青岛创新园固体蓄热方案(修改稿).docx

青岛创新园
高温固体电蓄热器供暖方案

编制单位：山东佳节能源科技有限公司
单位地址：济南市历下区明湖东路789号
编制日期：2015年 5月

目 录
1.项目概况及介绍 1
1.1 单位概况 1
1.2项目概要 1
1.2.1 项目名称 1
1.2.2建设性质 1
1.2.3建设单位 1
1.2.4建设地点 1
1.2.5建设内容及规模 1
1.2.6建筑概况 2
2. 设计依据 2
3.高温固体蓄热器介绍 3
4. 技术参数 3
5. 逐时热负荷计算 5
6.设备选型 6
6.1供热设备选型 6
6.2主设备运行费用估算 8
6.3控制方案 8
6.4电容量配置 9
7.案例图片 9

1.项目概况及介绍
1.1 单位概况
青岛蓝色硅谷规划范围为“一区一带一园”。“一区”即蓝色硅谷核心区，包括即墨市鳌山卫、温泉两镇陆域和海域全部，规划陆域总面积218平方公里，海域面积225平方公里。“一带”由核心区向南，沿滨海大道延伸至崂山区科技城，形成一条海洋科技创新及成果孵化带，崂山区范围内规划陆域面积70平方公里。“一园”即高新区胶州湾北部园区，规划陆域面积63平方公里。规划期为2011-2015年，远期展望到2020年。 
1.2项目概要
1.2.1 项目名称
青岛创新园CEF楼高温固体电蓄热器供暖方案
1.2.2建设性质
新建项目
1.2.3建设单位
青岛高科产业发展有限公司
1.2.4建设地点
位于青岛市崂山区科技城环路以北，新锦路以南，L-2号路以东，滨海大道以西
1.2.5建设内容及规模
本工程总建筑面积477703.05m²，其中地上建筑面积为340200m²，地下建筑面积为137503.05m²。
1.2.6建筑概况
本工程为地下二层，地上裙房最高七层，最高楼为D1、D2楼，层数为33层，建筑高度为138.85米,避难层位于18层。C、E楼层数为20层，建筑高度为88.15米。F、G楼层数为22层建筑高度为93.05米。
2. 设计依据
(1)《中华人民共和国节约能源法》(国家主席令「2007〕第77号)
(2) 《民用建筑节能管理规定》(中华人民共和国建设部第143号部令)
(3)《民用建筑节能条例》(中华人民共和国国务院令第530号)
(4)《中华人民共和国可再生能源法》(国家主席令「200别第33号)
(5)《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2013
(6)《锅炉房设计规范》GB50041-2008
(7)《城市居住区规划设计规范》CGB50180-93} 2002年版

(8)《城镇供热管网设计规范》CCJJ34-2010
(9) 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
(10)《实用供热空调设计手册》
(11)《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010
(12)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
(13)《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)
(14)《采暖通风与空气调节设计规范》　 （GB50019-2003)
(15）建设单位设计要求及其它相关专业提供的设计资料。
(16）其它有关本专业的设计规范、规定等。
3.高温固体蓄热器介绍
高温固体蓄热式电蓄热器，是大功率的电热设备。它是为用户存储和提供热能的设备。
设备的规格是按照夜间低谷电时长设计的，它的通电加热蓄热时间，都是在夜间的低谷电时段内完成，以一个昼夜为一个周期，一个周期内所需要的热能总量，都是在一个低谷电时段内完成存储。当出现不可预见的情况时（如：冬季极端天气或某一时段工况出现热超载等），设备可以在低谷电时段外进行加热补热，以解决热能不足的现象，设备的使用是非常灵活的。
设备的供电电源电压为10千伏和380V两种规格。
设备的通电加热时段，都是根据青岛低谷电时段设定的。在非低谷电时段，完全可以根据自己的实际情况进行加热补热。
设备的设计使用年限是20年。
产品的热输出介质，可以设计为高温空气、热水、蒸汽、导热油等。
产品的运行完全为智能自动化，无需操作人员。
4. 技术参数
（一）计算参数及工艺条件：
冬季采暖时间：一个供暖季节（141天）
采暖季内每天供暖时间： 10小时
室内目标温度：18±２℃
室外冬季空调采暖计算温度: tw=-7.2°C；
相对湿度：63%；
采暖室外计算温度：-5°C
冬季最多风向平均风速：6.6m/s。
大气压力：1017.4mbar。
（二）热力计算基础数据:
1) 供热面积：189260平方米
2) 蓄热效率95%
3) 板换效率98%

5. 逐时热负荷计算
逐时热负荷计算表
时间
时长
冬季采暖室外计算平均温度（℃）
冬季空调采暖室外计算温度 （℃）
最大采暖单位热负荷
逐时热负荷
twp
twg
W/㎡
W/㎡
8:30-9：00
0.5
-5
-7.2
65.6
29.77
9:00-10：00
1
-5
-7.2
65.6
58.11
10:00-11：00
1
-5
-7.2
65.6
56.68
11:00-12：00
1
-5
7.2
65.6
55.47
12:00-13：00
1
-5
-7.2
65.6
54.59
13:00-14：00
1
-5
-7.2
65.6
54.15
14:00-15：00
1
-5
-7.2
65.6
54.26
15:00-16：00
1
-5
-7.2
65.6
55.14
16:00-17：00
1
-5
-7.2
65.6
55.58
17:00-17:30
0.5
-5
-7.2
65.6
28.09
全天合计

501.82

6.设备选型

6.1供热设备选型
根据上表得知每天九小时单位面积供热负荷为501.82w/㎡。
根据气象资料青岛地区≤8℃期间的平均温度温度为2.2℃。所以当室外温度高于2,2℃时用蓄热设备供热，当室外温度低于2.℃时用燃气锅炉作为调峰补充，以满足室内温度。
根据计算需要蓄热设备供热为：314.64w/㎡，则在供暖期间的平均热负荷为34.96 w/㎡，根据逐时热负荷表得知，燃气锅炉的最高热负荷在8:30-9:00的时段，负荷差在12.29 w/㎡。
根据以上数据得出蓄热设备的功率为
（314.64×189260）÷0.95÷0.98÷8=7995.27kw
选取蓄热设备总功率为8000kw，四台2000kw的设备可以满足需要。
燃气锅炉功率为：12.29×2×189260÷0.98=4747kw
选取全预混低氮燃烧铸铝冷凝式锅炉1000kw的四台，700kw的一台。
经计算得知，高峰期送出的最大热量为5635.36KW，选循环水泵的总流量为：582m³/h，扬程15m，配电机功率为10.1kw。

固体蓄热器主要技术参数：
型号
JN-2000KW
额定电压(V)
380
热交换形式
风水
热效率(%)
95
炉内换热介质
空气
出水温度(℃)
20－85可调
蓄热介质
固体（MgO）
蓄热最高温度(℃)
950
运行方式
智能全自动
通电加热时间
任意设定
人机对话方式
触摸式彩屏
外形尺寸
可根据现场情况定制

全预混低氮燃烧铸铝冷凝式锅炉技术参数：
名称
单位
型号参数
ZGLN-700
ZGLN-1000
额定功率
KW
700
1000
热效率 （按低位发热量）
%
105
105.5
额定压力
MPa
常压
最大/最小 天然气入口压力
㎜H2O
815/205
额定/出口进口水温
℃
95/70
天然气耗气量
m³/h
72
95
比例调节范围
%
5-100
烟气温度
℃
＜60
噪音
dB(A)
≤55
排烟管规格
In
10
水侧压降
bar
0.24
0.27
锅炉总重量
Kg
500
550
设备配置：

序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
高温蓄热装置
JN-2000kw
台
4

2
冷凝锅炉
ZGLN-700
台
1

冷凝锅炉
ZGLN-1000
台
4

3
一次网循环泵
580ｍ³/h,扬程0.15MPa
台
2
一备一用
4
管道，配件

一次网连接
5
一次网软化水设备
2吨/h
套
1

6
补水泵
2m³/h,扬程0.15MPa
台
1

7
补水箱
2m³
台
1

九台供热装置通过管道并联，与楼体的供热管网通过换热装置进行热交换，把热量传递给供热管网。
设备总占地面积约200㎡。
6.2主设备运行费用估算
青岛供热地点基础电价为0.7556元/kw·h,低谷电价为0.3778元/kw·h，蓄热设备每天的运行成本在0.3778×8×8000=24179.2元
青岛地区燃气价格：4.45元/Nm³，天然气的热值35530kJ/ Nm³。
燃气锅炉效率设为100%，每天耗气为：（501.82-314.64）÷1000×189260×3600÷35530×4.45=15972.9元
6.3控制方案
（一）主设备控制：
控制系统结构为:人机界面一PLC一变频器一一仪表模式。人机界面采用触摸屏与PLC直接相连。通过配置触摸屏按钮内置数据，实时改变PID参数。
（二）实现功能：
（1）自由设定蓄热放热时间，以保证系统最大可能利用低谷电量。
（2）自由设定补充加热时间，以保证极寒天气下系统满足供暖需求。
（3）自由设定各时间段的出水温度，以保证在满足供暖需求情况下，尽可能节约运营成本。
（4）运行过程实现全智能自动控制。
6.4电容量配置
根据设备的总负荷为8000kw，需要配备变压器安全容量为9500KVA。
7.案例图片

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