發(fā)布時(shí)間：2018-04-04 19:16

  本文選題：集中供暖　切入點(diǎn)：低品位工業(yè)余熱　出處：《清華大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：提高工業(yè)部門的能效、減少集中供暖過(guò)程的化石能源消耗,已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前節(jié)能減排和治理大氣污染的重點(diǎn)任務(wù)。工業(yè)部門排放的低品位余熱不能為其自身所用,但卻可以解決集中供暖熱源緊缺、化石能源消耗過(guò)大的問(wèn)題。目前工業(yè)余熱供暖實(shí)踐如雨后春筍般涌現(xiàn),但由于缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)而存在諸多設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面的不足。本文基于火積分析理論闡明了低品位工業(yè)余熱供暖的實(shí)質(zhì),圍繞低品位工業(yè)余熱應(yīng)用于城鎮(zhèn)集中供暖的關(guān)鍵問(wèn)題和對(duì)應(yīng)的解決方法展開(kāi)研究,成果可用于指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和運(yùn)行。針對(duì)低品位工業(yè)余熱信息統(tǒng)計(jì),提出了三個(gè)層級(jí)的目標(biāo)及相適應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法:服務(wù)于宏觀政策制定,采用基于宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的總量估計(jì)方法;服務(wù)于能源規(guī)劃或供熱規(guī)劃,采用實(shí)地調(diào)研及問(wèn)卷調(diào)研結(jié)合的方法;服務(wù)于余熱供暖工程建設(shè),采用實(shí)地調(diào)研的方法。針對(duì)余熱采集,建立起低品位工業(yè)余熱分類體系,總結(jié)出余熱采集過(guò)程中普遍存在的共性問(wèn)題,為有關(guān)采集技術(shù)的開(kāi)發(fā)與改進(jìn)提供理論指導(dǎo)。針對(duì)余熱整合,以T-Q圖為研究工具,構(gòu)建了完整的余熱整合理論與方法,闡述了夾點(diǎn)優(yōu)化法、棄熱、吸收式熱泵、電熱泵等方法或技術(shù)的內(nèi)在機(jī)理、作用效果、使用條件等,用于指導(dǎo)取熱流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。針對(duì)余熱輸配,設(shè)計(jì)出評(píng)價(jià)一次側(cè)回水溫度影響的定量指標(biāo),揭示了降低回水溫度的重要意義�？偨Y(jié)了降低一次側(cè)回水溫度的技術(shù)并分析其對(duì)輸配和末端傳熱所起的具體作用。針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié),指出由于工業(yè)余熱熱源在安全性和調(diào)節(jié)性方面存在內(nèi)在不足,余熱熱源應(yīng)該只承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷,由常規(guī)供暖熱源參與負(fù)荷調(diào)節(jié)。結(jié)合理論研究,在赤峰市建成國(guó)內(nèi)首個(gè)銅廠低品位余熱集中供暖示范項(xiàng)目,基于測(cè)試數(shù)據(jù)展示了該工程案例的運(yùn)行效果和取得的綜合效益,從而驗(yàn)證了各個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題在低品位工業(yè)余熱集中供暖實(shí)踐中的重要性及相應(yīng)技術(shù)方法的可行性。
[Abstract]:Improving energy efficiency in industrial sector and reducing fossil energy consumption in central heating process have become the key tasks of energy saving and emission reduction and air pollution control in China.The low grade waste heat emitted from the industrial sector can not be used by itself, but it can solve the problem of the shortage of central heating heat source and the excessive consumption of fossil energy.At present, industrial waste heat heating practices have sprung up, but due to the lack of systematic theoretical guidance, there are many deficiencies in design and operation.Based on the theory of fire product analysis, this paper clarifies the essence of low-grade industrial waste heat heating, and studies the key problems and corresponding solutions to the application of low-grade industrial waste heat in urban central heating. The results can be used to guide the design of the system.Optimization and operation.In view of the low grade industrial waste heat information statistics, the paper puts forward three levels of objectives and corresponding statistical methods: serving for macro policy making, adopting the gross estimation method based on macro statistical data, serving for energy planning or heating planning,The method of combining field investigation and questionnaire investigation is adopted, which serves the construction of waste heat heating project and adopts the method of field investigation.The classification system of low-grade industrial waste heat is established for waste heat collection, and the common problems in the process of waste heat collection are summarized, which provides theoretical guidance for the development and improvement of collection technology.In view of waste heat integration, a complete theory and method of waste heat integration is constructed with T-Q diagram as a research tool. The inherent mechanism, effect and application conditions of pinch optimization method, heat rejection method, absorption heat pump, electric heat pump and so on are expounded.It is used to guide the design and optimization of heat removal process.A quantitative index was designed to evaluate the influence of primary backwater temperature on residual heat transfer and distribution, and the significance of reducing backwater temperature was revealed.The technology of reducing primary backwater temperature is summarized and its effect on transport and terminal heat transfer is analyzed.In view of system operation regulation, it is pointed out that due to the inherent deficiency of industrial waste heat source in safety and regulation, the waste heat source should only bear the basic load, and the conventional heating heat source should participate in the load regulation.In combination with theoretical research, the first domestic demonstration project of low-grade waste heat central heating in Chifeng City has been built. Based on the test data, the operation effect and comprehensive benefit of the project case have been demonstrated.Thus, the importance of each key problem in the practice of low-grade industrial waste heat central heating and the feasibility of corresponding technical methods are verified.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU995

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