一.改造總體(tǐ)設計思(sī)路
對於大量需要(yào)熱水的酒店等經營場所,或者熱水體量巨大的泳池等營業場所,在燃煤鍋(guō)爐不能使用的今天,采用(yòng)天然氣鍋爐或者(zhě)生物質鍋爐等其它燃料鍋爐的替代方案,是不(bú)經濟、供熱不穩(wěn)定(dìng)、成本高昂(áng)的。
本篇介紹一種供熱穩定、成本合理(lǐ)、智能化一(yī)體電磁加(jiā)熱節能方案,用於全麵替代燃煤或生物質鍋爐。以某溫泉酒店為例,方案采用8小時(晚22時~晨6時(shí))穀電對溫泉酒店的冬(dōng)季供(gòng)暖、生活用熱(rè)水(住宿、餐飲及公共區域)、溫泉水(shuǐ)補熱、溫泉泡池保溫、溫泉泡池換水、溫泉區淋浴熱水、水上樂園遊樂池及泳池恒溫等全部用(yòng)熱區域,分功能區域進行儲能式供熱/供暖(nuǎn),水箱蓄熱最高溫度不超過80度,最低溫(wēn)度不低於50度。綜合考慮方案的經濟性(xìng),儲(chǔ)能水箱的熱水分區域注入原生物質鍋(guō)爐的一次供熱管路,注(zhù)入(rù)點靠近原(yuán)板式換熱器,換熱器後端所有管路及(jí)設備(bèi)保持不變,盡(jìn)量減少改造工期和改造成本,減少運行調試風險。
本(běn)次改造新增的供熱設備僅有部(bù)分采(cǎi)用原有供電,大部分需要增容。增容的供電僅用於供熱係統。由於所有供熱(rè)都在夜間低穀電區間(晚22時~晨6時)運(yùn)行(háng),因(yīn)此不會對酒店(diàn)現有設(shè)備造成影響。如遇電力(lì)公司通知的夜間停電,可(kě)以采用日間平價(jià)電區間運行(háng)大部分設(shè)備。如(rú)遇日間的通知(zhī)停電或臨時停電,對供(gòng)熱係統不會造成(chéng)任何影響。
采用波穀電(diàn)價儲能(néng),需要考慮在8小時內設(shè)備全功率運行的儲(chǔ)能量來(lái)配置水箱(xiāng)。如遇極寒天氣或者突發用熱增加等特(tè)殊情況,可(kě)以采用平價電價時段增(zēng)加供熱總量。
采用本係統的儲能式變頻電供熱係統,一方麵是為了節約酒店日常的運營用能成本,另(lìng)一方麵給日常運營帶來穩定的高效率熱源保障,同(tóng)時節約了人力、檢修及維護費,環保成本為零。
二.用熱需求
酒店全(quán)部建築麵積約20000m2,客房50間,各(gè)類熱水池約1000m3,溫泉(quán)儲(chǔ)水池300m3,洗衣房(fáng)以(yǐ)及桑拿房需要使用蒸汽,實際全部用熱需求如下表所示:
供熱/供(gòng)暖處所 |
供暖/供熱需求 |
供熱(rè)溫度 |
環境溫(wēn)度 |
熱(rè)負荷 |
極限環(huán)溫 |
備注 |
主供暖區(qū) |
20000m2 |
20~25℃ |
-10℃ |
70w/m2 |
-15℃ |
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生活熱水 |
50m3 |
40~50℃ |
20℃ |
400人次/天 |
15℃ |
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溫泉原水 |
300m3 |
40~50℃ |
20℃ |
20~50℃ |
15℃ |
補(bǔ)熱 |
泡池及淋浴 |
400m3 |
40~50℃ |
-11/20℃ |
300人次/天 |
-15/15℃ |
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水上樂園水池 |
600m3 |
28~35℃ |
20℃ |
200人次(cì)/天 |
15℃ |
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根(gēn)據總體的用熱(rè)和供暖需(xū)求,並根(gēn)據(jù)實際勘查並(bìng)收據客戶用能數據,除蒸汽(qì)設備外,供暖/供熱設備的(de)總(zǒng)功率設計為5000KW,新增變壓器按此需求配備裝機容量,水箱也相應(yīng)匹配配置。
三.加熱方案及設備選型(xíng)
1.設備配(pèi)置及選型
根據測算及所需熱情(qíng)況,采用210KW或240KW獨立機組組合運行,單台獨立機組(zǔ)的核心組成(chéng)部分為三台70KW或80KW電磁加熱(rè)器組合(hé)運行,三台電磁加(jiā)熱器獨立運行互為備用。這種組合(hé)方式下,客戶可根據用水情況靈活調整每台(tái)獨立(lì)機組的開機功(gōng)率。或考慮現場搬運的方(fāng)便全部采用由電磁加熱器和加熱管在(zài)現(xiàn)場進行分體式組裝的方(fāng)式。這(zhè)樣可保證(zhèng)係統穩定高效運行,根據(jù)用熱情況靈活使用,最大化(huà)的節省設備運行用電成本。
2.供熱能力
根據公式Q=P*T=mc△t,可(kě)算得除蒸汽發生器外,熱水及供(gòng)暖的設備在8小時穀(gǔ)電的(de)時間內,可以把水箱內的溫泉水和井水升溫約30度。考慮到實際運行(háng)不是都在最高(gāo)峰,所以實際基本可以實現50度的溫泉水直供和80度的熱水一次外供換熱,滿足全部用熱(rè)需求。
3.方案及供熱設計
本(běn)方案全麵替代生物質鍋爐加熱水和生物質蒸汽爐(lú)生產蒸汽, 應用(yòng)變頻電磁加熱直(zhí)接將智能(néng)變頻加熱機組並聯接入到原來的加(jiā)熱係統中,改(gǎi)造後的供(gòng)熱工藝設計圖如下所(suǒ)示:
加熱原理(lǐ):將50Hz工(gōng)頻(pín)電轉換為(wéi)20KHz左右的高頻交流電,利用變(biàn)頻磁感應原理(lǐ),高速變化的電(diàn)流(liú)流過高頻線圈產生變化的磁場,高速(sù)變化的(de)磁場產生的磁力線通過線圈內部的(de)金屬管道或容器時產(chǎn)生無數的渦流,渦電流使得金屬管道或容器主動發熱,從而起到(dào)加熱(rè)管道或容器內的水目的,整個過程是“電—磁—熱”的高效轉化過程,相比傳統電加熱(rè)節能效果好(hǎo),安全性好(hǎo),穩定可靠。
加熱原理圖
電路控製(zhì)係統,采用獨(dú)立可(kě)編程的(de)智能測溫、控溫和負載匹配技(jì)術(shù),在設定水流變動範圍內,自動根據水溫高低來控製加熱輸出功(gōng)率(lǜ),保證水(shuǐ)溫恒定在所需要的溫度(dù)。根據實際的進水(shuǐ)溫度、出水溫(wēn)度、水壓、流量、電壓等條件,在最短的時間內到達所需要(yào)的溫度,並保(bǎo)持在該設定溫度,溫度控製範圍在± 3℃。可以根據環境溫度(dù)的變(biàn)化動態設(shè)置水溫,節約供熱/供(gòng)暖電費成本。
四(sì).設備參數(shù)
五.設備功能及(jí)優點(diǎn)
1.采用微電腦(nǎo)智能(néng)控製,操作簡單,工作狀態在觸摸屏上動態顯示。後續可以擴展通過WIFI或者GPRS無線通訊(xùn)進行遠程集中監控。
2.加熱升溫(wēn)時間短、能量轉換效率高,采用的是直接加熱管道內水(shuǐ)的方式,減少中間熱傳遞過程,提高熱利用效率,降低(dī)供熱成本。集中采用低穀電價儲熱,進(jìn)一步降低用能成本。
3. 安裝方便,隻需將設(shè)備接入原供熱管網即可,無需對原設備進行大量的(de)改造。
4. 運行成(chéng)本(běn)低,無需長距離送熱(rè)管道、鍋爐、生物質燃料(liào)堆場、真(zhēn)正實現無人值守。
5. 升溫速度快,溫度高低可控,加熱介質與電分離,完全的水電分離,安全可靠。徹底杜絕普通(tōng)發(fā)熱管加熱的漏電安(ān)全隱患,大幅度減少維護人力成本。
6. 軟啟動,無啟動衝擊電流,不影響電網其它設備設施和(hé)電器。
7. 自帶多重保護,當加熱出現異常時,顯示(shì)盒會出現相應故障代碼並提供檢修措施。
8. 設(shè)備配置自動運行一鍵(jiàn)啟動,並備用手動應急啟動開關,更方便客戶(hù)現場靈活使(shǐ)用。
9. 綠色環保(bǎo),零汙染,零排放,係統免維護。
六.使用成本對比測算及投資收益分析
供暖季高峰期的能源節省費用比例為47.56%。如果不(bú)是供暖(nuǎn)期,設備的用電成本和生(shēng)物質燃料總成本均會(huì)下(xià)降,節約(yuē)比例不低於40%,全年平均節約比例取35%計算,則全年可以節約直(zhí)接能源成本200萬,節約鍋爐工工資20萬。考慮到燃料供熱存在(zài)的環保成本及其他人力成本,則每年可以(yǐ)節約至少250萬。
由以上數據可看出,相對生物質鍋爐,電磁變頻加熱可以為客戶(hù)節(jiē)約日常使用成本。
此外,生物質鍋爐需要專門的人來進行日常管(guǎn)理、清渣、鍋爐每年(nián)還要(yào)保養。電磁加熱完全自(zì)動化控製,無需人員值守,免維護。電磁設備無需這些發生這些(xiē)成本。
再者,生物(wù)質鍋爐終究(jiū)有排放,會一(yī)定(dìng)程度的汙染環境,電磁供熱過程則(zé)完全綠色環保(bǎo)無汙染。如(rú)果(guǒ)考慮生物質燃料的價格不穩定以及燃料供(gòng)貨等問(wèn)題,以及(jí)將(jiāng)來日趨嚴厲的環保措施,生物質鍋爐很快可能被主動和被動淘汰。廣東省2018年已經禁止使用生物質燃料。
因此,采(cǎi)用(yòng)高效能的電磁供熱,無論是企(qǐ)業的經濟效益(yì)還是社會效益,都可以大幅度提高。
設備投資(zī)成本(běn)合計:450萬(wàn)(含設備及(jí)增容總成本),投資收益回收(shōu)期:500/250=1.8年,考慮到設備分散靈活供熱(rè)相(xiàng)比集中供熱可以進一步節約(yuē)供熱溫度和時間,投資回收的時間會更短。
七.項目案例
本(běn)文由電磁加熱采暖廠家:喆能電磁小編原創編輯發布(bù),文章鏈接:http://www.hkkszx.com/projects/wqfrhy.html
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