[发明专利]一种节能有机热载体动态热能智能分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及供热系统，特别涉及一种节能有机热载体动态热能智能分配系统。

背景技术

有机热载体锅炉是一种新型、安全、高效节能，低压（常压下或较低压力）并能提供高温热能的特种工业炉，以导热油为热载体，通过热油泵使热载体循环，将热量传递给用热设备。

有机热载体能量系统是由有机热载体锅炉、热油循环泵、导热油输送管道网、用热设备、导热油回油管道网、三通调节阀和膨胀缓冲罐组成闭路循环系统。用于间接加热其热能有效利用率比以饱和蒸汽为热载体的开路供热系统高约25～30%，还能提供比饱和蒸汽高的工艺温度。但现有的有机热载体能量系统存在以下的缺陷：

1.输出热量的大小由输出油温的高低决定

由于导热油的比热（C）及投入运行的热油循环泵出油量（M）基本固定，从热学公式Q=C·M·T中得知，要改变输出热量(Q)的大小就要改变输出油温(T)的大小。

实际生产过程中，为了提高输出油温(T)来满足设备用热负荷的增加，就通过加大煤层厚度、提高炉排速度、加大鼓风、加大引风来提高炉膛温度来实现。但由此导致锅炉烟气温度升高、排放量加大，同时燃料燃烬率下降，。最终导致能源浪费、生产成本提高。而炉膛温度过高、油温过高将造成炉体的燃烧系统、受热系统和导热油使用寿命大大缩小，甚至造成导热油迅速炭化、管道迅速结焦，换热管效率降低。结焦严重时将造成炉膛管爆裂，酿成安全事故。

2.由于有机热载体能量系统是由有机热载体锅炉、热油循环泵、导热油输送管道网、用热设备、导热油回油管道网、三通调节阀和膨胀缓冲罐。系统输出的导热油（热能）在用热设备停机时或用热量足够时，只要分、支管道的主阀门没有关闭，都得经过换热器前端的三通调节阀旁路回路的循环才回到锅炉，无用功较大，系统越大无用功越大。

从热学公式Q=C·M·T中得知，在导热油的比热（C）、导热油温度（T）不变的情况下，要改变用热设备获得热量（Q）的多少，就要改变流过用热设备油量（M）的大小。由于更多的油量被旁通回路倒回锅炉，因此，一些瞬间用热量大的设备，在得不到更多油量的情况下，就不能保证工艺用热需求，保证不了工艺温度。

3.在能量系统冷机启动时、或系统内注入新油后启动时，会出现油泵“吸空”导致管道谐振产生轴向蹿动，危及锅炉和管道安全。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种智能化动态分配热能、锅炉和管道运行安全、供热性能稳定、节能效果优良、热能利用率高的节能有机热载体动态热能智能分配系统。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种节能有机热载体动态热能智能分配系统，包括有机热载体锅炉、导热油循环动力装置、导热油输送管道网、导热油回油管道网、电动三通调节阀和膨胀缓冲罐，所述有机热载体锅炉输出连接导热油循环动力装置，所述导热油循环动力装置经导热油输送管道网输送导热油至用热设备的输入端，所述用热设备的输出端经导热油回油管道网连接在电动三通调节阀上，所述电动三通调节阀一路连接在膨胀缓冲罐上，所述电动三通调节阀一路连接至导热油循环动力装置的导热油输入端，所述膨胀缓冲罐还分别与有机热载体锅炉输入端和导热油循环动力装置的导热油输入端相连接，所述节能有机热载体动态热能智能分配系统还包括PLC控制器、油泵运行检测装置、多个管道运行检测装置以及多个电动比例调节阀，所述导热油输送管道网的各主输送管道和各分支输送管道上均通过一所述电动比例调节阀分别连接用热设备和所述导热油回油管道网，每个电动比例调节阀均连接一所述管道运行检测装置，所述导热油回油管道网的各主回油管道和各分支回油管道上均通过所述电动比例调节阀连接所述电动三通调节阀，每个电动比例调节阀均连接一所述管道运行检测装置，所述导热油循环动力装置上设有油泵运行检测装置，所述PLC控制器分别与导热油循环动力装置、电动三通调节阀、油泵运行检测装置和各个管道运行检测装置相连接。

进一步的，所述导热油循环动力装置包括至少一台主用循环油泵、一台备用循环油泵和变频控制器，所述PLC控制器通过变频控制器连接并控制备用循环油泵以变频的运行方式与主用循环油泵并列使用提供动力输出。

进一步的，所述油泵运行检测装置包括2个以上的电流脉冲信号传感器，各个所述电流脉冲信号传感器的一端分别与导热油循环动力装置的各个循环油泵相连接，另一端均与PLC控制器相连接。

进一步的，所述管道运行检测装置包括位移传感器、流量传感器、温度传感器和压力传感器，所述位移传感器、流量传感器、温度传感器和压力传感器一端均连接PLC控制器相连接，另一端均连接电动比例调节阀。