供暖熱力站是城鎮集中供熱系統的一個重要組成部分,通過它可以把熱源廠生產的蒸汽或高溫熱水轉換成用戶可直接采暖的低溫熱水。在保證設備安全和采暖用戶室內溫度指標的前提下,怎樣做好站內節能降耗是供熱工作者研究的一個重要課題。下面從設備選型配置和運行管理的兩個方面,淺談水-水換熱供暖熱力站的節能途徑與措施。

1.站內主要設備選型配置

水-水換熱的熱力站主要設備有換熱器、循環水泵、補水泵、軟化水設備、補給水箱、除污器;電器、自控、儀表柜。

正確選配熱力站設備是節能工作的基礎,熱力站的設備選用應該全面統籌考慮,既要節省初期建設的投資,還應論證分析運行中的成本費用,在設備使用壽命的期限內,找到一個設備購置的最佳點,達到在保證設備安全運行,供熱質量達標的前提下節能降耗。

1.1換熱器

熱交換設備的選型正確與否直接影響著換熱效率及能耗大小。《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95中5.2.4條是這樣規定的:“在設計熱力站時,間接連接的熱力站應選用結構緊湊,傳熱系數高,使用壽命長的換熱器。換熱器的傳熱系數宜大于或等于3000W/(㎡·K)。”因此選用換熱器的要點如下:

1.1.1換熱器的選配應遵照CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》10.3.10(P43)條進行;換熱器設備的布置應遵照CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》10.3.11(P44)條進行。

1.1.2板式換熱器水流速在0.5m/s時,傳熱系數一般為4500~6500W/(㎡·℃)【1】。所以在水-水換熱系統選用不銹鋼板片的可拆卸板式換熱器為最佳選擇。

1.1.3換熱器形式

熱源溫度與采暖溫度的溫差較小的系統(如散熱器采暖)可選用等截面(對稱)型板式換熱器。熱源溫度與采暖溫度的溫差較大的系統(地板輻射采暖)可考慮選用不等截面(非對稱)型板式換熱器;這樣可以減少換熱面積15%~30%。

1.1.4一二次側的進出口管徑

為了降低站內管道系統阻力損失,選配換熱器的一二次水的進出口管徑不易過小,最大流速要控制在0.5m/s以下,如果管徑小流速過高,可在進出口之間加裝旁通管和調節閥門。單臺換熱器(一二次側)的進出口管徑最小不能小于熱源和供暖系統總供回水管道一號。兩臺以上換熱器的進出口管徑總的流通面積不能小于系統總供回水管道的80%。

1.1.5配置臺數及單臺板片數量

(1)用戶采暖面積較小的系統(5萬㎡以下)可選用1臺換熱器;用戶采暖面積5萬~15萬㎡的系統可考慮選用2臺換熱器;大于15萬㎡的系統可考慮配置3臺以上。

(2)單臺板片數量不宜過多,不要超過制造廠家產品樣本中所列出換熱器單臺最大的板片數量。

1.1.6有效換熱面積

考慮到熱源廠輸送的高溫水在實際運行中的溫度及流量參數不能達到設計參數等因素,為了保證實際運行狀態下的換熱量和換熱效率,換熱器選配時的實際有效換熱面積最好比計算出的所需換熱面積增加20%~30%。

1.1.7總壓降

一次側≤30KPa;二次側≤50KPa。

1.7.8板片材質:

根據熱源和采暖水質中氯離子的含量大小,板壁(介質)溫度在100℃條件下,氯離子含量小于20mg/L的可選用304的材料,大于20mg/L小于50mg/L時要考慮選用316L的材料。

1.2循環水泵

水泵的實際工作點不是完全由水泵本身決定的,而是由水泵及其管路系統共同決定的。管路系統的特性由包括管路系統在內的整個水泵裝置及實際工況決定,與水泵本身的特性無關。所以循環水泵的流量應與采暖系統的計算流量相匹配,揚程應與管網系統的總阻力損失相符合;過大或過小都會影響水泵的運行效率。

1.2.1循環水泵應遵照CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》10.3.5(P42)條選配。

1.2.2選擇循環水泵時首先應對各個水泵制造廠家樣本的參數分析對比,選擇高效節能型,即在相同(或接近)流量和揚程的前提下,配用的電機功率較低的泵型。

1.2.3根據熱負荷認真計算統計系統總流量,所選水泵的流量不應大于設計流量的10%。

1.2.4認真計算熱力站內、室外管網系統及最遠(最不利點)用戶的系統總阻力,所選水泵的揚程按管網系統總阻力最多加15~30KPa。

1.2.5如果熱力站供熱區域的用戶熱負荷固定不變時,所選水泵的運行臺數最好為一臺,另加一臺備用即可。考慮到當兩臺以上相同規格型號的水泵并聯工作時,流量不會等于單臺水泵單獨運行時流量的累加;而是會有流量減小的因素,所以并聯臺數不宜過多。

1.2.6水泵制造廠家的樣本上,一般同一規格型號的水泵列出了三組流量和揚程等參數,在選配水泵時依據計算的系統流量和揚程參數,應選擇中間一組最接近設計參數的泵型,因為這組的效率最高。

1.3補水泵

熱水采暖系統熱力站中的補水泵的作用有兩個,一是向系統管道內補水,二是系統的定壓。

1.3.1選擇補水泵應符合CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》10.3.8條的規定。

1.3.2采暖管網系統的最高點低于40米時可采用單級單吸離心式水泵;超過40米時,建議選用多級單吸離心式水泵。因為查水泵樣本得知,水泵揚程高于40米,在相同的揚程和流量下,多級水泵配用的電機功率要比單極水泵配用的電機小一個等級。

1.3.3為了節約電能,補水泵的啟停(補水和定壓)控制宜采用變頻調速器控制。

1.4軟化水設備

熱力站目前常用的主要有兩種軟化水設備,一是傳統的固定床鈉離子交換器,二是全自動鈉離子交換器。

1.4.1水質標準應達到CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》表4.3.1“熱力網補給水水質要求”的各項指標。

1.4.2固定床鈉離子交換器

由鈉離子交換器、鹽水罐(池)、鹽水泵、閥門、管道和儀表等組成。它是一組最傳統、運行穩定、出水量大、水質高的軟水設備。

在熱源廠首站和大型熱力站中可選用此種軟水設備。

1.4.3全自動軟水器

所謂全自動軟水器就是軟水器的運行及再生過程,以及每一個步驟都實現了自動控制,并采用時間、流量或感應器等方式來啟動再生、反洗、正洗、置換的全過程,生產出合格的軟化水。

(1)再生方式類型為設定固定的再生時間來啟動再生過程的稱時間型軟水器。

(2)再生方式類型根據原水的水質及交換器的交換能力來設定設備再生一次處理水量的稱流量型軟水器。

推薦選用流量型全自動軟水器,因為它再生還原的工作過程中比時間型的更省水、省鹽。

1.5補給水箱

1.5.1?CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》10.3.8條“4補給水箱的有效容積可按15min~30min的補水能力考慮”。

所以,配置水箱的有效容積不可太大,以免造成投資高和浪費。

1.5.2站內補給水箱的制作材料目前常用有兩種,一種是用鋼板焊制,另一種是采用玻璃鋼預制板組裝。由于玻璃鋼材料耐腐蝕性好,安裝方便快捷,不用防腐刷漆保養,使用壽命比鋼板長等優點;所以推薦選用玻璃鋼組裝型水箱。

1.6除污器與Y型過濾器

1.6.1除污器一般有立式和臥式兩種,可根據現場位置情況選擇確定,除污器應能出去大于或等于2.0mm的微粒雜物,但要選擇阻力損失小(<30KPa)的產品。

1.6.2Y型過濾器安裝在熱源一次供水管道的換熱器進口前,采暖二次回水管道的換熱器進口前。安裝它可以有效阻止雜質污物進入換熱器板片內造成堵塞;但它的阻力很大,據現場實測現有熱力站內大多數Y型過濾器的阻力都在30KPa以上,浪費了電能。

建議在運行一段時間后,管道內的雜質污物基本沒有的前提下,可將Y型過濾器拆除,用一個法蘭短管代替,降低阻力。

1.7閥門

1.7.1熱源一次側供回水閥門可選用法蘭(或焊接)鑄鋼閘閥、球閥、硬密封蝶閥。

1.7.2采暖二次側供回水閥門可選用法蘭鑄鋼(或鑄鐵)閘閥、渦輪蝶閥等。

1.7.3除污器的排污閥應選用直通式的球閥或鍋爐上用的快速排污閥。

1.7.4循環水泵的進出口(尤其是管徑DN200以上)閥門最好選用阻力較小的閘閥或調節閥門,止回閥選用旋啟式(因為蝶閥的調節性能差,蝶式止回閥的阻力太大)。循環水泵如果是一用一備配置,建議考慮取消止回閥,減小阻力。

1.8設備與管道布置

1.8.1設備與建筑房間的墻距尺寸要按相關《規范》的規定,滿足運行操作和檢修保養的空間需要。換熱器、水泵設備的管口方向盡量靠近室外管道入站口的方向位置。

1.8.2總供回水管道:為了降低阻力損失,管徑不宜過小,管徑確定可參照CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》7.2.2條:“確定熱水熱力網主干線管徑時,宜采用經濟比摩阻。經濟比摩阻數值宜根據工程具體條件計算確定,主管干線比摩阻可采用30Pa/m~70Pa/m。”

尤其是循環水泵吸入口前的主管道的管徑最好放大一號為宜。

1.8.3循環水泵進出口管:道為了減小阻力,循環水泵的進出口管道應加異徑管擴大,安裝在垂直管道上的異徑管應選用同心異徑管;安裝在水平管道上的異徑管應選用偏心異徑管(安裝上平)。

1.8.4換熱器進出口管道

為了減小阻力,板式換熱器的進出口管道加裝異徑管擴大管徑,安裝在垂直管道上的異徑管應選用同心異徑管;安裝在水平管道上的異徑管應選用偏心異徑管(安裝上平)。

1.8.5管道布置應統籌考慮合理定位,盡量減少交叉和彎頭降低阻力。

1.9供熱量自動控制裝置

根據JGJ173-2009《供熱計量技術規程》4.2.1條:“熱源或熱力站必須安裝供熱量自動控制裝置”。自動控制裝置中的主要設備包括氣候補償儀、PLC控制器和變頻調速器。

1.9.1氣候補償儀安裝在供暖熱力站系統中,能夠起到根據室外氣象溫度自動控制調節供熱量的作用,使用戶需用的熱量與供熱量之間達到平衡,在滿足用戶舒適度的前提下,最大限度地節約了熱量。所以熱力站安裝氣候補償儀是一個非常必要的節能措施。

1.9.2PLC(可編程邏輯控制器)它可以替代繼電器實現對循環水泵變頻調速器的邏輯控制,是供熱節能必不可少的重要設備之一。

1.9.3循環水泵安裝變頻調速器,可實現系統變流量的調節,也就是供熱系統量調節技術。采用此項技術后可以節約電能,如果與氣象補償等技術配合使用,還可以節約熱能。這里特別指出在設計選配中應考慮以下兩點:

(1)為保證變頻水泵的高效節能和安全運行,水泵的最小轉速不應低于額定轉速的50%。

(2)變頻水泵的經濟轉速70~100%,在閉式系統宜采用多臺水泵同步變速的并聯變流量調節方式。

2.站內管理運行的節能措施

在保證設備安全以及供熱質量的前提下,熱力站運行中最關鍵的要是抓好節能和經濟運行管理工作,以最少的能源投入,獲得最高的供熱質量,取得最大的經濟效益。

2.1運行調節

2.1.1做好站內運行調節工作的前提是要做好室外管網系統及用戶采暖系統的水力平衡。

2.1.2根據當地室供暖天數及外氣象溫度,用質調節及量調節計算公式,計算列出在不同的室外溫度下質調節的供回水溫度曲線圖表,以及進行量調節的循環水泵轉速(頻率)圖表,用以指導運行調節工作。

2.1.3根據熱力站供暖區域建筑物圍護結構的實際情況(耗熱量),科學合理地設定氣象補償儀和變頻調速器的各項指令參數,用以調節供熱量和循環水流量。

2.1.4根據供暖管道系統高度,設定好系統定壓點壓力,避免運行時系統最高點倒空,造成用戶排氣泄水。

2.2其它措施

2.2.1對熱力站管理運行人員應進行專業技術培訓,提高管理操作的水平。

2.2.2建立節能獎懲制度,發動大家共同參與節能工作。

2.2.3系統在初次循環運行時,應先分別關閉換熱器一二次側的進出口閥門,打開旁通閥門,循環運行若干小時待管道內的水干凈后,再關閉旁通閥門,打開換熱器進出口閥門運行;以免管道系統的雜物流入換熱器造成堵塞。

2.2.4運行中隨時觀測換熱器一二次側進出口兩端的壓差變化,一次側與二次側的溫度變化情況,若壓差和溫差比正常運行時加大,應及時拆檢換熱器清除板片間的污垢。

2.2.5要隨時觀察除污器和Y型過濾器進出口兩端的壓差變化,及時排污降低系統的阻力損失。

2.2.6軟水水質應符合CJJ34-2010《城鎮供熱管網設計規范》4.3.1條規定,嚴禁將不合格的硬水直接補入管網系統,以免造成板換結垢降低傳熱效率。

2.2.7加強對設備的檢修,減少跑冒滴漏現象。

2.2.8做好站內設備(尤其是板式換熱器)、管道及閥門附件的保溫,減少熱損失。

供暖熱力站系統的節能改造潛力很大,但是,要實現熱力站內的節能的前提條件正如JGJ173-2009《供熱計量技術規程》所示:“3.0.4既有民用建筑供熱系統的熱計量及節能技術改造應保證室內熱舒適要求;3.0.5既集有中供熱系統的節能改造應優先實行室外管網的水力平衡、熱源的氣候補償和優化運行等系統節能技術,并通過熱量表對節能改造效果加以考核和跟蹤”。

篇2:供暖達標節能保安全措施

一、司爐人員兩紀要求

1、嚴格遵守路局、段及車間的各項規章、制度。

2、嚴格遵守職場紀律,嚴禁當班喝酒或帶酒氣上崗,嚴禁在崗位上做如玩手機、看書報、聽音樂等一切與工作無關的事情。

3、禁止無故遲到、早退,嚴禁當班人員離崗、空崗、睡崗、擅自串崗。

4、嚴禁在設備上坐臥,在職場懸掛、擺放個人物品。禁止鍋爐房內有閑散雜人、車輛隨意出入。

二、人身、設備安全保證措施

1、司爐工應嚴格遵守路局、段下達的各種安全生產規章制度,在作業中嚴格執行鍋爐安全操作規程。

2、必須按規定對各種設備進行檢查和巡視,并按時認真填寫工作記錄,嚴禁在各種工作記錄中造假。

3、嚴禁發生事故、故障或發現危及安全的重要信息不按規定立即報告。

4、每月不少于2次對鍋爐產生超溫、超壓和汽化的應急演練,確保鍋爐發生緊急情況時,能正確操作,確保鍋爐安全;

5、鍋爐停止運行時,要打開副煙道,并保持鍋爐間內有一定通風,避免出現煤煙中毒。

三、溫度達標、節能措施

1、司爐人員應對本鍋爐房供熱的系統分布及主要冷點全部了解掌握,并配合檢修人員進行熱平衡的調試,使各供熱處所溫度均衡;

2、根據氣溫變化,適當調整煤質和供回水溫度,盡量保證室內溫度均衡,避免出現室內溫差過大情況;

3、定期對司爐人員進行技能培訓,加強司爐人員的職業技能,避免出現煤炭燃燒不充分造成的煤炭浪費情況。

丹東房產段本溪供暖車間

2011年10月25日