环风道垂直设置。

第二种设置方式：所述热循环风道具有第一垂直连接管道及第一水平连接管道；其中，所述第一垂直连接管道自上至下垂直设置，所述第一水平连接管道自第一垂直连接管道末端水平延伸设置，该第一水平连接管道末端设置有送风口。

第三种设置方式：所述热循环风道具有第二垂直连接管道及第二水平连接管道；所述第二垂直连接管道自上至下垂直设置，所述第二水平连接管道自第二垂直连接管道末端水平延伸；所述第二水平连接管道具有多个送风口。

进一步讲，在第三种设置方式中第二垂直连接管道上端可以连接第三水平连接管道，其上设置吸风口，该吸风口伸向热空气集中区域。

此外，本实用新型同时提供一种组合节能供暖系统，所述组合节能供暖系统包括如上所述的余热利用热风循环加热系统，并进一步包括散热器供暖系统和/或热风供暖系统。

所述热风供暖系统由暖风机供暖系统和热风幕及通风加热系统组成。

所述暖风机供暖系统包括若干台暖风机，所述暖风机的供水支管上及散热器供暖系统的供水支管上设置有温控阀。

本实用新型所产生的有益效果如下所述。

1、本实用新型提供一种余热利用热风循环加热系统。该余热利用热风循环加热系统作为室内正常运行工况下的基本供暖系统，可以有效地将发电厂主厂房上部设备、管道散发的废热运输到主厂房底部，继而加热主厂房底部空气。换句话说，本实用新型的余热利用热风循环加热系统，在节约能源、降低运行费用的同时，也可相应的降低各种污染物的排放，有效提高能源的利用率。

2、本实用新型的余热利用热风循环加热系统中热循环风道的设置较佳地采用以下三种方式：其一，热循环风道自上至下垂直设置，上端设置吸风口，下端设置送风口；其二，热循环风道具有垂直设置的第一垂直连接管道，其末端连接水平设置的第一水平连接管道，吸风口设置在第一垂直连接管道上端，送风口设置于第一水平连接管道的下端；其三，热循环风道具有第二垂直连接管道及第二水平连接管道，其中，第二水平连接管道水平设置可以设置为较长管道，其延伸出各个方向的连接管道，并在各连接管道上设置不同朝向的多个送风口。

通过上述热循环风道的最后两种设置方式，厂房顶部热空气能够同时完成竖直方向的运输及在需要的地方完成水平方向的运输。由此使得，热空气能够更有针对性地被运送到特定的空间位置。继而使得主厂房室内的温度相对较均衡，提高了人体的舒适度以及改善主厂房内设备工作的环境。

3、相较于热循环风道的第二种设置方式而言，第三种设置方式中，送风口可以位于第二水平连接管道的侧壁和端部，由此使得出厂房中热空气在同一水平面最终不只被运送到某一个点上，而是被运送到有规律且连续的一串点上，继而形成特定的热空气到达区域。换句话说，此时热空气由‘点状输送’转变为‘线状输送’，使得锅炉房底部受热更加均匀，一定程度上降低了热量在二次分配时的损耗。

4、此外，当采用第三种设置方式时，第二垂直连接管道还可以连接第三水平连接管道，吸风口设置于该第三水平连接管道的外侧，并伸向热量集中区域。从而达到，将热量引导至一个或多个垂直连接管道内。

此时，由于吸风口设置于第三水平连接管道的端部，借助于第三水平连接管道与第二垂直连接管道之间形成的角度，吸风口的开设方向得到调整，由原来的朝上开口转变为现在的朝左右两边开口。通过这样的设计改进，可以使得热空气更易进入吸风口，大大提高了进入热循环风道的热空气的质量，继而提高了余热利用热风循环加热系统的工作效率。

5、本实用新型同时提供了一种组合节能供暖系统，该系统中在余热利用热风循环加热系统的基础上组合了散热器供暖系统和/或热风供暖系统，组合使用的方式能够进一步充分利用厂房中的已有设备显著提高能源的利用效率，继而降低厂房供热系统的运营成本，具有更强的适应性。

6、本实用新型的组合节能供暖系统在散热器供暖系统的供水支管上和每台暖风机的供水支管上加装温控阀，这样的设计打破火力发电厂供暖系统传统的观念，将民用建筑供暖节能的理念灌输到火力发电厂的供暖设计中。当散热器或暖风机供暖系统中安装温控阀后，用户可根据需要调节并设定主厂房内各处的室内温度，避免大空间室内上部或水平方向上局部温度偏高、底部室内温度偏低的问题，减少温度水平和垂直失调，确保主厂房底部室内的温度控制在一定的范围内，也有利于减少供暖系统的能量损耗，使不利环路达到流量和温度要求。同时，因恒温控制(随气候变化动态调节出力，控制室温恒定)、自由热(阳光入射、人体活动、设备散热等热量称为供暖自由热)、经济运行等作用，既可提高室内热环境舒适度，又实现节能。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中汽机房的俯视图。

图2为本实用新型第一实施例中汽机房的侧视图。

图3为本实用新型第二实施例中锅炉房的俯视图。

图4为本实用新型第三实施例中锅炉房的上部平面布置图。

图5为本实用新型第三实施例中锅炉房的底部平面布置图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种余热利用热风循环加热系统，该余热利用热风循环加热系统设置热循环风道，以及与所述热循环风道相配合的通风循环装置。该余热利用热风循环加热系统主要应用在发电厂主厂房中，特别是发电厂的汽机房或锅炉房中。也可应用在其它行业室内发热量较大且厂房高大建筑物的供暖。

为方便描述，现将发电厂主厂房内部依据空气温度的不同自上至下分为热空气层、过渡层及冷空气层。具体而言，热空气层是指比较之下空气温度较高的区域，即空气温度高于预设温度的区域，也就是可以传输热量的区域。该热空气层一般是发电厂主厂房顶部的区域。冷空气层是指比较之下空气温度较低的区域，即空气温度低于预设温度的区域，也就是空气需要被加热的区域。该冷空气层一般是发电厂主厂房底部的区域。而过渡层是指空气温度适中的区域，即空气温度约等于预设温度的区域。此处需要说明的是：预设温度是指工作人员希望发电厂主厂房保持的温度，在该温度下人体的舒适度相对较高，主厂房内设备的工作环境相对最优。

本实用新型中热循环风道包括吸风口及送风口，该吸风口设置于发电厂主厂房的热空气层；该送风口设置于发电厂主厂房的冷空气层。通过这样的设置方式，可以使得热空气层处温度较高的空气通过热循环风道被运输到冷空气层，继而完成两处空气的热交换，从而达到利用发电厂主厂房废热进行供暖的目的。

在此基础上，本实用新型提供了三种热循环风道的最优设置方式。第一种，热循环风道自上至下垂直设置，上端设置吸风口，下端设置送风口；第二种，热循环风道具有第一垂直连接管道及第一水平连接管道；该第一垂直连接管道自上至下垂直设置，该第一水平连接管道自第一垂直连接管道末端水平延伸设置，该第一水平连接管道末端设置有送风口。第三种，热循环风道具有第二垂直连接管道及第二水平连接管道；该第二垂直连接管道自上至下垂直设置，该第二水平连接管道自第二垂直连接管道末端水平延伸；其中，该第二水平连接管道具有多个送风口。

其中，第二种设置方式与第三种设置方式的区别在于：第二种设置方式中送风口可以设置在第一水平连接管道的端部；第三种设置方式中送风口设置在第二水平连接管道的侧壁和端部。

当热循环风道采用第一种设置方式时，可以有效地将锅炉房设备、管道散发出的积聚在锅炉房顶部的废热垂直地输送到锅炉房的底部，继而加热底部冷空气。当采用第二种及第三种设置方式时，不仅能够完成顶部废热的垂直运送，即被运送到底部，还能进一步完成水平运送，即顶部废热通过吸风口及送风口之间水平设置的连接管道被运送到厂房墙壁或远离锅炉等处。

若热循环风道采用以上三种最优的设置方式时，具有如下的优势：

1、基于上述三种设计，可以降低热循环风道的材料成本，并能够大幅提高能源的利用率。其原因在于，发电厂主厂房中热循环风道采用以上三种设置方式，缩短了热循环风道的长度，继而减少了废热在运输途中的损耗。

2、可以有效地将主厂房中设备、管道散发的热量自上至下输送到温度相对较低的地方，由此使得主厂房室内的温度相对较均衡，提高了人体的舒适度以及改善主厂房内设备工作的环境。

3、热空气能够更有针对性地被运送到特定的空间位置，使得热量的传输更有针对性，同时也避免了过多热循环风道的交叉、重叠，优化了热循环风道的组合方式。

此外，本实用新型的余热利用热风循环加热系统中设置的通风循环装置较佳地使用风机，但是也并不局限于此。只要所选用的设备能够提供动力，继而使得热空气层处空气能够沿着热循环风道向冷空气层处传送即可。

综上所述，通过本实用新型提供的余热利用热风循环加热系统，在寒冷或严寒地区发电厂主厂房冬季供暖中，应用该余热利用热风循环加热系统作为室内正常运行工况下的基本供暖系统，可有效地将发电厂主厂房设备、管道散发的废热运输到主厂房底部，继而加热主厂房底部空气。即发电厂主厂房采用余热利用热风循环加热系统，在节约能源、降低运行费用的同时，也可相应的降低各种污染物的排放，有效提高能源的利用率。

本实用新型同时公开了一种组合节能供暖系统，该组合节能供暖系统包括如上所述的余热利用热风循环加热系统，并进一步包括散热器供暖系统或热风供暖系统，其中，热风供暖系统由暖风机供暖系统和热风幕及通风加热系统组成。

现有设计中发电厂主厂房供暖系统的设计通常由两部分组成，即散热器供暖系统和热风供暖系统。该热风供暖系统进一步包括暖风机供暖系统和热风幕及通风加热系统。由于散热器供暖系统和热风供暖系统散热量相差比较大，而热风幕、暖风机不一定连续运行，所以两个系统的管道分开设置。在供暖方式上，以散热器供暖为主，暖风机为辅，散热器供暖系统应承担不低于60％的设计热负荷，其余热负荷由暖风机承担。

本实用新型公开的组合节能供暖系统在现有设计基础上，结合余热利用热风循环加热系统。此时需要强调的是，在自然环境特别恶劣的地区，冬季的温度往往极其寒冷，发电厂主厂房的组合节能供暖系统中若只设置余热利用热风循环加热系统，在特殊工况下(如故障、机组检修停机等)恐难使厂房内室温达标。此种情况下，在该组合节能供暖系统中保有散热器供暖系统及热风供暖系统是有必要的。如此一来，在满足室内供暖要求的同时，还能够有效提高能源的利用率。

以下为具体实施例，并以数据说明本实用新型余热利用热风循环加热系统的实际使用效果。

[第一实施例]

请参见图1并同时配合参阅图2，上述附图反映的是本实用新型第一实施例，即余热利用热风循环加热系统在发电厂汽机房中的具体应用。本实用新型的余热利用热风循环加热系统包括热循环风道12，以及与该热循环风道12配合的通风循环装置11。本实施例中，通风循环装置11采用风机。

在本实施例中，热循环风道12具有吸风口和送风口，该吸风口设置在汽机房顶部的热空气层，该送风口设置在汽机房底部的冷空气层，其中，热循环风道12垂直设置在上述热空气层及冷空气层之间。并由此使得汽机房设备、管道散发出并积聚在汽机房顶部的废热输送到汽机房的底部，继而加热底部冷空气。

以下是对在汽机房中设置本实用新型余热利用热风循环加热系统的可行性进行分析。

对于目前新建火力发电厂采用热水供暖系统的汽机房，由于机组、管道、建筑墙体等保温均按节能要求进行设计、施工，一般屋面下的温度保持在27℃～40℃之间，当屋顶的夏季排风装置关闭较严时，屋面下的温度可保持在35℃以上，越是寒冷地区，室内外的温差越大，室内产生的热压作用越强，屋面下的温度越高。

对汽机房而言，冬季供暖的重点在±0.00mm层外围护结构周围，尤其是固定端、扩建端和两机之间的各检修大门。如采用此温度的空气加热汽机房底部室内的空气，可降低汽机房供暖热负荷的需求。

请参见图1及图2，第一实施例中，在汽机房的A列、B列C列侧各柱与柱之间一般为双梁连接，两梁之间具有600mm以上的空间可穿越各类管道、电缆等。因此，沿固定端、扩建端或A列柱等由屋面下上下竖直的设置风道到底部是具备条件的。

以下对第一实施例中余热利用热风循环加热系统的能源利用情况进行说明。

在寒冷地区，1台锅炉冬季供暖热负荷一般在400～600kW之间。

第一实施例中在每台机组对应的汽机房A列和固定端(或扩建端)共设包含18套(共计18台风机)的余热利用热风循环加热系统1。并取单套风机的循环风量为5000m³/h，风道的横断面尺寸为500mm×500mm，则包含18套风机的余热利用热风循环加热系统的总风量为90000m³/h，则余热利用热风循环加热系统可携带的热量为：

1)汽机房单台通风量为5000m³/h的风机可携带的热量为：

Q_q1＝0.28×1.01×5000×(35-16)＝26866W＝26.866kW

2)汽机房内包含18台风机的余热利用热风循环加热系统可携带的热量为：

Q_q＝18·Q_q1＝18×26.866kW＝483.588kW

它相当于0.4MP(表压)的饱和蒸汽0.826吨，也就是说在正常运行状态下，如采用汽机房顶部的高温气体加热底部室内的空气，每台机组的汽机房每小时可节省0.826吨0.4MP(表压)的饱和蒸汽，一天可节省19.82吨蒸汽，两台机组可节省39.64吨蒸汽。

以上分析及数据表明，本实用新型的余热利用热风循环加热系统在发电厂汽机房中是可行的。同时，通过余热利用热风循环加热系统，可以节省大量的能源，并由此减少了对环境的污染。

[第二实施例]

请参见图3，本实用新型第二实施例，即余热利用热风循环加热系统在发电厂锅炉房中的具体应用。

本实施例中，热循环风道12采用的是第二种最优的设置方式。具体来说，热循环风道12具有吸风口和送风口，该吸风口设置于锅炉房的热空气层，该送风口设置于锅炉房的冷空气层。该热循环风道12由第一垂直连接管道122及第一水平连接管道121连接而成。该第一垂直连接管道122自上之下垂直设置，该第一水平连接管道121自第一垂直连接管道122末端沿水平设置，两者相互连接。第一水平连接管道121末端设置送风口。此外，第一水平连接管道121还可以包含水平方向的弯曲设计，从而能够更加灵活地调整热空气的运输方向。

通过这样的设计，可以有效地将锅炉房设备、管道散发出并积聚在锅炉房顶部的热量有针对性地被输送到锅炉房的墙壁附近或锅炉房底部，继而加热冷空气。

此外，考虑到锅炉房自身的特点，热循环风道12最好设置在炉本体外壁附近。其原因在于，第一，炉本体自身可以散发大量热量，相比之下热空气主要积聚在炉本体或其附近区域的上方。第二，锅炉房中特殊的管道设计，即锅炉两侧锅炉本体外壁与紧身封闭外围护结构间的空隙中各类管道与电缆等相对较少，钢结构梁、支撑、步道等较多。因此考虑到如上因素，热循环风道12最好设置在炉本体外壁附近。即第一垂直连接管道122靠近炉本体设置，并通过与其相连的第一水平连接管道121将热空气送至远离炉本体远处，使得热空气的运送更为有效。

以下是对在锅炉房中设置本实用新型余热利用热风循环加热系统的可行性进行分析。

锅炉两侧锅炉本体外壁与紧身封闭外围护结构间的空隙中各类管道与电缆等相对较少，钢结构梁、支撑、步道等较多。但引横断面较小的热循环竖直风管的可能性还是存在的，只是在设计中需与锅炉制造厂家密切配合。此外，第二实施例中在每台炉对应的锅炉房的两侧各设6台(共计12台)余热利用热风循环加热系统，具体布置见图3。

以下是对第二实施例中余热利用热风循环加热系统的能源利用情况进行说明。

在寒冷地区，1台锅炉冬季供暖热负荷一般在400～600kW之间。第二实施例假设余热利用热风循环加热系统中单个风机的循环风量为8000m³/h，风道的横断面尺寸为600mm×600mm，包含12台风机的余热利用热风循环加热系统的总风量为96000m³/h，则余热循环风系统可携带的热量为：

a)锅炉房单台风机通风量为8000m³/h的风机可携带的热量为：

Q_q1＝0.28×1.01×8000×(36-16)＝45248W＝45.248kW

b)锅炉房内包含12台风机的余热利用热风循环加热系统可携带的热量为：

Q_q＝12·Q_q1＝12×45.248kW＝542.976kW

它相当于0.4MP(表压)的饱和蒸汽0.9271吨，也就是说在正常运行状态下，如采用锅炉房顶部的高温气体加热底部室内的空气，每台炉每小时可节省0.9271吨0.4MP(表压)的饱和蒸汽，一天可节省22.25吨蒸汽，两台炉可节省44.5吨蒸汽。

[第三实施例]

请参见图4并配合图5，上述附图反映的是本实用新型第三实施例，即余热利用热风循环加热系统在发电厂锅炉房中的具体应用。本实施例中，通风循环装置同样选用风机。且每台炉所对应的锅炉房设有包含四台风机的余热利用热风循环加热系统。

本实施例中，热循环风道具有第二垂直连接管道124及第二水平连接管道123，该第二垂直连接管道124自上至下垂直设置，并设置在锅炉房的四个角，该第二水平连接管道123连接在第二垂直连接管道124的末端，并沿水平设置；请参阅图5所示，该第二水平连接管道123为长形管道，并沿水平方向延伸出多条管道，其可以根据温度需要，在管道末端，或管道上设置多个送风口。

基于以上特征，本实施例中热循环风道的设置方式具有突出的优势：即无需过多设置垂直连接管道，在有限的垂直管道的末端，连接较长的水平管道，并在长形水平管道上设置多个送风口，各送风口朝向可以依据需要设定，本实施例中锅炉房内热空气在同一水平面最终不只被运送到某一个点上，而是被运送到有规律且连续的一串点上，继而形成特定的热空气到达区域。换句话说，此时热空气由‘点状输送’转变为‘线状输送’，使得锅炉房底部受热更加均匀，一定程度上降低了热量在二次分配时的损耗。

此外，为了使得上层热空气可以进入有限个数的第二垂直连接管道124中，还可以连接一第三水平连接管道125，该第三水平连接管道125的吸风口伸向热空气集中区域。使得位于四角的垂直管道可以将整个上层的热空气集中引导至最底层。

此时本实施例中，由于吸风口设置于第三水平连接管道的端部，借助于第三水平连接管道125与第二垂直连接管道124之间形成的角度，吸风口的开设方向得到调整，即由原始的朝上开口转变为现在的朝左右两边开口。通过这样的设计改进，可以使得热空气更易进入吸风口，大大提高了进入热循环风道的热空气的质量，继而改善了余热利用热风循环加热系统的工作效率。

此外，本实用新型并不限制吸风口和/或送风口的数量，在本实施例中送风口的个数可以根据实际情况灵活调整。

以下对第三实施例中余热利用热风循环加热系统的能源利用情况进行说明。

取单台风机的循环风量为48000m³/h，风道的横断面尺寸为1500mm×1200mm，则余热利用热风循环加热系统的总风量为96000m³/h，则余热利用热风循环加热系统可携带的热量为：

a)锅炉房一台风机通风量为48000m³/h可携带的热量为：

Q_q1＝0.28×1.01×48000×(36-16)＝271488W＝271.488kW

b)锅炉房内含有四台风机的余热利用热风循环加热系统可携带的热量为：

Q_q＝4·Q_q1＝4×271.488kW＝1085.952kW

它相当于0.4MP(表压)的饱和蒸汽1.8542吨，也就是说在正常运行状态下，如采用锅炉房顶部的高温气体加热底部室内的空气，每台炉每小时可节省1.8542吨0.4MP(表压)的饱和蒸汽，一天可节省44.5吨蒸汽，两台炉可节省89吨蒸汽。

本实用新型同时提供了一种组合节能供暖系统，该组合节能供暖系统中包括余热利用热风循环加热系统。以下为本实用新型的组合节能供暖系统的运行方式介绍。

主厂房供暖采用本实用新型的组合节能供暖系统对主厂房进行供暖，其供暖的运行方式与现有的供暖系统的运行方式有所不同，以下具体介绍。

首先，在建设初期或机炉停止运行时，因室内设备、管道不散发余热，室内余热量较少，热压作用较小。此时的供暖系统的运行方式采用以散热器供暖为主，暖风机为辅，散热器供暖系统应承担不低于60％的设计热负荷，其余热负荷由暖风机承担。

当机炉正常运行时，主厂房内的设备、管道散发出大量的余热，产生较强的热压效应。为有效利用室内设备散发的余热，室内供暖系统的运行则以余热利用热风循环加热系统为主，散热器供暖为辅，而暖风机、热风幕供暖设备基本不运行，即首先开启余热利用热风循环加热系统1，当余热利用热风循环加热系统不能满足室内温度的需要时，由散热器系统补足。因此，在有条件的情况下，应尽量多的设置余热利用热风循环加热系统，力求不用或少用散热器供暖系统。

在主厂房供暖系统的设计中应打破火力发电厂供暖系统传统的观念，将民用建筑供暖节能的理念灌输到火力发电厂的供暖设计中，即在散热器供暖系统和每台暖风机的供水支管上加装温控阀。散热器或暖风机供暖系统中安装温控阀后，用户可根据需要调节并设定主厂房内各处的室内温度，避免大空间室内上部或水平方向上局部温度偏高、底部室内温度偏低的问题，减少温度水平和垂直失调，确保主厂房底部室内的温度控制在一定的范围内，也有利于减少供暖系统的能量损耗，使不利环路达到流量和温度要求。同时，因恒温控制(随气候变化动态调节出力，控制室温恒定)、自由热(阳光入射、人体活动、设备散热等热量称为供暖自由热)、经济运行等作用，既可提高室内热环境舒适度，又实现节能。

在这里需要说明的是，在民用建筑物尤其是民用住宅建筑物的供暖系统中采用温控器在我国已有十多年的历史，很多城市和地区已明确建筑物中供暖系统上温控器的使用原则，在供暖系统中如不安装温控器，其验收是很难获得通过的。因此，我们在今后火力发电厂的供暖设计中适当的采用温控器也是十分必要的。

以下是本实用新型组合节能供暖系统在具体应用过程中的注意事项。

在应用本实用新型组合节能供暖系统中，对供暖地区按火力发电厂相关的设计规程规范进行设计时，当散热器供暖系统不能满足最不利条件下(如停炉停机时)室内温度保持在5℃时，应设暖风机类热风系统，以保证主厂房在最不利条件下防冻的需要。因此，在严寒地区的供暖设计中，即使应用余热利用热风循环加热系统，其暖风机类热风系统也是应该保留的。但作为对外供暖供热负荷比较稳定的热电厂，因冬季必须保证对外供暖供热而不能停炉停机，热风幕可适当减少或不设。同时，为减少正常运行时系统的耗电量，不推荐将暖风机与余热利用热风循环加热装置合二为一，这主要考虑暖风机上配有加热器，其阻力较大，如将暖风机与余热利用热风循环加热用风机合并，在余热利用热风循环加热系统中增加加热器，正常运行时关闭加热器，停炉停机工况下开启加热器，势必会增加系统的阻力，加大风机的压头及电动机的功率，使运行费用增加。

以下是对本实用新型组合节能供暖系统(尤其是指余热利用热风循环加热系统)在火力发电厂主厂房中的具体布置给出几点建议。

1)余热利用热风循环加热系统的热循环风道宜沿主厂房最外侧的结构框架柱布置，在下到主厂房底部后将送风口伸向外墙。

2)汽机房与锅炉房之间C列的内墙不布置送风口。此处虽然有很多可利用的空间，但对冬季供暖地区，锅炉房与汽机房的C列墙一般为内墙(即使锅炉本体不封闭的电厂，运转层以下也是封闭的，±0.00mm层C列墙处也为内墙)，没有室外冷风渗透和墙体散热的问题，冻的可能性较小，因此不建议设置余热利用通风加热用系统。

3)相对于锅炉房上部空气的温度而言，汽机房屋面下空气的温度相对偏低；同时，汽机房屋面下靠近B列侧和B、C列之间屋面下的温度相对较高，热风循环加热用系统的吸风点宜靠近此范围。

4)由于锅炉房紧身封闭部分的高度较高，锅炉房上部室内空气温度相对较高，随着高度的增加，温度增加，热压效应也相应加大。在满足，余热利用热风循环加热系统用系统送风温度要求的工况下，余热利用热风循环加热系统的吸风点可适当降低一些，以减少吸风点和送风点之间的热压差，降低循环所需动力，减少循环能耗。

5)在余热利用热风循环加热系统的设计中，风机宜布置在中间层具有检修平台处，这主要是考虑便于设备的维护、检修。

6)为减少系统运行费用和系统造价，应有效选取系统的阻力，系统尽量竖直设置并减少弯曲，对小型分散式热循环系统，宜将系统的阻力控制在200Pa以内。

7)对小型分散式余热利用热风循环加热系统，风机宜选用立式轴流风机，风机组的压头选用范围为系统的助力(150Pa～200Pa之间)加上室内热压作用产生的热压差值。

以下通过具体的数据说明本实用新型的余热利用热风循环加热系统的有益效果，特别是指本实用新型设备有利于节能环保，能够有效提高能源的利用率。

(一)节能与经济效益

通过对数家火力发电厂的实际勘测，可以得知在正常运行工况下，如全部采用本实用新型的余热利用热风循环加热系统对其底部进行循环供暖加热，每年所节省的费用见表1。

表1余热利用热风循环加热系统

表1中：1)取0.4MP(表压)饱和蒸汽的汽化潜热2108.4kJ/kg，不考虑高温凝结水的比焓值；2)每天节汽量：按每天运行24小时计算；3)0.4MP(表压)的饱和蒸汽35元/t；4)热空气循环系统循环风机按100m³/h耗电量9W考虑；5)电费按0.45元/kW。

(二)环境保护

在发电厂主厂房采用包含余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统，在节约能源、降低运行费用的同时，也可相应的降低各种污染物的排放。以上所列各发电厂的主厂房如采用余热利用热风循环加热系统，其主厂房供暖系统每年所节费用见表2及表3。

综上所述，不管机组是大是小，只要组合节能供暖系统的余热利用热风循环加热系统中风机数量一定，其节能效果随当地冬季室外计算(干球)温度的变化而变化，即冬季室外计算(干球)温度越低，供暖计算天数越多，节能效果越显著。因此，火力发电厂锅炉房利用设备自身散发出的散热量对其自身围护结构进行冬季供暖加热，其方案是可行的，节能效果也是显著的，值得我们在今后的设计工作中推广使用。

Claims (9)

1.一种余热利用热风循环加热系统，设置于发电厂主厂房中，所述发电厂主厂房内部自上至下形成有热空气层、过渡层及冷空气层，其特征在于，该余热利用热风循环加热系统设置一个或多个热循环风道，所述热循环风道具有吸风口及送风口，所述吸风口设置于发电厂主厂房的热空气层，所述送风口设置于所述发电厂主厂房的冷空气层；

还包含与热循环风道配合的通风循环装置。

2.如权利要求1所述的余热利用热风循环加热系统，其特征在于，所述通风循环装置为风机。

3.如权利要求1所述的余热利用热风循环加热系统，其特征在于，所述热循环风道垂直设置。

4.如权利要求1所述的余热利用热风循环加热系统，其特征在于，所述热循环风道具有第一垂直连接管道及第一水平连接管道；

所述第一垂直连接管道自上至下垂直设置，所述第一水平连接管道自第一垂直连接管道末端水平延伸设置，该第一水平连接管道末端设置有送风口。

5.如权利要求1所述的余热利用热风循环加热系统，其特征在于，

所述热循环风道具有第二垂直连接管道及第二水平连接管道；

所述第二垂直连接管道自上至下垂直设置，所述第二水平连接管道自第二垂直连接管道末端水平延伸；

所述第二水平连接管道具有多个送风口。

6.如权利要求5所述的余热利用热风循环加热系统，其特征在于，所述第二垂直连接管道上端连接第三水平连接管道，其上设置吸风口，该吸风口伸向热空气集中区域。

7.一种组合节能供暖系统，其特征在于，所述组合节能供暖系统包括权利要求1至6中任一项所述的余热利用热风循环加热系统，并进一步包括散热器供暖系统和/或热风供暖系统。

8.如权利要求7所述的组合节能供暖系统，其特征在于，所述热风供暖系统由暖风机供暖系统和热风幕及通风加热系统组成。

9.如权利要求8所述的组合节能供暖系统，其特征在于，所述暖风机供暖系统包括若干台暖风机，所述暖风机的供水支管上及散热器供暖系统的供水支管上设置有温控阀。