人工智能采暖系统的节能模式.doc

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1、-人工智能采暖系统的节能模式一、按热源种类区分采暖系统有：热电厂高压蒸汽换热器供热的一二次采暖系统电厂低真空蒸汽换热器供热的采暖系统地区燃煤、燃气、燃油锅炉房供热的一二次采暖系统燃煤、燃气、燃油锅炉直供的采暖系统各种工业废热供热的采暖系统深层地下热水供热的采暖系统地源热泵、空气源热泵、污水源热泵供热的采暖系统集中空调机组供热的采暖系统二、采暖系统的管理模式：国各种各样采暖系统，以是否采用采暖锅炉换热站智能化管理软件管理来界定有：采用者为人工智能管理模式。非采用者为经历管理模式。三、人工智能采暖系统的能耗管理各种热源的采暖系统是要消耗热能和电能的。采暖系统能耗管理，主要是用热、用电的管理。用户热

2、需要量，各种热源热供给量及循环水泵耗电量，在人工智能采暖系统的工作平台上，提供准确量化数据。依据这些数据对采暖系统运行管理。人工智能节能模式热的管理时，控制各种热源准确生产出系统需要的热量，控制外管网向各热用户精准送达所需热量。从而将热源供热量过多产生的热量浪费、热网不平衡产生的热量浪费等浪费能耗降低到最低。人工智能节能模式系统用电管理时：在系统运行过程中对能耗过大循环水泵优化升级，将电能耗降低到最小。人工智能节能模式系统能耗管理时，以精准量化平衡供热以最小热能、电能消耗保证用户规定采暖温度，到达系统整体供热效率最高。采暖锅炉换热站智能化管理软件是采暖管理实践专家编制的应用程序。无需自动化数据

3、监控系统巨额投资，瞬间将系统升级为人工智能管理采暖系统。水泵流量计功能是软件人工智能核心技术，用常规压力表、温度计读数，程序实时提供采暖系统运行热能、电能相关准确量化参数。据此实现对系统的精准数据化管理。采暖系统锅炉及换热站实名登录在程序下拉式菜单中，每个供热站个性化的根底资料如采暖面积、热指标、循环水泵型号等等为方便用户操作，直接写入该站程序之中。在下拉式菜单中点击需要管理供热站名，可迅速调出该站系统的工作平台。工作平台上用于管理业务的功能命令有：第一：测定循环水泵流量、工作效率及能耗第二：量化系统流量与温差的关系。第三：测定系统设计流量及设计阻力第四：判定循环水泵选型是否合理第五：确定采暖

4、系统设计热负荷、瞬时热负荷和实际供热量第六：预测室外日平均温度及系统的热负荷当日室外日平均温度：在外温剧烈变化时使用6日室外日平均温度：在外温平缓变化时使用第七：采暖系统的“流量调节1、调压孔板或阀门截流调节：2、循环水泵的变频调节：3、更换水泵的调节：第八：系统流量调节后的供回水温度第九：系统质量调节及质调后的供回水温度第十：可视锅炉工作效率测量第十一：采暖锅炉小时、每日及采暖期耗煤量的测算第十二：可视热网各站供热量平衡调节：第十三：精度不错的流量表和热量表任何采暖系统的各种管理操作，平台上均有对应功能命令。使用的方法是先在电脑上模拟取得系统需要工况数据，后现场人工调节到达系统所需要的工况参

5、数。如是，实现整个系统全程全面管理。“大流量小温差是经历管理模式采暖系统司空见惯的“常态，其运行巨额电能消耗中70%左右份额是浪费了的。这是因为对“大流量小温差电能浪费机理的无知，所以始终把巨额电能浪费当作是正常的可承受的。例如：要对“大流量小温差中心供热一次系统循环水泵电耗进展管理，并把该系统打造成节能模式运行时：在电脑上翻开供暖工程软件，点击中心一次系统，一次网工作平台出现。输入供回水温度水泵运行等有关资料，再点击水泵运行命令，一次网实际工况即可展现。四、一次网实际运行情况是：图001-运行实况一次网用的循环水泵是：722*循环水泵型号：从图001-运行实况准确得到：60温差一次网设计循环

6、流量为1433.71m3/h，实际循环流量3640m3/h是设计流量的2.58倍。一次系统设计阻力很小：一次网实际循环流量3640m3/h时，系统实际阻力为94mH2O。一次系统设计阻力为：HJ=94/3640214342=14.58 mH2O一次网高电耗实际工况的形成：一次网设计循环流量1434m3/h，设计阻力14.58 mH2O。是人工智能采暖系统给出的该系统技术特点科学结论。说明该系统是一管径很大阻力很小的系统。如果循环水泵配套合理该系统能耗应是很小的。而实际配套循环水泵94mH2O扬程极大，它是设计阻力的6.45倍。通过模拟，当该水泵单台在该系统上以62mH2O扬程运行时：扬程mH2

7、O流量m3/h电机电流A 电机电机kw62 2777.231208.736 667.334这个“右偏工作点水泵效率从额定效率88%降低到69.26%，电机负荷到达电机额定功率的1.06倍。电机开场升温。继续模拟，当该水泵单台在该系统上以58.315mH2O扬程运行时：扬程mH2O流量m3/h电机电流A 电机电机kw58.315 2867 1226.8 678.9这个“右偏工作点水泵效率从额定88%降低到65.9%，电机负荷到达电机额定功率的1.08倍。电机升温很快将有烧坏的危险。为保护10KV高压电机平安降低单台水泵工作流量，迫使2台水泵并联工作。结果形成一次网实际循环流量到达3640m3/h

8、，供回水温差只有30的“大流量小温差高能耗状态。五、一次网节能实施方案有：、单台水泵运行节能效果：图002-D553叶轮水泵单台运行工况单台水泵平安高效运行工况的实现：1、从水泵实际流量是设计循环流量的2.58倍清楚，降低实际循环流量是流量调节的唯一方向。2、D553叶轮水泵单台运行，目标就是要将一次网流量降低50%，从而降低循环水泵的电能消耗。3、要单台水泵平安运行：就要采取减小水泵进出口阀门开度增加系统主干管阻力。当系统主干管阻力到达94mH2O时，运行流量到达1820m3/h。这时水泵平安高效运行。单泵运行节能效益：节能辐度：N%=/1022.736=46.4%节能效果：N=24146=

9、1662782 kw单泵运行时的能耗分布及分析：单台水泵运行总轴功率：系统循环流量1820m3/h系统阻力94mH2O运行时：N=182094/3670.88=529.72 kw 100%系统循环需要的能耗：系统循环流量1820m3/h时系统阻力：HJ=94/3640218202=23.5mH2O系统循环需要的能耗：23.5/94=25%N=23.51820/3670.88=132.431 kw 25%阀门阻力的能耗：94-23.5=70.5 70.5/94=75 %N=182094-23.5/3670.88=397.294 kw=70.51820/3670.88=397.294 kw75%也

10、就是说，单泵运行总轴功率529.72kw水泵总扬程94mH2O中，其中：23.5mH2O扬程25%能耗用于采暖系统水循环，这是有用的。70.5mH2O扬程75%能耗用于克制阀门阻力的，这是浪费了的。简言之总能耗的1/4是有用的3/4是浪费了的。总能耗3/4的浪费很有价值。正是它的“投入，使系统阻力增加保证了单台水泵高效电机平安运行。最终实现变两台泵运行为一台泵运行，使总能耗节省接近一半。虽然单泵总能耗的3/4浪费很有价值，但归根到底还是电能的浪费！能不能把这一局部能量节省下来.、单泵切削叶轮的节能效果图003-D470叶轮运行工况切削叶轮的节能效益：节能辐度：N%=/1022.736=59.3

11、7%节能效果：N=24146=2127786 kw单泵切削叶轮运行时的能耗分布及分析：当系统循环流量1820m3/h运行时，系统的阻力为：HJ=94/3640218202=23.5mH2O系统循环需要的能耗：N=182023.5/3670.82=142.12 kw 37.9%单泵切削叶轮后阀门阻力能耗：N=182062-23.5/3670.88=232.84 kw62.1%水泵叶轮切削后，单泵工作扬程从94mH2O降低到62mH2O，淨降低32mH2O。此举效益：彻底消除单泵运行电机升温烧坏问题。同时使水泵单台运行总能耗从548.198kw降低到415.491kw。叶轮切削后单泵运行总扬程62

12、mH2O总能耗100%，其中：23.5mH2O总能耗的37.9%用于系统水循环，这是有用的。38.5mH2O总能耗的62.1%用于克制阀门阻力，这是浪费了的。38.5mH2O总能耗的62.1%扬程的浪费也有价值，正是有它的“浪费，才使叶轮切削后水泵在高效区工作。归根到底，阀门上消耗的能量仍然是电能浪费！能不能把这一局部能量节省下来.、新选水泵节能效果新选水泵的型号：743*循环水泵型号：图004-新选水泵运行工况新选水泵的节能效益：节能辐度：N%=/1022.736=90.49 %节能效果：N=24146=3242924 kw新选水泵运行时的能耗分布及分析：新选水泵运行的总能耗为18mH2O当

13、系统循环流量1502m3/h运行时，系统的阻力为：HJ=94/3640215022=16 mH2O系统循环需要的能耗为：16mH2ON=150216/3670.78=83.95 kw 88.9%新选水泵扬程充裕的能耗：2mH2ON=150218-16/3670.78=10.49 kw=15022/3670.78=10.49 kw11.1%新选水泵措施使单泵94mH2O扬程降低到18mH2O扬程，扬程淨降低76mH2O。此举实现：.单泵高效平安运行。.将原来浪费在阀门阻力上的能量76mH2O节省下来，使水泵单台运行总能耗从548.198kw降低到97.244kw。新选水泵单台运行总能耗18mH2

14、O扬程中：16mH2O扬程用于系统水循环，这是有用的。2mH2O扬程用于克制阀门阻力。也可以说是浪费了的。2mH2O扬程能耗的浪费是这样产生的：新选水泵按扬程18mH2O流量1502m3/h运行，超过一次网设计循环流量1434m3/h和设计阻力14.58mH2O。因此导致水泵总能耗增加。能否把这局部能耗也节省下来.可对新泵运行采取变频措施一试。、新选水泵变频调节的节能效果图005-新泵变频运行工况新泵变频节能效益：节能辐度：N%=/1022.736=91.30 %节能效果：N=24146=3271776 kw新泵变频运行时的能耗分布及分析：当系统循环流量1434.1m3/h运行时，系统的阻力为

15、：HJ=94/364021434.12=14.59 mH2O系统循环需要的能耗：N=1434.114.59/3670.78=73.09 kw 88.96%新泵扬程充裕发生的能耗：N=1434.1/3670.78=9.08 kw11.04%新泵47.74HZ变频使单泵工作扬程从94mH2O降低到16.4mH2O，淨降低77.6mH2O。此举实现：.单泵更高效平安运行。.将原来浪费在阀门阻力上的能量77.6mH2O节省下来，使单泵运行总能耗从548.198kw降低到89.01kw。新泵47.74HZ变频运行总扬程16.4mH2O总能耗100%，其中：14.59mH2O用于系统水循环，这是有用的。1

16、.81mH2O用于克制阀门阻力，这是在阀门阻力上的浪费。新泵变频运行将一次网总电能消耗从1022.736kw降低到89.01kw，相当于把原来电能消耗91.32%的电能节省下来了。到达这样的节能辐度是不是说一次网再也没有节能空间.不是的！第八：采暖系统可视“流量调节一次网按供回水温度115/70设计时，温差为45；二次网按95/70供回水温度设计时，系统温差为25。实际是：一次网供回水温差远小于45，二次网供回水温差也是远小于25，甚至只有10左右。很明显这种现状实质是总循环流量失调所致。“流量调节的根本意义：就是消除总体流量失调，把一、二次网循环流量调到设计值。提高供回水温差提高水泵工作效率

17、降低电耗。“量调节的方法有：1.调压孔板或阀门截流调节：工程实例1：青年号锅炉房：运行的循环水泵是：实际运行的工况是:实际流量1120m3/h是设计流量399m3/h 的2.806倍。是典型的“大流量小温差高能耗运行状态。在系统主干管上安装调压板或减小主阀门开度的节流调节，实质是增加系统总阻力迫使流量减小。当总阻力增加到46.78mH2O时，也就是循环水泵的进、出口压力差值到达46.78mH2O水泵的实际扬程值时，系统的流量降到399.19m3/h。该项节流调节的节能效果是：NJ=(130.79-102.25)/130.79=21.8%第九：流量调节时系统的供回水温度系统流量调节前运行的工况是

18、：图片图004-流量调节前工况系统采用降低变频流量调节后的工况是：图片图005-流量调节后工况在供热量不变系统总体流量调节时，只是系统供回水温度发生变化。总流量调节前总流量调节后水泵运行频率： 48.03 43.06 HZ系统运行流量：1286.14 1152.25 m3/h系统供水温度： 69 71.67 系统供水温度： 46 46系统的温差为: 23 25.67 第九：流量调节系统供水温度系统流量调节前运行的工况是：图004-流量调节前工况系统采用降低变频流量调节后的工况是：图005-流量调节后工况总体流量调节时：在供热量不变的情况下循环流量变化时，系统供回水温度均发生变化。为便于直观掌握

19、温度变化情况：程序设定流量变化时回水温度恒定。流量增大温差减小供水温度降低，流量减小温差增大供水温度提高。总流量调节前总流量调节后水泵运行频：48.03 43.06 HZ系统运行流量：1286.14 1152.25 m3/h系统供水温度：69 71.67 系统供水温度：46 46 系统的温差为: 23 25.67 流量调节的方法是：1、运行系统流量调节前的工况。2、需要调节的流量在水泵流量下第二行文本口中输入，单点下拉式菜单中量调水温命令就可完成。供水温度自动变化。第十：质量调节供回水温度及温差采暖系统“质量调节：就是在循环流量不变情况下，改变供热量调节系统供回水温度。例如图006所示乌伊岭“

20、质量调节前供热工况是：瞬时热负荷为25.786 MW。这个值就是系统用户此时需要的供热量。实际的供热量是36.5553MW。供热量明显偏大。“质量调节的目标是保证“不大不小足量供给用户这个热量。质量调节前运行的工况是：图006-质量调节前工况民用建筑节能设计标准指出：对于是节能建筑群采暖系统：外网管路供热效率是90%，就是说从热源到用户途中有10%热量损失。对目标用户的供热量应增加10%富裕量。对于是非节能建筑群采暖系统：外网管路供热效率是85%。就是说从热源到用户途中有15%热量损失。对目标用户的供热量应增加15%富裕量。对于节能与非节能混合采暖系统，外网管路供热效率及对应的热量损失应按各系

21、统所占比例合定。对目标用户的供热量应增加合定后的富裕量。如果系统还存在外网平衡失调时，还要额外考虑一定的富裕量。本程序中质量调节时的供水温度，是按外网供热量按瞬时热负荷1.2倍考虑的。外网供热量按瞬时热负荷1.2倍考虑时，需要供热量为30.9432MW。实际供热量是：QS=36.5553 MW热量超供：QS=36.5553-30.9432=5.6121 MW显然，这个超供热量是热量超标发生的浪费。质量调节后运行的工况是：图007-质量调节后工况质量调节的方法是：在质量调节前的工况下，点击下拉菜单中的质量水温命令，需要的供水温度已经出现在质调供水下的文本口中。这时调整锅炉供热量的大小按系统要求的

22、供水温度进展调控。质调前后的各参数的变化如下所示质量调节前质量调节后水泵运行频率：33.47 33.47 HZ系统运行流量： 912.56 912.56 m3/h系统供水温度：80 74.76 系统回水温度：46 46 系统的温差为: 24 28.76 系统供热量为： 36.5553 30.943 MW热量超标浪费： 5.6121 MW第十二：采暖系统每小时、每日及采暖期耗煤量的测算提高供热企业经济效益是企业管理始终的目标。实现这一目标一定与供热采暖的各个环节严密相连。一次网供热负荷的变化，各阶段运行锅炉型号不同台数不同。每个阶段一次网供热负荷的变化，锅炉出力大小要跟着变化。每个阶段一次网供热

23、负荷变化，运行锅炉与备用锅炉间流量也要变化，锅炉运行效率跟着变化。锅炉效率与燃煤消耗是联系在一起的。准确把握住热水锅炉各种负荷时运行效率及煤耗，就等于把握住了采暖系统经济运行的“牛鼻子。例如：金山北热源锅炉使用普通原煤，最低热值为5000大卡/公斤。图009-采暖期耗煤量计算要掌握*日*时的锅炉效率及对应的耗煤量，通过软件这样操作就可以办到。例如：一个采暖期燃煤耗量是这样计算的：翻开电脑运行软件调出金山屯热源北供热站操作平台将室外温度改写为整个采暖期平均温度-12.5点击程序下拉式菜单中质调水温再点水泵运行点击程序下拉式菜单中炉效及耗煤命令在新出现的最低热值下文本口中写入5000kcal)，在

24、锅炉效率标签下文本口中写入68%这是热水统计平均锅炉效率后：在小时耗煤下文本口得出：3.27 t在日耗煤量下文本口得出：78.61 t在年耗煤量下文本口得出：15251 t没有采暖“阿法狗，瞬间提供这些数据水暖高工也是难上加难！第十三：平衡调节的节能效果一、二次网系统供热平衡调节，简单看是为采暖系统平衡供热，消除了系统用户采暖温度冷热不均，是保证所有采暖用户温度的问题。本质上看：是供热采暖系统在采暖期减少热能燃煤消耗的根本有效节能措施，是降低供热本钱提高供热企业经济效益的根本问题。例如：金山屯热源北一次系统：金山屯热源北一次系统：供热面积315000m2，无压锅炉供热，一次网供水不超95，一次

25、回水温度没有限止。三个换热站系统可按供回水温差20考虑。这个系统投产以来，始终是在不平衡状态运行。用户冷热不均程度很大最低12最高32。二、北热源一系统节省燃煤2021年12月26日图010-连续运行供热量等效工况系统存在不平衡状态供热运行，当普遍用户室温26时，低温用户才能到达室温18。这个系统时的能耗分布为：当系统平衡连续室温18供热时：图011-室温18运行耗煤量当系统平衡连续室温26供热：图012-室温26运行耗煤量从热能分布示意图和图011看出：系统平衡供热运行时：系统供水温度为：64.366 系统回水温度为：55.413 系统各用户室温：18 小时耗煤量3.93t，日耗煤量94.3

26、5t从热能分布示意图和图012看出：系统不平衡供热运行：系统供水温度为：65.31 系统回水温度为：54.438 普遍用户室温： 26 低温用户室温： 18 系统小时耗煤量4.78t，日耗煤量114.95t不平衡与平衡供热时的能耗之差：燃煤浪费：114.95-94.35=20.6t浪费程度：(114.95-94.35)/114.95=17.92 %燃煤浪费就是节能的空间不平衡浪费产生的原因及治理：不平衡浪费是系统平衡失调产生的。要实现这局部空间节能，只能做好一、二次系统全面阻力平衡调节均衡供热。这是供热企业根本应具备的专业职能工作。只要这项工作做的好就能实现这局部节能。第十四：一次网各站的量化

27、平衡调节一次网系统供热平衡调节，是整个系统平衡调节的一局部。这局部调节做好了是进一步做好二次系统平衡的开场。例如：乌伊岭锅炉供热一、二次系统总供热面积615500m2，一次系统是按供回水温度115/70，温差为45设计。二次系统一号至四号站，是放热器和地热用户混合供热系统，均按供回水温度60/50，温差为10设计。五号站是放热器用户系统，按供回水温度95/70，温差为25设计。一次网各站平衡调节开场时间是：各站根本正常运行之时一次网各站平衡调节的方法：一次网各站冷热不均是各站一次流量分配失调产生。各站一次流量调平可依据软件提供的各站量化供热量数据及线段图表进展。各站建筑保温条件一样，最热站肯定

28、是得到供热量最多站，也就是一次水量耗用最多站。从上图片中一目了然看出一站得到热量最多，一次用水量最多。应优先调减一站一次用水量。一次网循环流量是各站一次供水流量之和。一站一次水量调减，必然带动其余各站用水量重新分配产生新的最热站，这个站就是要调减对象。数次调减最热站一次水量，各站平衡供热可迅速完成。第十五：精度不错流量计和热量表热能消耗是供热本钱的最大支出。准确把握住能耗管理，热量表是至关重要的设备。它对供热企业经济运行意义重大。软件系统的流量计就是智能化循环水泵，早就固化在系统程序之中。整个系统有N个供热站也就有N个小时流量计。这种流量计精度远高于国产各种类型的流量计。因此，系统中无需再“画

29、蛇添足安装任何类型的流量计。国产热量表类型按其流量计构造和原理不同，分机械式、孔板式、电磁式、超声波式等多种。无论何种类型热量计，最终均是以流量与温度差乘积运算成就的产品。软件流量计精度很高，由此生成的软件热量表计精度也很不错。软件系统给定有：小时热量表、日热量表和采暖期热量表热电厂向各种热用户供热的一、二次系统中，在换热站一次供回水侧安装结算热费的热量表。假设该热量表国家计量部门失检或热表故障计量数据失真，用它计量出来的热费就可能失真。对于用热方各供热或物业公司，在用热计量技术是方面是弱势群体，是没有话语权的，只能承受热电厂热量表计量结果。热费用结算关系到供热用热双方的经济利益。软件小时热量

30、表及日热量表，就在供热站的操作平台上，每日每时可观察到准确量化数值。与热电厂收费热量表值相互对照，用户用热量的热能消费就能做到“心中有数，以助公开透明。换热站采暖期热量表值：可预计年度总热费资金需要额度小时、日热量表操作1、从下拉式菜单中调出热电供热的南方花园低区换热站系统操作平台2、点击水泵运行，再点击质调水温后再运行 3、在下拉式菜单中点出热量表命令图010-小时热量表及日热量表在小时耗热下文本口得出：36.2 GJ在每日耗热下文本口得出：868.94 GJ采暖期热量表操作1、调出热电供热的南方花园低区换热站系统操作平台2、在室外温度下文本口中写入采暖期日平均外温-9.9，点击水泵运行，再

31、点击质调水温命令获得供水和回水温度后再运行3、在下拉式菜单中点出热量表命令图011-采暖期热量表在小时耗热下文本口得出：27.73 GJ在每日耗热下文本口得出：665.72 GJ在每年耗热下文本口得出：117832 GJ软件系统编制及应用一、编制需要的资料：为了简化用户管理人员操作，各供热站软件编制所需根底资料有：1、采暖地区：室外设计温度，采暖天数2、采暖面积：设计热指标：w/3、锅炉或换热站全部设备的总供热能力：MW4、循环水泵型号及同时运行的台数5、设计气温时循环水泵前、后压力表读数，MPa6、设计气温时热源处的供、回水温度，C二、软件操作：启动2000、*P配置的电脑，安装并翻开采暖锅

32、炉换热站智能化管理软件，一个彩色工作平台就展现在面前：图012-一次网工作平台用户系统根底资料，如采暖面积、热指标等均在界面文本口中显示。系统实际运行时室外气温、供水温度、水泵进出口压差在标注文本口中填写。之后点击水泵开启按键，各种数据在程序对应文本口处显示。三、软件系统适用围：适用于全国所有采暖及空调地区的：1、一、二次采暖系统，包括已安装程控制设备系统。2、地下热水井供热的采暖系统。3、水源热泵供热的采暖系统。4、集中空调冷热风水循环水配送系统。四、软件出色功能总体效益：1、管理人员一目了然全面掌握锅炉或换热站供热、采暖用户用热情况，为有针对性的节能措施提供科学依据。2、量化一、二次网循环水泵工况，针对循环水泵存在问题，先模拟再采取措施。可实现水泵电耗降低50%以上。3、实现一、二次锅炉或换热站系统在采暖期各阶段的，可视“量和“质的调节，实现平衡供热消除有效温热能浪费。营造锅炉按额定工况工作水力条件提高锅炉效率，综合节省热能530%。. z.