清洁供热技术的多能互补可行性和理论依据研究
清洁供热技术的多能互补可行性和理论依据研
究
摘要：随着人们认知水平的提高，节能环保理念深入人心，符合相关理念的技术也不断推
陈出新。其中，最具代表性的就是清洁供热。该文围绕该技术进行讨论，在对多能互补可行性
和理论依据进行简要说明的基础上，结合实例对相关技术的应用要点进行了深入探究，内容主
要涉及替代燃煤锅炉和污水源热泵供热 2个方面，以供参考。
关键词：清洁供热；多能互补；智慧能源；
0 引言
多能互补清洁供热技术以智能微网、天然气三联供和分布再生能源为依托，通过能源阶梯利用
与多能协同供应方式，打造智慧能源模式，为城市发展助力。事实证明，该技术可以使常规模
式难以避免的资源被大量浪费等问题得到有效解决，应当引起重视。
1 多能互补可行性
随着社会的发展，可以用来对能源进行监控、管理与控制的技术趋于完善，如果从应用形式的
角度进行分析，多能互补的效果得以实现所依托的基础通常是综合能源系统，该系统的作用主
要是通过自动协调能源增进程度的方式，确保运行效果可以得到显著提高[1].这里要明确 1
点，综合能源系统涉及的内容较多，既包括常规的水电热，还包括其他新型能源供给。在对多
能互补系统进行构建时，相关人员应该对产生能量到存储能量的全过程加以重视，以对各个环
节进行优化为前提，以增强系统的可靠性与稳定性为目的，通过对现有的能源系统进行集成应
用的方式，确保能源利用率可以得到显著提升，其生产成本也会随之减少。
2 多能互补应用研究
传统的片区能源模式得运行原理是以片区为载体，对各类能源进行输入或者输出，随着运行时
间的延长，该模式的不足也得到了直观展示，即无法做到能源科学互补以及有效集约。由于该
模式需要大量的设备作为依托，因此，能源及土地资源被浪费的情况难以避免。除此之外，受
道路等因素的影响，对输送管网进行建设的效率难以提高，这并不利于城市的发展。
该文所研究的智慧能源模式的创新之处在于其以多能互补、因地制宜和统筹开发为指导原则，
通过充分利用新能源及传统能源的方式，对现有的功能设施进行全面优化，通过应用智能微
网、天然气三联供和分布再生能源，在实现能源阶梯利用的基础上，使多能协调供应设想成为
现实。其特点如下：在土地布局紧凑的前提下，借助现有的市政设施，通过处理并运用所集成
能源的方式，满足燃气调压站、供电所等设施日常运行的需求。
现阶段，分布能源站和垃圾处理站在许多地区得到了大力推广，下文将分别对二者进行介绍。
分布能源站驱动能源主要为清洁能源，例如太阳能或天然气，低温能源中常见的是污水源、空
气源和深浅层地源，可以通过多能互补的方式，加快能源利用模式向阶梯利用过渡的速度，确
保用户所获取的能源较之前更加稳定、安全且高效。这里要明确一点，就是上文所提到能源，
除了有众所周知的电能外，还包括冷能和热能。垃圾处理站的职责是对城市生活垃圾进行分
拣、处理和二次利用，基于高环保和高标准的要求，对焚烧垃圾所产生的蒸汽加以处理，并用
处理后蒸汽发电、制冷或供热[2].事实证明，引入相关技术可以使垃圾外运量得到大幅减少，
这与当今社会所倡导的节能环保的理念高度契合。此外，在实际应用时，该项目的优势还体现
由污水处理站对废水进行处理，利用处理所得中水开展绿化等方面。
3 技术应用实例分析
3.1 替代燃煤锅炉
3.1.1 改造方案 某大学以环保治理要求为依托，出蒸汽锅炉替代传统燃煤锅炉，对 40 万m2
的校区进行供热的方案，该校购入蒸汽锅炉的数量及规格见表1.
表1 蒸汽锅炉配置情况
有关人员从该校的建设程序和大气治理要求出发，先后多次前往现场进行实地勘察，根据勘察
结果反复调整改造方案，保证给出方案与学校的改造需求相符，即基于燃气锅炉和空气能源热
泵，通过集成优化及多能互补的方式，高效完成改造燃煤锅炉房的相关工作。
3.1.2 改造内容
结合该校供热负荷区和锅炉房规模可知，要想充分利用该场地，关键是以汽水热力站为基础，
对能源站进行新建，并保证新建能源站均有长期运行所需系统相对应，例如自控系统/用电系
统/热力系统/空气源热泵[3].考虑多方因素，最终该校选择对 3座能源站进行了建设，各能源站
规模及参数配置情况见表 2.
表2 新建能源站规模及参数配置
3.1.3 改造效果
经过改造的设备正式投入运行后，由技术人员对其运行效果进行了为期1年的跟踪记录，整理
后的结果见表3.
表3 改造后设备运行效果
由表3数据可知，该项目平均每年可节约标煤重量约8 000 t,二氧化碳排放量能够减少近16 000
t,二氧化硫排放量比之前减少了 2.5 t 左右。另外，烟尘排放量的变化也十分明显，改造后烟尘
排放量与改造前排放量的差值约为4.5 t.
3.2 污水源热泵供热
3.2.1 改造计划
某水质净化厂为当地污水源热泵应用示范点，有关人员计划对原有系统进行全面改造，制定的
改造计划如下：首先，购入污水源热泵机组，取代了原有热源，为净水设备运行提供支持；其
次，对燃气发电机组和配套余热回收装置进行安装，前者功率为 1 000 k W,后者为 1 300 k W;
再次，由于该场所在地区有极寒天气存在，因此，需要引进可起到调峰热源作用的燃气锅炉；
最后，将光伏发电系统加装在屋面上即可。
3.2.2 改造内容
3.2.2. 1 燃气锅炉
能源站新购入了 1台燃气锅炉，其规格为3.5 MW,其作用是保证即使有极寒天气来临，仍有调
峰源热可以保证供热效果。燃气锅炉参数见表4.
表4 燃气锅炉参数
基于燃气锅炉开展的供暖工作，其特点主要体现在以下4个方面：1）便于操作。有关人员可
以通过按键、显示屏对锅炉状况进行实时了解，使下一步操作更加明确。2）安全可靠。处于
运行状态的真空热水锅炉，由于内部为负压状态，因此，即使存在操作失误出现的超压情况，
仍旧能够保证开关电源在第一时间被切断。3）节能高效。真空运行锅炉的沸点较低，其热效
率较原有设备更高，且具有良好的换热性，另外，真空密封炉体的辐射散热较小[4].4）成本
低、经济性佳。由于锅炉无补水需求，因此，不需要对补水和处理水的系统进行设置，将进出
水口和用户进行直接连接即可，可以大幅减少购买设备的成本随之减少。
3.2.2. 2 燃气内燃机
能源站现有燃气发电机组规格为1 000 k W,对烟气余热进行回收的装置，规格为1 300 k W,发
电机组发出的电能都可以通过电缆并入供电系统，为相关设备提供运行所需要的电能。用电峰
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清洁供热技术的多能互补可行性和理论依据研究 摘要：随着人们认知水平的提高，节能环保理念深入人心，符合相关理念的技术也不断推陈出新。其中，最具代表性的就是清洁供热。该文围绕该技术进行讨论，在对多能互补可行性和理论依据进行简要说明的基础上，结合实例对相关技术的应用要点进行了深入探究，内容主要涉及替代燃煤锅炉和污水源热泵供热2个方面，以供参考。 关键词：清洁供热；多能互补；智慧能源； 0 引言多能互补清洁供热技术以智能微网、天然气三联供和分布再生能源为依托，通过能源阶梯利用与多能协同供应方式，打造智慧能源模式，为城市发展助力。事实证明，该技术可以使常规模式难以避免的资源被大量浪费等问题得到有效解...
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作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
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时间：2023-08-11
