[发明专利]锅炉供热气候补偿系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及供热技术，尤其涉及一种锅炉供热气候补偿系统及其实现方法。

背景技术

目前，供暖用的锅炉房多为人工调节的运行管理模式，燃气或燃煤多少以司炉工的感觉为主，其管理粗放，通常会造成用户的室内温度不稳定以及热能浪费的问题。考虑到上述锅炉供热系统运行的可靠性及舒适度，现有技术中出现了气候补偿器一类的产品，其依据气候及室外温度的不同，及一天的气温波动和光照的变化，通过调整系统的供水温度，从而使系统的供热量与室外环境气候和气象相匹配，达成按需供热的目的，同时也保证了锅炉的最低进水温度和最小流量的要求，实现节省燃料、节约能源，确保了锅炉的安全高效运行。

图1、图2为两种现有技术中实现气候补偿的锅炉供热系统。如图1所示的系统，其在锅炉11的进出口总管上安装一个带电动阀12的旁通管13，控制器14根据采集的室外气象参数调整旁通管13的流量T_h，从而改变系统的供水温度T_1g，使之与室外温度T相匹配，实现供水温度的气候补偿，可适用于某些燃气锅炉和燃煤锅炉房。但该系统存在以下三个方面的缺陷：首先，锅炉的进水温度与供热系统的回水温度相等，为了实现气候补偿功能，使得锅炉的进水温度偏低，很有可能低于烟气中水蒸汽的露点温度，最终导致锅炉尾部受热面形成酸腐蚀；其次，供热系统的回水流量有一部分通过旁通管直接进入供水管，进入锅炉的流量有可能偏小，会低于锅炉额度流量的最小值，可能导致锅炉对流管束因水流不畅而爆管；再次，由于进入锅炉的流量有可能会偏小，因此系统循环水泵采用变频装置后，节电效果不明显。

如图2所示的系统，其在锅炉的出水管和锅炉回水管之间设置了混水器22，通过设于系统供水管上的循环水泵从混水器22中抽取热水，同时锅炉21也从混水器22中抽水回锅炉保证了锅炉的最低进水温度和最小进水流量；在系统供水管和回水管之间设置旁通管并在供水与旁通连接处设电动三通阀23，调节系统供水温度实现供水温度的气候补偿调节。该系统弥补了图1所示系统的上述缺陷，但仍然存在以下两个缺陷：第一，供热系统的主循环水泵在高温下运行，会影响循环水泵的使用寿命；第二，目前已经建成在运行的供热系统，一般为单极泵系统，即系统的主循环水泵在锅炉的入口区域，如果要改成如图2所示的气候补偿系统，则必须更换主循环水泵，从而使改造投入费用偏大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种锅炉供热气候补偿系统及其实现方法，以解决现有技术中实现气候补偿的锅炉供热系统存在的上述问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的技术方案提出一种锅炉供热气候补偿系统，包括锅炉、用于系统供水及系统回水循环的主循环水泵、与锅炉出水口连接的供水管、以及与锅炉进水口连接的回水管，还包括：

电动调节阀，设于连接所述供水管与回水管的第一旁通管上，用于调节系统回水流入锅炉出水的混合比例；

补偿控制装置，根据获取的室外气象参数计算得到供暖温度参考值，与供暖温度测量值进行比较，并根据比较结果控制所述电动调节阀的开度，直至所述供暖温度测量值达到所述供暖温度参考值；

辅循环水泵，设于所述第一旁通管与锅炉之间连接所述供水管与回水管的第二旁通管上，用于将锅炉出水加压并与系统回水混合后进入所述锅炉；

进水控制装置，根据锅炉的进水温度及流量测量值控制所述辅循环水泵的工作频率，使所述进水温度/流量测量值分别大于锅炉的进水温度/流量最小需求值。

上述的锅炉供热气候补偿系统中，所述补偿控制装置进一步包括：

气象参数单元，用于获取室外的气象参数；

补偿计算单元，利用供暖温度随室外气象参数变化的气候补偿曲线，根据获取的所述室外气象参数计算得到供暖温度参考值；

温度测量单元，设于锅炉出水与系统回水经所述第一旁通管混合后的供水管上，用于获取系统的供水温度测量值；和/或，设于所述主循环水泵进水前的回水管上，用于获取系统的回水温度测量值；

温度比较单元，根据比较判断所述供水/回水温度测量值或供、回水温度测量值的平均值是否大于所述供暖温度参考值，如果是则加大所述电动调节阀的开度，否则减小所述电动调节阀的开度，直至所述供水/回水温度测量值或所述平均值与供暖温度参考值一致。

上述的锅炉供热气候补偿系统中，所述进水控制装置进一步包括：

变频单元，与所述辅循环水泵连接，用于控制所述辅循环水泵的变频运行；