如果热量不足,系统会自动开启辅助烟气换热,从加热炉尾部烟道引出的200到300℃烟气,通过简易的烟气-水换热器,给循环水二次加温。
加热后的循环水,由循环泵送入保温管道,输送至500米外的供暖点,那是一栋三层筒子楼,是联合课题组师生们的宿舍,冬天全靠煤炉取暖。
为了这套系统,联合课题组攻克了无数难题。
低温余热效率低,就设计大流量、小温差循环,在筒子楼的暖气片基础上串联扩容,增加散热面积。
管道距离长、热损失大,就用陶瓷纤维毡加水泥壳的“土法保温”,实测500米温降不超过5℃。
水质差、易腐蚀,就借鉴石油工业的沥青环氧涂层技术。
系统波动大,就建大型蓄热水箱平抑负荷,开发预测算法动态调节。
……
每一个细节,都是跨学科协作的成果。
机械、材料、控制、热工、土木……
来自不同高校的师生,和轧钢厂的老师傅、青年技术员,在这片空地上碰撞、争论、试验、改进。
“时间差不多了。”周老师看了看手表,“薄板车间八点接班,现在冷却水应该已经热起来了。”
众人精神一振。
赵老师深吸一口气:“各就各位吧,王卫国,你带两个人去筒子楼,每半小时记录一次各楼层暖气片温度和室温。咱们在这儿监控主系统。”
人群迅速散开,各司其职。
吕辰站在主控制柜前,随着赵老师一声“合闸。”他轻轻按下了按钮。
“嗡——”
循环水泵低沉的轰鸣声响起,控制柜上的指示灯由红转绿。
仪表盘指针开始跳动:进水温度52.3℃,出水温度48.7℃,流量12.5m3/h……
“泵启动正常!”
“阀门开启,当前开度15%……20%……30%……”
“换热器入口温度上升,46℃……48℃……50℃……”
一个个数据报出来,声音里带着压抑的兴奋。
赵老师盯着流量计,又看了看温度表:“开度提到50%,先让系统热起来。”
“收到,开度50%。”
管道里传来水流加速的呜咽声,蓄热水箱顶部的排气阀喷出白色的蒸汽,在寒冷的空气中迅速凝结成雾。
时间一分一秒过去。
控制室里的温度计缓缓爬升:8℃,10℃,12℃……
有人脱掉了棉袄外套。
“筒子楼那边有消息吗?”赵老师问。
“刚联系过。”负责通讯的研究员回答,“一层楼梯间的暖气片刚开始温,还没热透,室内温度还没变化。”
正常,500米的管道,循环水走一个来回就要时间。
九点二十分。
“换热器出口水温达到55℃!”有人喊道。
“阀门开度调整至65%,稳定流量。”
“筒子楼报告:一层大部分暖气片手感温热,室温从0℃升至5℃!二层也开始热了!”
控制室里响起一阵轻微的欢呼。
陈老师点了点头:“比预想的快,保温层效果不错。”
周老师眉头轻皱,他盯着温度曲线图:换热器出口水温在55℃附近徘徊,很难再上去。而根据计算,要达到18℃的室内设计温度,循环水温至少需要60℃以上。
“冷却水温度多少?”他问。
“62℃,还在缓慢上升。薄板车间今天排产节奏不快,余热量不算最大。”
这就解释了,如果遇到高产日,冷却水温可达70℃以上,换热效率会高很多。
“启动烟气辅助换热。”周老师做出决定。
“明白!开启烟气阀门!”吕辰按下了阀门开关。
控制柜上又一个指示灯亮起,烟气管道上的气动阀门缓缓打开,这是全系统少数几个非电机驱动的部件,因为烟气温度高,普通电机受不了。
仪表盘上,换热器出口水温开始缓慢上升:56℃……57℃……58℃……
“筒子楼报告:三层暖气片全部热了!顶层房间室温达到9℃!底层房间12℃!”
“水力失衡。”周老师断定道,“垂直单管系统,上层流量偏大,下层偏小,得调平衡阀。”
“已经让王卫国他们在调了。”赵老师回答,“但效果有限,这种老楼改造,先天不足。”
周老师沉吟片刻:“先记录数据,下次试验,采用分楼层独立循环。”
十点整。
系统运行一个小时后,各项参数趋于稳定:
冷却水进水温度65℃,出水温度60℃;
烟气辅助换热开启,烟气温度240℃;
循环水供水温度59℃,回水温度44℃;
筒子楼平均室温:一层11℃,二层13℃,三层15℃。
未达到18℃的设计标准,但已经远优于煤炉取暖,那些小煤炉,即便烧得再旺,也很难让整个房间均匀升温到10℃以上。
而且煤炉有一氧化碳中毒风险,需要频繁添煤、清灰,远不如集中供暖省心。
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