一种供暖系统及控制方法与流程

1.本发明涉及供暖系统领域，尤其涉及钢铁、冶金行业等领域的低温水余热用于高温水供暖系统。


背景技术：

2.钢铁企业在生产过程中会产生大量小于80℃的低温余热水，如高炉冲渣余热水温度一般在70℃，焦化初冷器余热水一般为60℃左右，同时，还有大量小于150℃的低温余热烟气本可以置换成大量的低温余热水，如轧钢加热炉、环形炉等低温余热烟气。目前置换出来的低温余热水主要用于建筑空间较小、负荷较低、采暖温度要求不高的采暖用户，如钢铁企业本身的办公、休息场所以及附近的居民住宅小区等，只能消耗大型钢铁企业的部分低温余热水，还有大量的低温余热水由于没有合适的低温采暖用户，没有再进一步进行余热利用。
3.而钢铁企业冷轧生产车间、热轧车间磨辊间等场所，车间厂房空间较大，对生产环境的温度需求较高，对采暖温度的要求也较高，同时采暖负荷也较大，采用蒸汽直接换热成110℃-130℃的高温水进行采暖。
4.现有的钢铁企业采暖系统存在大量低温余热水得不到充分利用，同时一些场所又需要消耗大量蒸汽，对钢铁企业冬季蒸汽平衡带来困难，增加企业运行成本。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种供暖系统及控制方法，以解决现有技术中钢铁企业采暖系统中大量低温余热水浪费而一些场所又需要消耗大量蒸汽的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种供暖系统，包括：换热装置，换热装置将低温余热烟气或低温余热水的热量置换给换热装置形成初始换热介质；再加热机组，再加热机组与换热装置连接，形成低温水循环回路，用于将初始换热介的热量质置换至再加热机组，形成低温换热介质；再加热机组还用于与蒸汽总成连接，通过蒸汽总成将再加热机组中的低温换热介质加热成供热换热介质；再加热机组还用于与供暖设备连接，通过供热换热介质给供暖设备供暖。
8.在本技术可选的实施例中，再加热机组包括热泵机组，供热换热介质包括中温换热介质；热泵机组包括第一换热器、第二换热器和第三换热器，第一换热器和换热装置形成低温水循环回路，第二换热器用于与蒸汽总成连接；第一换热器用于将换热装置形成的初始换热介质的热量置换至第三换热器，形成低温换热介质；第二换热器用于通过蒸汽总成将第三换热器中的低温换热介质加热成中温换热介质；第三换热器用于与供暖设备连接；第三换热器通过中温换热介质给供暖设备供暖。
9.在本技术可选的实施例中，再加热机组包括热泵机组和再热机组，热泵机组与换热装置和蒸汽总成连接，用于置换换热装置的初始换热介质形成低温换热介质，并通过蒸汽总成将低温换热介质加热成中温换热介质；再热机组与热泵机组和蒸汽总成连接连接，
用于置换中温换热介质中的热量，并通过蒸汽总成将中温换热介质加热成高温换热介质；再热机组还用于与供暖设备连接，通过高温换热介质给供暖设备供暖。
10.在本技术可选的实施例中，热泵机组包括第一换热器、第二换热器和第三换热器，第一换热器和换热装置形成低温水循环回路，第二换热器用于与蒸汽总成连接；第一换热器用于将换热装置形成的初始换热介质的热量置换至第三换热器，形成低温换热介质；第二换热器用于通过蒸汽总成将第三换热器中的低温换热介质加热成中温换热介质；第三换热器用于与再热机组连接，用于将中温换热介质中的热量置换至再热机组中。
11.在本技术可选的实施例中，换热装置与供暖设备连接，通过初始换热介质给供暖设备供暖。
12.在本技术可选的实施例中，供暖系统还包括补水装置，补水装置与供暖设备连接，补水装置为系统补充供热换热介质，补水装置与再加热机组连接，补水装置用于收集蒸汽总成的蒸汽在再加热机组换热冷凝后的冷凝水。
13.一种供暖控制方法，应用于上述权利要求任一项的一种供暖系统，供暖控制方法包括：获取环境温度值；依据环境温度值控制供暖系统输出与环境温度值匹配的供热换热介质，以使供暖系统向供暖设备输送供热换热介质，给供暖设备供暖。
14.在本技术可选的实施例中，供热换热介质包括高温换热介质，依据环境温度值控制供暖系统输出与环境温度值匹配的供热换热介质的步骤包括：判断环境温度值是否小于或等于第一预设值；若环境温度值小于或等于第一预设值，则控制供暖系统向供暖设备输出高温换热介质，给供暖设备供暖。
15.在本技术可选的实施例中，供热换热介质包括中温换热介质，依据环境温度值控制供暖系统输出与环境温度值匹配的供热换热介质的步骤还包括：若环境温度值大于第一预设值，则判断环境温度值是否小于或等于第二预设值；若环境温度值大于第一预设值且小于或等于第二预设值，则控制供暖系统向供暖设备输出中温换热介质，给供暖设备供暖；其中，中温换热介质的温度低于高温换热介质的温度。
16.在本技术可选的实施例中，供热换热介质包括初始换热介质，依据环境温度值控制供暖系统输出与环境温度值匹配的供热换热介质的步骤还包括：若环境温度值大于第二预设值，则制供暖系统向供暖设备输出初始换热介质，给供暖设备供暖；其中，初始换热介质的温度低于中温换热介质的温度。
17.本发明公开的一种供暖系统的有益效果是：钢铁企业的低温余热烟气和低温余热水通向换热装置，通过换热装置将低温余热烟气和低温余热水的热量置换成系统内的初始换热介质；初始换热介质通过低温水循环回路流经再加热机组，再加热机组先将初始换热介质的热量置换形成低温换热介质，蒸汽总成将再热机组中的低温换热介质加热成供热换热介质；供热换热介质流入供暖设备为采暖场所进行供暖。钢铁企业的低温余热烟气和低温余热水得到合理利用，给供暖设备的供热换热介质提供初始热量，节约蒸汽总成供给的蒸汽用量，提高能源利用率，节约供暖成本，降低钢铁企业的运营成本。
18.本发明公开的一种供暖控制方法的有益效果是：先获取采暖场所的环境温度，根据环境温度提供与环境温度值匹配的供热换热介质，在保证采暖用户需求的条件下实现精准供暖，节约供暖能源消耗，提高能源利用率，节约供暖成本，降低钢铁企业的运营成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明的第一实施例提供的一种供暖系统的结构示意图；
21.图2为本发明的第二实施例提供的一种供暖控制方法的流程图；
22.图3为本发明的第二实施例提供的一种供暖控制方法的步骤s200的子步骤的流程图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
25.以下结合本说明书的附图1至图3，对本公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
26.本发明提供的一种供暖系统及控制方法，利用钢铁企业的低温余热烟气和低温余热水的热量为供暖系统提供初始的热量来源，其余热量来源用蒸汽提供，在满足供暖场所的高需求条件下，既利用了钢铁企业的低温余热烟气和低温余热水，又节约了蒸汽的用量，合理利用了能源资料，减低钢铁企业的运营成本。
27.第一实施例
28.请参阅图1，本实施提供了一种供暖系统100，本实施例提供的供暖系统100主要用于高需求的供暖场所，先通过钢铁企业的低温余热烟气和低温余热水的热量作为初始的热量来源，再通过蒸汽加热，以达到高需求采暖场所的供暖要求。
29.供暖系统100包括换热装置10和再加热机组101，换热装置10将低温余热烟气和/或低温余热水的热量置换给换热装置10形成初始换热介质。再加热机组101与换热装置10连接，形成低温水循环回路，用于将初始换热介的热量质置换至再加热机组101，形成低温换热介质。再加热机组101还用于与蒸汽总成50连接，通过蒸汽总成50将再加热机组101中的低温换热介质加热成供热换热介质，再加热机组101还用于与供暖设备40连接，通过供热换热介质给供暖设备40供暖。
30.供暖系统100先通过换热装置10将低温余热烟气或低温余热水的热量置换形成初始换热介质，初始换热介质在低温水循环回路内流通，再加热机组101将初始换热介质的热量置换形成低温换热介质，蒸汽总成50为再加热机组101提供热源，将低温换热介质加热成
高温换热介质，为供暖设备40提供热量，满足高需求采暖场所的要求。
31.在本方案中，初始换热介质、低温换热介质、中温换热介质和高温换热介质优选为水，水的比热容大，能够存储更多的热量，并且方便取材。
32.再加热机组101包括热泵机组20，供热换热介质包括中温换热介质，热泵机组20包括第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23，第一换热器21和换热装置10形成低温水循环回路，第二换热器22用于与蒸汽总成50连接，第一换热器21用于将换热装置10形成的初始换热介质的热量置换至第三换热器23，形成低温换热介质，第二换热器22用于通过蒸汽总成50将第三换热器23中的低温换热介质加热成中温换热介质，第三换热器23用于与供暖设备40连接，第三换热器23通过中温换热介质给供暖设备40供暖。热泵机组20通过第一换热器21将初始换热介质的热量置换形成低温换热介质，第二换热器22在蒸汽总成50的热源支持下，将低温换热介质的热量置换形成中温换热介质，中温换热介质通过进一步加热可形成高温换热介质，在外部环境温度较低的情况下通过高温换热介质供暖，也可以在外部环境温度适宜时直接采用中温换热介质供暖，提供分级供暖，提升能源利用率。
33.再加热机组101还包括再热机组30，热泵机组20与换热装置10和蒸汽总成50连接，用于置换换热装置10的初始换热介质形成低温换热介质，并通过蒸汽总成50将低温换热介质加热成中温换热介质；再热机组30与热泵机组20和蒸汽总成50连接连接，用于置换中温换热介质中的热量，并通过蒸汽总成50将中温换热介质加热成高温换热介质；再热机组30还用于与供暖设备40连接，通过高温换热介质给供暖设备40供暖。换热装置10形成的初始换热介质的热量通过热泵机组20的热量交换形成低温换热介质，低温换热介质通过蒸汽总成50提供热源加热形成中温换热介质，中温换热介质进入再热机组30后，再经过蒸汽总成50提供热源加热形成高温换热介质，外部环境温度较低的情况下，通过高温换热介质供暖，满足高需求采暖场所的要求，低温换热介质先通过蒸汽总成50加热成中温换热介质，再通过蒸汽总成50加热成高温换热介质，通过逐级加热的方式，可以提高加热的效率，相当于一个高温火炉、一个中温火炉进行加热，比一个高温火炉直接将低温换热介质加热成高温换热介质的效率高，并且热量的交换率也更高，降低能源损耗。
34.热泵机组20的第三换热器23用于与再热机组30连接，用于将中温换热介质中的热量置换至再热机组30中。热泵机组20的第一换热器21与换热装置10形成的初始换热介质进行热交换，在第一换热器21形成低温换热介质，第二换热器22通过蒸汽总成50提供的热量将低温换热介质加热成中温换热介质，中温换热介质通过第三换热器23流向再热机组30，再热机组30在蒸汽总成50提供的热源下将中温换热介质加热成高温换热介质。
35.换热装置10与供暖设备40连接，通过初始换热介质给供暖设备40供暖。换热装置10与供暖设备40连接，在外部环境温度较高的情况，初始换热介质就可以满足高需求供暖场所的要求，初始换热介质直接流向供暖设备40进行供暖，而无需经过再加热机组101的加热，节约蒸汽总成50的蒸汽，即节约了能源。
36.供暖系统100还包括补水装置60，补水装置60与供暖设备40连接，补水装置60为系统补充供热换热介质，补水装置60与再加热机组101连接，补水装置60用于收集蒸汽总成50的蒸汽在再加热机组101换热冷凝后的冷凝水。在供暖过程中，系统内不停的热交换会有供暖介质的损耗，则需要通过补水装置60为各个回路之间补充供暖介质。同时，蒸汽总成50的蒸汽在再加热机组101进行热交换后形成冷凝水，补水装置60将冷凝水收集，在需要各个回
路需要补水的时候进行补充。补水装置60还设置有排水口，排水口连接排水管65，排水管65延伸至排水沟66，补水装置60有多余的水可以通过排水口流出，通过排水管65流向排水沟66排走。
37.在本技术中，换热装置10和第一换热器21之间通过低温余热供水管11和低温余热回水管12连接，换热装置10、低温余热供水管11、第一换热器21和低温余热回水管12形成低温水循环回路，初始换热介质在低温余热水循环回路流动，低温水循环回路设置有低温水循环水泵15，低温水循环水泵15为初始换热介质在低温水循环回路的流动提供动力。
38.第三换热器23和再热机组30之间通过第一高温供水管31连接，再热机组30和供暖设备40之间通过第二高温供水管32连接，供暖设备40和第三换热器23之间通过高温回水管33连接，第三换热器23、第一高温供水管31、再热机组30、第二高温供水管32、供暖设备40和高温回水管33形成高温水循环回路，低温换热介质、中温换热介质和高温换热介质在高温水循环回路内流动，高温水循环回路设置有高温水循环水泵34，高温水循环水泵34为低温换热介质、中温换热介质和高温换热介质在高温水循环回路的流动提供动力。
39.蒸汽总成50和第二换热器22之间通过第一蒸汽供应管51连接，第二换热器22和补水装置60之间通过第一冷凝水回水管61连接，蒸汽总成50的蒸汽通过第一蒸汽供应管51流向第二换热器22，蒸汽总成50为第二换热器22提供热源，蒸汽热交换后形成的冷凝水通过第一冷凝水回水管61流向补水装置60。
40.蒸汽总成50和再热机组30之间通过第二蒸汽供应管52连接，再热机组30和补水装置60之间通过第二冷凝水回水管62连接，蒸汽总成50的蒸汽通过第二蒸汽供应管52流向再热机组30，蒸汽总成50为再热机组30提供热源，蒸汽热交换后形成的冷凝水通过第二冷凝水回水管62流向补水装置60。
41.补水装置60和高温回水管33之间通过补水管63连接，补水装置60与供暖设备40之间通过补水管63和高温回水管33连接，补水管63设置有补水循环水泵34，补水循环水泵34为补水装置60提供动力，补水装置60内的水由补水循环水泵34提供动力，通过补水管63流水高温回水管33，从而给高温水循环回路补充水。
42.第三换热器23和供暖设备40之间设置中温供水管24，即第三换热器23形成的中温换热介质可以直接通过中温供水管24直接给供暖设备40供热，第三换热器23、中温供水管24、供暖设备40和高温回水管33之间形成中温水循环回路。
43.低温余热供水管11和第二高温供水管32之间通过低温直通供水管13连通，低温余热回水管12和高温回水管33之间通过低温直通回水管14连接。换热装置10、低温余热供水管11、低温直通供水管13、第二高温供水管32、供暖设备40、高温回水管33、低温直通回水管14和低温余热回水管12之间形成初始换热水循环回路，换热装置10通过与外部余热水或余热烟气热交换形成的初始换热介质可以通过初始换热水循环回路直接给供暖设备40供暖，并且补水装置60内的水也可以通过高温回水管33补充进初始换热水循环回路，同时相当于对低温水循环回路进行了补水。
44.进一步，本系统还有气候补偿器70，气候补偿器70用于检测供暖设备40安装的高需求供暖场所的所处环境的外部环境温度。低温余热供水管11设置有第一阀门71，第一阀门71控制初始换热介质是否流入第一换热器21，低温余热回水管12设置有第二阀门72，第二阀门72控制初始换热介质是否从第一换热器21流出。第一高温供水管31设置有第三阀门
73，第三阀门73控制中温换热介质是否流入再热机组30。第二高温供水管32设置有第四阀门74，第四阀门74控制再热机组30的高温换热介质是否流出。高温回水管33设置有第五阀门75，第五阀门75控制中温换热介质、高温换热介质是否回流至第三换热器23。中温供水管24设置有第六阀门76，第六阀门76控制中温换热介质是否直接流入供暖设备40。低温直通供水管13设置有第七阀门77，第七阀门77控制初始换热介质是否直接流入第二高温供水管32。低温直通回水管14设置有第八阀门78，第八阀门78控制高温回水管33内的初始换热介质是否回流至换热装置10。气候补偿器70分别与第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74、第五阀门75、第六阀门76、第七阀门77、低温水循环水泵15、高温水循环水泵34、补水循环水泵34电性连通，气候补偿器70控制第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74、第五阀门75、第六阀门76、第七阀门77、低温水循环水泵15、高温水循环水泵34和补水循环水泵34的工作状态。
45.供暖期时：
46.高需求采暖场所所处外部环境温度较高时，气候补偿器70通过判断外部环境温度，判断给高需求采暖场所匹配初始换热介质即可满足供暖时。气候补偿器70控制打开第七阀门77和第八阀门78，关闭第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74、第五阀门75和第六阀门76，打开低温水循环水泵15，关闭高温水循环水泵34。换热装置10将外部低温余热烟气或低温余热水的热量置换给初始换热介质，初始换热介质通过低温直通供水管13直接给供暖设备40供热，再通过低温直通回水管14回流至换热装置10，初始换热介质在换热装置10吸热后再通过供暖设备40给高需求采暖场所供暖。此时，初始换热介质无需再经过再加热机组101的加热，本方案可大量利用钢铁企业本身产生的低温余热烟气和低温余热水提供热量来源，节约蒸汽用量，起到合理利用能源资源，降低企业本身的运营成本。
47.高需求采暖场所所处外部环境温度适中时，气候补偿器70通过判断外部环境温度，判断给高需求采暖场所匹配中温换热介质即可满足供暖时。气候补偿器70控制打开第一阀门71、第二阀门72、第五阀门75和第六阀门76，关闭第三阀门73、第四阀门74、第七阀门77和第八阀门78，打开低温水循环水泵15和高温水循环水泵34。换热装置10将外部低温余热烟气或低温余热水的热量置换给初始换热介质，初始换热介质通过低温水循环回路流向热泵机组20的第一换热器21，第一换热器21将初始换热介质的热量置换给高温水循环回路形成低温换热介质，蒸汽总成50给第二换热器22提供热源，第二换热器22通过蒸汽总成50将低温换热介质加热形成中温换热介质，中温换热介质通过中温供水管24给供暖设备40供暖，以满足高需求采暖场所的供暖。此时，中温换热介质无需经过再热机组30的加热，节约了蒸汽总成50的蒸汽用量，并利用了钢铁企业本身产生的低温余热烟气和低温余热水提供的初始热量来源，在满足高需求采暖场所的条件下节约了能源资源，有效降低企业本身的运营成本。
48.高需求采暖场所所处外部环境温度较低时，气候补偿器70通过判断外部环境温度，判断给高需求采暖场所匹配高温换热介质即可满足供暖时。气候补偿器70控制打开第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74和第五阀门75，关闭第六阀门76、第七阀门77和第八阀门78，打开低温水循环水泵15和高温水循环水泵34。换热装置10将外部低温余热烟气或低温余热水的热量置换给初始换热介质，初始换热介质通过低温水循环回路流向热泵机组20的第一换热器21，第一换热器21将初始换热介质的热量置换给第三换热器23形
成低温换热介质，蒸汽总成50给第二换热器22提供热源，第二换热器22通过蒸汽总成50将第三换热器23的低温换热介质加热形成中温换热介质，中温换热介质流入再热机组30，再热机组30利用蒸汽总成50提供的热源将中温换热介质加热成高温换热介质，高温换热介质流入供暖设备40供暖，以满足高需求采暖场所的供暖。此时，高温换热介质经过通过多层次的升温达到供暖要求，首先利用了钢铁企业本身产生的低温余热烟气和低温余热水提供的初始热量来源，再通过热泵机组20的加热，再热机组30的再次加热，有效提高加热的效率，并降低热损耗，提高了能源利用率，在满足高需求采暖场所的条件下节约了能源资源，有效降低企业本身的运营成本。
49.综上，本发明提供的供暖系统100，通过换热装置10将钢铁企业的低温余热烟气或低温余热水得到很好的利用，并可以产生水温依次升高的初始换热介质、中温换热介质和高温换热介质，气候补偿器70判断外部环境温度，再为供暖设备40提供匹配温度的初始换热介质、中温换热介质或高温换热介质，提高资源利用率。并且高温换热介质通过热泵机组20、再热机组30逐级加热的方式，提高加热效率，降低能源损耗。通过本发明提供的供暖系统100，可以很好的利用钢铁企业的低温余热烟气或低温余热水，提高资源利用率，并节约蒸汽用量，节约能源资源，降低企业运营成本。
50.实施例2。
51.请参照图2，一种供暖控制方法，应用于上述的供暖系统100，供暖控制方法包括：
52.s100，获取环境温度值。
53.通过气候补偿器70获取高需求采暖场所的外部环境温度值，然后匹配后续步骤，以实现更精准的供热。
54.s200依据环境温度值控制供暖系统100输出与环境温度值匹配的供热换热介质，以使供暖系统100向供暖设备40输送供热换热介质，给供暖设备40供暖。
55.先获取高需求采暖场所的外部环境温度值，通过环境温度值判断与环境温度值相匹配的供热换热介质，实现供暖的准确控制，在保证供暖需求的条件下，最大化的降低能源的消耗，提高资源的利用率。
56.供热换热介质包括高温换热介质、中温换热介质和初始换热介质。中温换热介质的温度低于高温换热介质的温度，初始换热介质的温度低于中温换热介质的温度。且中温换热介质先由初始换热介质提供初始热量，高温换热介质由中温换热介质提供初始热量，初始换热介质的热量则由企业生产过程中产生的低温余热水和/或低温余热烟气提供。
57.请参照图3，依据环境温度值控制供暖系统100输出与环境温度值匹配的供热换热介质，以使供暖系统100向供暖设备40输送供热换热介质，给供暖设备40供暖的步骤包括：
58.s210，若环境温度值小于或等于第一预设值，则控制供暖系统100向供暖设备40输出高温换热介质，给供暖设备40供暖。
59.若环境温度值小于或等于第一预设值，则说明此时环境温度值较低，高需求采暖场所需要较高的热量供应，控制供暖系统100向供暖设备40输出高温换热介质，通过高温换热介质为供暖设备40供暖，以满足此时高需求采暖场所的采暖要求。
60.设置第一预设值和第二预设值，第一预设值小于第二预设值，判断环境温度值与第一预设值、第二预设值的大小关系。通过判断环境温度值与系统设置的第一预设值、第二预设值的大小关系，再为供暖设备40匹配对应的供热换热介质。
61.s220，若环境温度值大于第一预设值且小于或等于第二预设值，则控制供暖系统100向供暖设备40输出中温换热介质，给供暖设备40供暖。
62.若环境温度值大于第一预设值且小于或等于第二预设值，则说明此时环境温度值适中，高需求采暖场所需要的热量供应也适中，控制供暖系统100向供暖设备40输出中温换热介质即可满足供暖需求，通过中温换热介质为供暖设备40供暖，满足此时高需求采暖场所的采暖要求，可以节约能源资源的损耗。
63.s230，若环境温度值大于第二预设值，则制供暖系统100向供暖设备40输出初始换热介质，给供暖设备40供暖。
64.若环境温度值大于第二预设值，则说明此时环境温度值较高，高需求采暖场所需要的热量供应较小，控制供暖系统100向供暖设备40输出初始换热介质即可满足供暖需求，通过初始换热介质为供暖设备40供暖，满足此时高需求采暖场所的采暖要求，初始换热介质的热量则由企业生产过程中产生的低温余热水或低温余热烟气提供，初始换热介质无需通过蒸汽加热，可最大化节约资源，并且大量应用了钢铁企业的低温余热水和低温余热烟气，提高了资源利用率，降低钢铁企业的运营成本。
65.下面以唐山地区为例，应用本发明的供暖系统100和供暖控制方法，计算所节约的能源资源。唐山地区一般采暖期为130天，其中采暖初期15天，采暖中期100天，采暖末期15天。设置气候补偿器70的环境温度阀值，第一预设值为-5℃，第二预设值为1℃。初始换热介质通过换热装置10从钢铁企业生产过程中产生的低温余热水或低温余热烟气置换热量，初始换热介质的温度达到70℃，中温换热介质在热泵机组20中通过初始换热介质提供热量，再通过蒸汽加热，中温换热介质的温度达到95℃，高温换热介质在再热机组30中将中温换热介质通过蒸汽加热，高温换热介质的温度达到130℃。
66.供暖系统100在进行供暖前，先通过气候补偿器70进行判断：
67.采暖初期时，环境温度值较高，环境温度值一般大于1℃，再通过气候补偿器70判断环境温度值，当1℃≤环境温度值时，控制供暖系统100向供暖设备40输出初始换热介质，给供暖设备40供暖，初始换热介质的热量来源为企业生产过程中产生的低温余热水或低温余热烟气的热量置换所得。节约能源折算为蒸汽量是g1＝t1*n1*a1*g0＝24*15*0.4*100＝14400(t),其中：t1为每天运行的24(h)，n1为采暖初期天数15(d)，a1为采暖初期供暖负荷系数，取a1＝0.4，g0为采暖期设计供暖负荷折算的蒸汽量100(t/h)。
68.采暖中期时，白天上午10点至下午15点期间，环境温度值一般在-5℃～1℃范围内，再通过气候补偿器70判断环境温度值，当-5℃＜环境温度值＜1℃时，控制供暖系统100向供暖设备40输出中温换热介质，给供暖设备40供暖。节约能源折算为蒸汽量是g2＝(1-1/ψ)*t2*n2*s2*a2*g0(t/h)＝(1-1/1.7)*5*100*0.625*0.8*100＝10294(t),其中：ψ为热泵机组20制热系数，即热泵机组20总输出热量折算的蒸汽量与热泵机组20总消耗蒸汽量的比值，蒸汽溴化锂热泵机组20制热系数ψ一般为1.7左右，t2为每天运行的小时数5(h)，n2为采暖中期天数100(d)，s2为采暖中期热泵机组20供暖负荷比例系数，即为热泵机组20供暖负荷与采暖系统总供暖负荷之比，取s2＝(95-70)/(110-70)＝0.625，a2为供热负荷系数，取a2＝0.8，取g0为采暖期设计供暖负荷折算的蒸汽量100(t/h)。
69.采暖中期时，下午15点至次日上午10点期间，室外温度一般小于-5℃，再通过气候补偿器70判断环境温度值，当室外温度≤-5℃时，控制供暖系统100向供暖设备40输出高温
换热介质，给供暖设备40供暖。节约能源折算为蒸汽量是g0＝g01+g02(t/h)＝62.5+37.5＝100(t/h)，其中，g01为热泵机组20供热负荷折算蒸汽量62.5(t/h)，g02为再热机组30供热负荷折算蒸汽量37.5(t/h)，热泵机组20节约能源折算蒸汽量为g3＝(1-1/ψ)t3*n3*g01(t/h)＝(1-1/1.7)*19*100*62.5＝48897(t),其中：ψ为热泵机组20制热系数，即热泵机组20总输出热量折算的蒸汽量与热泵机组20总消耗蒸汽量的比值，蒸汽溴化锂热泵机组20制热系数ψ一般为1.7左右，t3为每天运行的小时数19(h)，n3为采暖中期天数100(d)。
70.采暖末期时，室外温度较高，室外温度一般大于1℃，再通过气候补偿器70判断环境温度值，当1℃≤室外温度时，控制供暖系统100向供暖设备40输出初始换热介质，给供暖设备40供暖，节约能源折算蒸汽量为g4＝t4*n4*a4*g0＝24*15*0.4*100＝14400(t),其中：t4为每天运行的小时数24(h)，n4为采暖末期天数15(d)，a4为采暖末期供暖负荷系数，取a4＝0.4，g0为采暖期设计供暖负荷折算的蒸汽量100(t/h)。
71.全采暖期节约能源折算为蒸汽量是g＝g1+g2+g3+g4(t/h)＝14400+10294+48897+14400＝87991(t),其中，g1为在采暖初期节约能源折算的蒸汽量(t/h)，g2为在采暖中期的白天室外气温适中期间节约能源折算的蒸汽量(t/h)，g3为在采暖中期的晚上或白天室外气温较低期间节约能源折算的蒸汽量(t/h)，g4为在采暖末期节约能源折算的蒸汽量(t/h)，节能效率为η＝g/t0*n0*a0*g0＝87991/24*130*0.7*100＝40.3％；其中，t0为每天运行的小时数24(h)，n0为采暖期天数130(d)，a0为采暖期平均供热系数(唐山地区a0≈0.7)。
72.通过上述数据可知，通过本发明的供暖系统100和控制方法，在北方采暖期期间，大量应用了钢铁企业本身生产过程中产生的低温余热水和低温余热烟气，提高了钢铁企业的废气和废水的利用率，有效提高能源资源的利用率，并通过获取高需求采暖场所的环境温度值，匹配对应的供热换热介质，避免了能源资源的浪费，并且初始换热介质的温度到高温换热介质的温度通过逐级加热的方式实现，提高加热的效率、并降低了能源的损耗，可大幅提升能源资源的利用率，降低钢铁企业的运营成本。
73.采用本方案供暖系统100和控制方法，解决了低温余热负荷与高温水供热负荷之间的热量转换提升问题，能满足钢铁企业供暖需求较高的生产车间的冬季采暖要求，增加了低温余热水和低温余热烟气的使用范围，能够根据高需求采暖场所环境温度值的变化情况，控制供暖系统100输出的供热换热介质，从而提供最佳的供热方案，减少供暖系统100能源消耗，节约能源达到40％以上，降低企业运营成本，有很好的节能效果和经济效益。
74.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
75.虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。