電鍋爐與相變蓄熱換熱器聯(lián)合供熱的可行性分析

1暖裝置與相變蓄熱裝置聯(lián)合供暖可行性分析供暖期間的燃煤擴散是北京和天津的主要污染原因之一。目前，電供暖裝置與相變蓄熱裝置聯(lián)合供暖的研究主要集中在可行性分析本文對電鍋爐與相變蓄熱換熱器聯(lián)合供暖系統(tǒng)(以下簡稱聯(lián)合供暖系統(tǒng))的工藝流程與經(jīng)濟性進行分析，在設備選型與經(jīng)濟性分析時不考慮用戶側(cè)設備。2邊供熱邊蓄熱模式聯(lián)合供暖系統(tǒng)流程見圖1。主要設備包括電鍋爐、一二級換熱器(板式換熱器)、相變蓄熱換熱器、用戶、閥門等。在盡量利用低谷電力的前提下，聯(lián)合供暖系統(tǒng)運行方式可分為4種。(1)邊供熱邊蓄熱模式，閥門1、3、5、6打開，其他閥門關閉。電鍋爐將低谷電能轉(zhuǎn)換為熱能，在供熱的同時，相變蓄熱換熱器進行蓄熱。(2)相變蓄熱換熱器單獨供熱，閥門2、3、6打開，其他閥門關閉。在電力高峰時段，利用相變蓄熱換熱器儲存的熱能供熱，電鍋爐不工作。(3)電鍋爐、相變蓄熱換熱器聯(lián)合供熱，閥門1、3、5、6打開，其他閥門關閉。在極端寒冷時段，由電鍋爐和相變蓄熱換熱器聯(lián)合供熱。(4)電鍋爐單獨供熱，閥門1、5打開，其他閥門關閉。在相變蓄熱換熱器的蓄熱量用盡及相變蓄熱換熱器維護保養(yǎng)的情況下，由電鍋爐單獨供熱。3工程實例(1)負荷分析本文以位于張家口地區(qū)供暖面積為5×10(2)水的密度計算根據(jù)表1中的最大供熱量42.28W/m一二級換熱器的換熱效率均按1.0考慮，水的比定壓熱容按4186.8J/(kg·K)計算，水的密度按977.8kg/m4經(jīng)濟分析4.1設備成本和安裝成本根據(jù)設備選型結(jié)果，確定電鍋爐、相變蓄熱換熱器、一二級循環(huán)泵的設備造價，見表4。安裝費為100×104.2年收益及年支出聯(lián)合供暖系統(tǒng)的熱價按張家口居民集中供暖價格29.55元/(m(2)年支出電鍋爐供暖期耗電量E的計算式為:式中E———電鍋爐供暖期耗電量，kW·htA———居住小區(qū)供熱面積，mη———電鍋爐的熱效率，取0.998由表1數(shù)據(jù)、低谷電價(按表3選取)及式(1)，可計算得到電鍋爐供暖期電費為89.06×10聯(lián)合供暖系統(tǒng)年耗水量按單位供暖面積耗水量0.2t/m由以上數(shù)據(jù)，可計算得到聯(lián)合供暖系統(tǒng)年支出為112.63×104.3基準折現(xiàn)率求解本文采用凈現(xiàn)值、動態(tài)投資回收期對聯(lián)合供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性進行評價凈現(xiàn)值F式中Fffi———基準折現(xiàn)率，取0.08動態(tài)投資回收期n式中n將已知數(shù)據(jù)代入式(2)、(3)，利用EES軟件(EngineeringEquationSolver)進行求解，可計算得到，凈現(xiàn)值為117.93×104.4敏感性分析本文主要分析低谷電價對經(jīng)濟性的影響。低谷電價上漲時，供暖成本增加，若熱價仍保持29.55元/(m5聯(lián)合供暖系統(tǒng)的工藝流程介紹電鍋爐與相變蓄熱換熱器聯(lián)合供暖系統(tǒng)(以下