文/韓笑 大連港口設計研究院有限公司 遼寧大連 116001
近幾年國家調整能源結構,政府提倡擴大電能消費比重,改善城市環(huán)境,解決電力盈余局面和電網(wǎng)調峰困難等問題。以電力為潔凈能源減少城市有害氣體排放。在這個政策背景下,符合削峰填谷、解決富余電力消納的蓄熱式電鍋爐,日益成為備受關注的新能源設備。
在工程設計中,蓄熱式電鍋爐的額定電功率容量選型對機房布置、設備和電氣初投資、運行費用等都有影響,故設計工作中應進行準確的設備容量選型。對蓄熱式電鍋爐的容量選型,目前有兩個正式版本可以遵循,筆者在這兩個版本基礎上提出自己的見解并進行比較分析。
公式一:《電熱儲能爐工程應用技術規(guī)程》DB21/T2018-2012之條文說明第3.1.2條蓄熱式電鍋爐額定電功率的計算公式:
公式一的各個設計參數(shù)選取方便,但其計算方式是按供暖建筑單體全天無室溫變化考慮,適用于全天有人停留的建筑單體,例如住宅、公寓、賓館、醫(yī)院等;但當供暖建筑單體夜間或某個時間段無人停留時,例如辦公樓、商場、學校、客運站、體育館、倉庫等建筑,如果仍采用公式一將不符合實際情況,選型出來的蓄熱式電鍋爐會比較大,將增加設備、電氣及土建投資和運行費用。
公式二:《蓄熱式電鍋爐房工程設計施工圖集》03R102第0-5頁,第4.4條,建筑物用蓄熱的時間段內(nèi)所需熱量,以及第5.2條蓄熱式電鍋爐容量計算公式:
公式二比較接近實際熱負荷,是按可變負荷計算額定電功率,但其公式中選取的時間段較多,各時間段的采暖熱指標取值也無從獲得,對于不同層次的工程技術人員不易掌握,故公式二的可操作性不占優(yōu)勢。
公式三:筆者認為蓄熱式電鍋爐的額定電功率計算公式各參數(shù)的取值應具備可操作性和可靠性,且公式應能適應各種建筑單體室溫調整情況,對此提出自己的看法,在公式一的基礎上總結出另一個計算公式,增加晝夜室溫調整系數(shù)[T白×(tn-tw)+ T夜×(t夜-tw)]/[24×(tn-tw)],則修改后的額定電功率計算公式三為:
舉例:以大連一棟10000m2辦公樓為例,白天7:00~17:00室溫20℃、時長12h,夜間17:00~7:00保持值班溫度5℃、時長12h,谷電時段21:00~7:00共10h,以此對三個公式分別計算,分析其對確定蓄熱式電鍋爐額定電功率的影響。
公 式 一: Qq取 70W/m2,T取 24h,Tc取 10h,F(xiàn)取 0.05,F(xiàn)c取 0.05,Ao取10000m2,過程如下
公式二: q7-17=70W/m2,Q7-17=700 kW,q17-21=35 W/m2,Q17-21=350kW,Tx=10+4=14h,q21-7=35W/m2,Q21-7=350 kW,η取95%
為統(tǒng)一對比條件,考慮外網(wǎng)輸送效率0.95,則
公式三:T白取12h,T夜取12h,tn取20℃,t夜取5℃,tw取-9.8℃(大連冬季供暖室外計算溫度),其他設計參數(shù)與公式一工況相同,過程如下
分析比較:以公式三為基準,分別對比公式一和公式二,
針對計算結果分析得出,對比一說明采用公式三可以大幅降低蓄熱式電鍋爐額定電功率;對比二說明公式三雖與實際使用所需的額定電功率有一定誤差,但比較接近,且計算參數(shù)有據(jù)可依,可操作性強。筆者提出的計算公式為個人見解,尚需工程技術人員在日常實際工程實踐中給予檢驗和評定。
參考文獻:
[1]《電熱儲能爐工程應用技術規(guī)程》DB21/T2018-2012.
[2]《蓄熱式電鍋爐房工程設計施工圖集》03R102.
[3]《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》CJJ34-2010.