初夏五月,秦华热力、喜德瑞中国强强联手,更有西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院、长安大学建筑工程学院加盟。承载着地区供暖人才培养的重任,秦华热力喜德瑞供暖学院扬帆起航,学院究竟将会为行业带来怎样的福音?相信喜德瑞伙伴以及供暖界同仁们都已迫不及待想要知道了。
在培训中心开业庆典当天,校企三方就进行了合作之后的首次智慧碰撞——一场关于分布式燃气供热应用技术的研讨。这场研讨会聚焦的内容丰富、深入,有技术理论的探讨,有实地学习和观摩,也有应用案例和经验的分享,对于从业者来说不失为一堂干货满满的精彩大课!而今天,干货整理已经出炉,速来看看吧!
(1)实地观摩 秦华热力经验分享
会议开始前,与会人员在秦华热力集团技术总监张久亮的带领下,来到了供暖学院实践基地及运营管理基地,实地学习秦华供热应用经验。
秦华热力是西安市唯一完全不使用燃煤,以天然气及其他清洁能源,提供市政集中供热服务的热力公司。这与国家节能环保、治污减霾的政策要求相符,是城市供热的重要发展方向。
在实践基地,张总给大家分享了供热系统的设计心得:首先,系统选用德地氏品牌高效冷凝商用锅炉,保证了热源侧高效率运行;其次,使用热泵进一步降低烟气温度,对排烟进行“脱白”处理,烟气温度不超过15℃,热量被深度回收利用,也消除了白雾对环境的影响;再次,通过智能控制系统调节设备运行及末端热力平衡,在保证室内温度的前提下最大限度的节约运行成本,达到了热力公司的运营平衡。
▵ 实践基地供热系统示意图
在运管基地,张总介绍了秦华热力与喜德瑞共同研发的loT系统,在这个平台上,使运行节能控制、智慧供热调节、综合能源应用、用户服务反馈得以实现。这些,有赖于大数据的采集、分析,以及控制系统的精密逻辑。
综合这些优势,供热系统可节能35%,运行站无可见烟气排放,噪音降低30%,氮氧化物排放可达到全国最高标准。
(2)喜德瑞高效节能产品及系统应用
现场参观给大家留下了深刻的印象,研讨会随即展开,喜德瑞技术服务总监范宇卿首先带来了他的分享。
作为世界三大暖通集团之一,喜德瑞集团一直引领行业的技术发展,将先进的解决方案提供给用户。
大背景下,供热行业正处于一个充满挑战性的阶段,能源生产消耗模式的变化推动着整个行业的变革;跨行业、跨领域供应商的整合成为发展的重要趋势;数字化也将给行业带来颠覆性的改变。
范总首先对德地氏燃气全预混冷凝商用炉的特点和产品在分布式燃气集中供热领域的应用进行了深入阐述。全预混冷凝商用炉具有高效环保的特点,锅炉效率最高可达109%,可减少80%NOx和90%CO的排放;产品输出功率的调节范围更宽,级联应用并集成控制,可实现对热需求的实时精准供应;与传统锅炉不用,冷凝锅炉随着输出功率的降低,效率会逐步提高,而低输出状态往往占到系统运行的大部分时间,这也就最大化地降低了运行能耗;模块化解决方案使整套系统更加紧凑,对锅炉房高度和面积的需求更小,避免了改造过程中对既有建筑的破坏,降低了改造成本和施工难度,并缩短了施工周期;高导热耐腐蚀的炉体材质,也保证了设备的长期使用。同时,范总也讲述了冷凝炉在高、低温末端系统的多种应用与多能源管理方面的技术要点。
面对行业的发展,喜德瑞集团始终致力于新产品和技术的开发和应用,并在混合能源应用、新能源产品以及数字化方面取得了新的进展。
▵ 级联系统技术在国内的推广
▵ 混合能源综合利用与智慧控制
▵ 零排放氢燃料锅炉领域探索
▵ 物联网及数字化服务战略
在范总的分享中,与会人员对于喜德瑞集团以及欧洲供热技术的发展有了更新的认识。
(3)专利技术连续供热化霜的空气源热泵
随后,本次活动中,达成三方战略合作的校方代表陆续发言。西安建筑科技大学是中国建筑老八校之一,其“建筑环境与能源应用工程”专业,培养了全国首批的本科生与研究生。建筑设备科学与工程学院刘雄教授,带来了他在“连续供热化霜的空气源热泵”领域的专利技术。
随着热源的整合,锅炉与热泵都将作为混合能源综合利用的核心模块,对两类产品的了解有助于技术的共同发展,为用户提供综合性方案。
传统热泵,避不开除霜的问题。除霜是一个逆向循环(夏季模式),此过程约占到系统运行时间的20%。在这个过程中,不但无法向室内提供热量,还会把室内热量散失到室外,运行能耗随即增加10%,并且伴有室内热水加热器冻结风险。
刘教授对传统设备加以改进,设备内增加了第二套四通阀和室外换热器,形成两套循环。
化霜过程中,不从室内热水加热器取热,而从另一侧室外换热器2取热,来化室外换热器1的霜,同时,右侧循环保持进行,保持了供热的连续性。
更进一步的,以此模块为基础,可以拓展为级联系统使用,压缩机还可以进一步整合,选用螺杆压缩机以及离心压缩机,可提供多种的解决方案。
本项技术中,我们可以看到两点,第一是将系统知识应用到了设备改进中,第二是模块化联机系统的应用。
无论热源是锅炉还是热泵,系统的级联运行,都可以实现不同模块之间的协作,综合控制,同时提高控制精准度,系统扩展方便,应用范围广,未来有很大的发展潜力。随着供热技术的不断进步,高效的设备也需要与优质的系统解决方案相结合,才能充分发挥出其性能,这与喜德瑞一直倡导的技术理念也是相符的。
(4)成果分享集中供热关键技术研究
接下来,来自另一位三方战略合作伙伴长安大学,长安大学是我国著名的“双一流”211高校,同时也是985优势平台。本次研讨,长安大学建筑工程学院的江超老师,给大家带来了“集中供热关键技术研究”方面的成果分享。
a. 集中供热系统精细化控制与调节
现代供热技术,热源与系统持续优化,基本可以通过数据采集满足用户的各种用热需求。而相对于分户供热来说,分布/集中式供热涉及范围更大,用户更多,为了保持均衡性,就需要对采集的大量数据进行分析运算,再控制系统响应。这其中包含负荷、热源、管网、换热站、末端等几个层次的分析运算。在优化过程中,长安大学成功将神经网络模型、遗传算法、蚁群算法、蜂群算法、粒子群算法等融入其中,大幅提升了参考数据的准确性。秦华热力喜德瑞供暖学院的运营管理基地,目前已经具备其中的数据采集功能,相信未来通过对算法的优化,将进一步提升调控的精准度。
b. 多热源环状管网联合运行
这种管网的整合,存在多个需要解决的问题,多热源分配、多泵联动、多点定压、水力平衡分析,这其实也是供热系统精细化控制的一种应用,系统经过整合改造,呈现出良好的运行效果。
c. 直埋供热管道热/力耦合分析
管道直埋的安装方式,有绝热效果好,建设成本低,占用空间小等一系列优点,但是管道热应力如果处理不好会造成安全隐患。小口径管道的应力分析可以采用公式计算,或者用3D梁模型模拟得出结论,而大口径薄壁管,存在应力集中和局部失稳的问题,且不易计算。针对此问题,长安大学引入了有限元分析软件进行模拟分析运算,运算结果与现场实测值进行比对,偏差不超过3%,彻底解决了这一问题,这也是目前国内范围应力分析最先进的一种方式。
(5)前沿探索智慧供热大数据挖掘研究
作为本次研讨会的特邀嘉宾,西安交通大学的李明涛副教授,也分享了他的研究方向“智慧供热大数据挖掘”。这项研究利用先进的AI技术手段探索大规模能源系统现存的和待解决的系统层面优化难题,其中涉及到建模、仿真、优化、控制等多个方面,代表着现在最前沿的技术。
a. 综合能源系统
李教授首先阐述了“能源互联网”的概念,近代,互联网作为第四次工业革命的开端,推动了科技的发展。而在不久的将来,能源也可以像互联网的数据流动一样,可以进行控制,通过打通电、气、热之间的转化,科学运算后,就能得出最优化的储存、传输和供应方式。
在这方面,喜德瑞已经在欧洲加以应用,新技术需要运行数据的反馈验证,而在系统规模方面,中国拥有独特的优势。相信未来对于能源互联,喜德瑞能做的还有很多。
b. 基于FMU/FMI的联合仿真技术信息物理系统CPS,将通过互联网控制所有的物理设备。这是以建筑信息模型BIM整合为基础的,FMU/FMI是用于机电一体化设计的最新标准与接口,它的应用极为广泛,通过模型的整合,可以完成建筑能耗分析等一系列仿真运算。现代自动化设备生产线,都已经实现工业建模,模型导入生产加工软件,无需人工的介入,就可以全自动产出设备。李教授及其团队,也参与了可再生能源设备模型库的建立,推动此项技术在国内的发展。
c. 基于群体智能的优化引擎
模型仿真完成后,统一的优化引擎,通过一系列算法,对综合系统的调度、控制、管理等问题进行优化,从而实现充分利用太阳能,地热,风能、生物能等可再生能源的第四代集中供热智慧能源网。
(6)互通有无 携手打造供暖科研基地
在研讨环节,其他与会专家及设计院纷纷发言。各方对这种校企共建的合作和交流模式都非常认可,希望接下来更多的互通有无。未来的校企合作,将不只局限于在校生的培养和就业,还将成为各位专家的科研基地,共同推动技术的发展。
在新技术出现的进程中,产品技术更新源于用户的需求,经过研发成型后投入市场,应用在适合的项目上,在运行过程中,收集反馈信息,再对产品加以改进。
在技术实现进程中,不论科研院校、厂家、设计单位、热力公司,大家研究和关注的内容,其实都是互通的。并且通过合作,才能推动技术、验证技术、完善技术,真正实现技术落地。而这也是最行之有效的合作模式。
两年时间,喜德瑞供暖学院与国内多所院校开启了校企合作共建模式,足见喜德瑞对于技术的重视。而有了资源共享这个前提,院方正在逐步将先进的理念、技术、经验转化为专业的课程和教材,旨在为供暖行业人才培养服务,同时也为用户提供更加适宜和完善的解决方案,给百姓带去更加优质的生活品质,为能源和环境减轻更多的消耗负担。
这是一项伟大的事业,需要平台和资源的支撑,也需要信心与恒心。这条路,喜德瑞只会越走越坚定。而来自供暖学院的干货,也会越来越精彩!秦华热力喜德瑞供暖学院已在路上,期待下一次的干货分享!
【编辑:暖立方冯雪艳】