1.安裝熱工儀表,掌握系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況

?供熱系統(tǒng)安裝所需的熱工儀表是掌握系統(tǒng)運(yùn)行工況、準(zhǔn)確了解和分析系統(tǒng)存在的問題、采取正確方法與措施以達(dá)到節(jié)能挖潛目的重要手段。目前熱工儀表安裝不全、不準(zhǔn)的情況比較普遍,因此,必須要按照規(guī)定補(bǔ)齊所有熱工儀表,并保證儀表的完好和準(zhǔn)確。

2.加強(qiáng)鍋爐房的運(yùn)行管理,是投資少、效果顯著的節(jié)能措施

1.司爐人員及水處理人員必須經(jīng)國家勞動(dòng)部門或技術(shù)監(jiān)督部門培訓(xùn)并考試合格;

2.建立正確、完善、切實(shí)可行的運(yùn)行操作規(guī)程;

3.鍋爐房水處理(包括軟化水或脫鹽、除氧)設(shè)備處理后的水質(zhì),必須達(dá)到而易見國家規(guī)程規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)禁鍋爐直接補(bǔ)自來水或河水;

4.嚴(yán)格執(zhí)行定期維修,停爐保養(yǎng)制度,保證設(shè)備完好,杜絕跑、冒、滴、漏。

3.采用分層燃燒技術(shù),改善鍋爐燃燒狀況

目前城市集中供熱鍋爐房多采用鏈條爐排,燃煤多為煤炭公司供應(yīng)的混煤,著火條件差,爐膛溫度低,燃燒不完全,爐渣含碳量高,鍋爐熱效率普遍偏低。采用分層燃燒技術(shù)對(duì)減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率,有明顯的效果。

沈陽惠天公司一臺(tái)10.5MW的熱水爐,采用分層燃燒后,熱效率由70.2%提高到75.1%,爐渣含碳量由13%下降為10%。唐山熱力公司采用該技術(shù),使鍋爐熱效率提高10~15%,爐渣含碳量降低至10%以下,而且鍋爐燃燒系統(tǒng)的設(shè)備故障大大減少,提高了鍋爐運(yùn)行的可靠性和安全性。

對(duì)于粉末含量高的燃煤,可以采用分層燃燒及型煤技術(shù)。該技術(shù)是將原煤在入料口先通過分層裝置進(jìn)行篩分,使大顆粒煤直接落至爐排上,小顆粒及粉末送入爐前型煤裝置壓制成核桃大小形狀的煤塊,然后送入爐排,以提高煤層的透氣性,從而強(qiáng)化燃燒,提高鍋爐熱效率和減少環(huán)境污染。中原油田鍋爐燃用鶴壁煤,粉末含量高,Φ<3mm的煤粒約占60~70%,采用此技術(shù)后,爐渣含碳量降低到15%以下,鍋爐效率提高了8%,煙塵排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),年節(jié)煤8~10%。

沒有空氣予熱器的鍋爐,因?yàn)橄驙t排上送的是冷風(fēng),容易造成大塊煤不易燒透,使?fàn)t渣含碳量反而略有增加,不宜采用。

4.中小型鍋爐采用煤渣混燒、減少爐渣含碳量

中小型鍋爐、采用煤與爐渣混燒法是一種投入較很小,效果很好的節(jié)煤措施。煤與爐渣的比例約為4:1,充分混合后入爐燃燒,煤中摻了顆粒較大的渣,減少了通風(fēng)阻力,送風(fēng)更加均勻,增加了煤層的透氣性,提高了燃燒的穩(wěn)定性,使?fàn)t渣含碳量顯著下降。北京市昌平縣房管局供暖服務(wù)公司,海淀區(qū)房屋土地管理局房屋設(shè)備經(jīng)營管理處及天津市房屋供熱公司在14MW鍋爐上采用煤與渣混燒法后,爐渣含碳量分別下降到3%~8%。

5.改善鍋爐系統(tǒng)的嚴(yán)密性,降低過剩空氣系數(shù)

鍋爐的過剩空氣系數(shù)是評(píng)價(jià)鍋爐燃燒狀況的一個(gè)重要參數(shù),只有過剩空氣系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),鍋爐才能在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下燃燒,因此要采取防止鍋爐本體及煙風(fēng)道滲漏風(fēng)的措施,改善鍋爐及煙風(fēng)道的嚴(yán)密性,降低過剩空氣系數(shù)以提高鍋爐的效率和出力沈陽惠天公司對(duì)鍋爐除渣系統(tǒng)進(jìn)行水封,同時(shí)對(duì)鼓、引風(fēng)系統(tǒng)、爐墻、煙道等漏風(fēng)點(diǎn)封堵后,鍋爐熱效率由68%提高到76%,過剩空氣系數(shù)從2.9下降為2.1,鍋爐不僅升溫快,而且爐渣含碳量也能降到12%以下。

6.保證鍋爐受熱面的清潔,防止鍋爐結(jié)垢

鍋爐的水冷壁、對(duì)流管束、省煤器、空氣予熱器等受熱面積灰和鍋爐結(jié)垢是影響鍋爐傳熱的一個(gè)主要因素,據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定,水垢的熱阻是鋼板的40倍,灰垢的熱阻是鋼板的400倍,因此要建立及建全鍋爐水質(zhì)管理和定期的除灰制度,保證鍋爐用水的水質(zhì)和鍋爐受熱面的清潔,以提高鍋爐效率和設(shè)備使用壽命。

7.大、中型鍋爐采用計(jì)算機(jī)控制燃燒過程,提高鍋爐效率

對(duì)大中型鍋爐房應(yīng)逐步建立微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制。由于鍋爐燃燒過程是一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)雜變化過程,各種各樣的因素都會(huì)引起工況的變化,只有實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的自動(dòng)控制才能達(dá)到鍋爐的最佳燃燒工況,熱效率達(dá)到最高。

北京北辰熱力廠經(jīng)過多年努力,采用兩臺(tái)PLC工控機(jī)對(duì)9臺(tái)35t/h的蒸汽鍋爐進(jìn)行集中管理,實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒自動(dòng)控制。根據(jù)負(fù)荷狀況,對(duì)蒸汽壓力、流量、煤量、爐膛溫度、排煙溫度、煙氣含氧量進(jìn)行綜合分析和尋優(yōu)調(diào)整,以達(dá)到人工操作難以達(dá)到的效果,同時(shí)還可以根據(jù)煤質(zhì)的好壞,加濕程度等因素適當(dāng)調(diào)整參數(shù),以達(dá)到最佳燃燒工況。幾年來運(yùn)行工況一直平穩(wěn),噸汽標(biāo)煤耗平均下降9.8kg/t,爐渣含碳量降低1.37%,效果顯著。

8.改變大流量、小溫差的運(yùn)行運(yùn)行方式,提高供水溫度和輸送效率

目前國內(nèi)供熱系統(tǒng),包括一次水系統(tǒng)和二次水系統(tǒng)都普遍采用大流量小溫差的運(yùn)行方式,實(shí)際運(yùn)行的供水溫度比設(shè)計(jì)供水溫度低10~20℃,循環(huán)水量增加20~50%。此種運(yùn)行狀態(tài)使循環(huán)水泵電耗急劇增加(50%以上)、管網(wǎng)輸送能力嚴(yán)重下降、熱力站內(nèi)熱交換設(shè)備數(shù)量增加。其原因除受熱源的限制不能提高供水溫度外,主要是因?yàn)楣芫W(wǎng)缺乏必要的控制設(shè)備,系統(tǒng)存在水力工況失調(diào)的問題,為保證不利用戶供熱而采取的措施。因此,應(yīng)該在供熱系統(tǒng)增加控制手段,解決了水力工況失調(diào)后,將供水溫度提高到設(shè)計(jì)溫度或接近設(shè)計(jì)溫度,以提高供熱系統(tǒng)的輸送效率、節(jié)約能源,并為用戶擴(kuò)展打下良好基礎(chǔ)。太原市熱力公司在太原第一熱電廠供熱系統(tǒng)上采用了分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式,提高了初寒期的熱網(wǎng)供水溫度,循環(huán)水量減少約25%,一個(gè)采暖季循環(huán)水泵節(jié)電近200萬度,減少運(yùn)行費(fèi)用近83萬元。

9.風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù),更換壓送能力過大的水泵,節(jié)約電能

風(fēng)機(jī)、水泵的選擇和配置其能力都有一定的富裕度,這是因?yàn)?

1.風(fēng)機(jī)、水泵選型時(shí)要求揚(yáng)程有一定裕度,而且風(fēng)機(jī)、水泵規(guī)格不可能與需要完全一致,一般選型結(jié)果都稍大;

2.在運(yùn)行過程中荷載(揚(yáng)程、流量)常有波動(dòng)變化,小荷載時(shí)風(fēng)機(jī)、水泵的能力會(huì)進(jìn)一步富裕;

3.熱網(wǎng)建設(shè)有一發(fā)展過程,循環(huán)水量逐年增加,系統(tǒng)滿負(fù)荷前水泵能力富裕很大。

風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù),可以及時(shí)地把流量、揚(yáng)程調(diào)整到需要的數(shù)值上,消除多余的電能消耗。一般都能達(dá)到30%以上的節(jié)電效果。長春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司,在1997和1998兩年內(nèi),將58臺(tái)水泵改造為變頻調(diào)速泵后,節(jié)電率達(dá)40~60%,投資回收期為1.2個(gè)采暖期;白城熱力公司于1999年在43臺(tái)水泵上加裝變頻調(diào)速裝置后,節(jié)電率為40~50%,采用調(diào)速技術(shù)所增加的投資,一般在一個(gè)采暖季內(nèi)通過減少電費(fèi)支出就能得到回收。

但對(duì)壓送能力過大的水泵,采用調(diào)速技術(shù)來降低水泵揚(yáng)程,將導(dǎo)致水泵在低效區(qū)工作,達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果,因此,應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行資料的分析更換水泵。長春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司96年更換了5臺(tái)循環(huán)水泵,節(jié)電率達(dá)40~70%;97、98年進(jìn)一步更換155臺(tái)水泵后電耗比改造前下降46.1%,年節(jié)電800萬度,兩年共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益945萬元,投資回收期約為0.6個(gè)采暖期。鄭州市熱力公司96年投資40萬元,更換了26臺(tái)水泵,年節(jié)電90萬度,節(jié)省電費(fèi)45萬元。

目前常用的水泵變速裝置有變頻器和液力耦合器兩種。采用變頻器效率高、調(diào)速范圍大,但投資費(fèi)用高且管理比較復(fù)雜;采用液力耦合器效率低、調(diào)速范圍小,但投資費(fèi)用少且維護(hù)簡(jiǎn)單。采用何種調(diào)速設(shè)備、設(shè)備功率如何選定、是否需要同時(shí)更換風(fēng)機(jī)或水泵,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。

10.推廣熱水管道直埋技術(shù),降低基礎(chǔ)投資和運(yùn)行費(fèi)用

熱水管道直埋技術(shù)在國內(nèi)使用已有經(jīng)驗(yàn)。《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T81-98)也已于1999年6月1日起頒布實(shí)施。直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)比較,不僅具有節(jié)省用地、方便施工、減少工程投資(DN≤500,管徑越小越明顯)和維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)外,由于用導(dǎo)熱系數(shù)極小的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫,熱損失小于地溝敷設(shè)。尤其是長期運(yùn)行后,地溝管道的保溫層會(huì)產(chǎn)生開裂、損壞以及地溝泡水而大幅度增加熱損失,而直埋管道不存在上述問題。根據(jù)煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱力公司1998年冬季實(shí)測(cè)結(jié)果,DN800地溝管道每公里溫降為0.75℃,而DN500直埋管道的溫降僅為0.34℃,按同類敷設(shè)方式的管道,管徑越大溫降應(yīng)越小推算,DN800直埋管道的溫降將更小。建議在DN500以下管道積極推廣直埋敷設(shè)。推廣時(shí)應(yīng)注意使用符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制保溫管和管件,并保證設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量。

由于大口徑(DN≥600mm)管道直埋的技術(shù)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗(yàn)不夠,實(shí)施時(shí)可能會(huì)發(fā)生問題,使用時(shí)要填重。

11.推廣管道充水保護(hù)技術(shù),防止管道腐蝕

國內(nèi)部分非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng),采取夏季放水檢修,冬季投產(chǎn)前充水的作法。由于系統(tǒng)放水后不及時(shí)充水,空氣進(jìn)入管道而造成管內(nèi)壁腐蝕。所以非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng)應(yīng)積極推廣夏季管道充水保護(hù)技術(shù),在夏季檢修后及時(shí)充滿符合水質(zhì)要求的水,既可省去管道投運(yùn)時(shí)的充水準(zhǔn)備時(shí)間,又可防止管內(nèi)壁腐蝕。

12.熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備,解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象

目前,供熱系統(tǒng)的一次系統(tǒng),因通過每個(gè)熱力站的水量得不到有效地控制而造成的水力失調(diào)和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象很嚴(yán)重。因此應(yīng)在熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備以解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)問題。對(duì)于當(dāng)前國內(nèi)供熱系統(tǒng)絕大多數(shù)采用的定流量質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)自力式流量限制器,對(duì)于近期即將采用或正在采用的變流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)應(yīng)裝壓差控制器。八十年代末北京市熱力公司在熱力站入口加裝了流量限制器,在熱源能力不增加的條件下供熱面積由1304萬平方米增加到1610萬平方米,節(jié)約熱能約20%。天津市熱電公司于1994~1996年在第一熱電廠熱水管網(wǎng)上安裝了148臺(tái)自力式流量限制器,耗熱指標(biāo)由72W/m2降到44.4W/m2,擴(kuò)大供熱面積160萬平方米。中原油田供熱管理處98年在基地北區(qū)160萬平方米供熱系統(tǒng)的16座熱力站一次網(wǎng)回水管上,投資26萬元加裝國產(chǎn)自力式流量控制器后,停用了5臺(tái)燃油鍋爐,年節(jié)省燃油費(fèi)用84萬元,循環(huán)水量由2300t/h下降到2100t/h。

13.熱力站(或混水站)安裝監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供給用戶的熱量

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)供給用戶的熱量,熱力站應(yīng)安裝監(jiān)控系統(tǒng)。

熱力站(或混水站)內(nèi)設(shè)有采暖系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),那個(gè)系統(tǒng)需要控制,實(shí)施什么樣的控制水平應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。當(dāng)一、二次系統(tǒng)都為質(zhì)調(diào)節(jié)、流量基本不變時(shí),根據(jù)二次系統(tǒng)的供回水溫度控制一次系統(tǒng)的供水閥門,可以使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,自力式調(diào)節(jié)閥,對(duì)于控制要求高、控制過程復(fù)雜的,則應(yīng)考慮配有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制裝置。

先進(jìn)國家的集中供熱間接連接熱力站,一般都采用組合式供熱機(jī)組。該機(jī)組包括板式換熱器,循環(huán)水泵,補(bǔ)水裝置,監(jiān)控儀表和設(shè)備,可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)二次水供水溫度和供給熱量。近年來,我國哈爾濱、天津等地的熱力公司安裝這種供熱機(jī)組,運(yùn)行結(jié)果表明,有顯著的節(jié)能效果。同時(shí)還有占地小,安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

國內(nèi)已經(jīng)實(shí)施監(jiān)控的熱力站,都取得良好的節(jié)能效益沈陽惠天熱電有限公司沈海熱網(wǎng)于1993年在33個(gè)間接連接熱力站安裝了監(jiān)控系統(tǒng),并于當(dāng)年冬季對(duì)所轄間接連接熱力站進(jìn)行熱耗統(tǒng)計(jì),有監(jiān)控的熱力站,其采暖平均熱指標(biāo)為41.2W/m2而無監(jiān)控?zé)崃φ镜牟膳骄鶡嶂笜?biāo)達(dá)48.8W/m2,節(jié)能率為15%。

14.改善二次水系統(tǒng)和戶內(nèi)系統(tǒng),解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均,能源浪費(fèi)的問題

在用戶樓棟入口(當(dāng)幾棟樓到干管的系統(tǒng)管道阻力相近時(shí),也可在總分支管上)裝設(shè)流量控制設(shè)備,對(duì)各樓之間流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié),在管路(一般為立管)上裝設(shè)平衡閥平衡各立管之間的流量,在每組散熱器前裝設(shè)溫控閥控制室內(nèi)溫度,可以有效地解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均的問題,不僅節(jié)約能源,還為計(jì)量收費(fèi),用戶自由調(diào)節(jié)室溫打下了基礎(chǔ)。

北京市熱力公司在供熱節(jié)能示范小區(qū)采用上述措施后,有效地解決了豎向失調(diào)問題,節(jié)約能源20%;山東榮城供熱公司在小區(qū)供熱面積為10萬平方米的85%用戶入口安裝了流量調(diào)節(jié)裝置,基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)水力平衡,節(jié)約熱能8%,減少水泵功率25%,做到了當(dāng)年投資當(dāng)年回收;吉林熱力公司在戶內(nèi)系統(tǒng)壓力損失比較大的環(huán)路立管上,安裝小揚(yáng)程、小流量和噪音小的三級(jí)調(diào)速管道泵以提高該環(huán)路的壓差,改善了供熱狀況,也取得了較好的效果。

15.加強(qiáng)管理,控制系統(tǒng)失水是節(jié)能和保證安全運(yùn)行的重要措施

目前國內(nèi)部分直接連接的供熱系統(tǒng)失水情況嚴(yán)重,補(bǔ)水率高的可達(dá)循環(huán)水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統(tǒng)以及用戶內(nèi)部系統(tǒng)管網(wǎng)陳舊漏水所致。系統(tǒng)大量失水和熱量丟失、影響供熱能力,而且一些供熱單位還因水處理能力不足,不得不用生水作為熱網(wǎng)補(bǔ)水,而造成管網(wǎng)阻塞和腐蝕。因此,必須加強(qiáng)宣傳教育、加強(qiáng)管理,采取防漏、查漏、堵漏等有效措施,將失水率降到正常的水平。唐山市熱力總公司大部分為直接連接的系統(tǒng),多年來補(bǔ)水率一直保持在1%以下,取得了很大成績(jī)。對(duì)于大、中型供熱系統(tǒng)應(yīng)考慮將直接連接改為間接連接。間接連接一方面可將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的水力工況分開彼此不受影響,便于提高一次系統(tǒng)的壓力和溫度,增加輸送能力,保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行;另一方面也便于發(fā)現(xiàn)失水的部位。

16.對(duì)冬季供暖鍋爐,提倡連續(xù)運(yùn)行,分時(shí)供暖,節(jié)約能源

供暖期熱負(fù)荷的變化,應(yīng)采用調(diào)整鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)的辦法解決,即在初、末寒期減少鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù),嚴(yán)寒期增多鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù),以避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行,提高鍋爐運(yùn)行效率。

利用居民夜間睡眠休息、辦公室無人辦公采暖房間需要的溫度可以適當(dāng)降低的條件,對(duì)住宅和公建采用分時(shí)供暖,降低供熱參數(shù)以減少供熱量可以達(dá)到節(jié)能的目的。包頭市熱力公司采用分階段改變一次網(wǎng)供水溫度和對(duì)用戶實(shí)施分時(shí)供暖的辦法;天津市熱電公司在熱力站中通過控制加熱器二次出口溫度對(duì)用戶分時(shí)供暖,都取得了很好的節(jié)能效果。

17.建立并完善與供熱系統(tǒng)相適應(yīng)的控制系統(tǒng)

?供熱系統(tǒng)是由熱源、管網(wǎng)、用戶組成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),為使熱生產(chǎn)、輸送、分配、使用都處在有序的狀態(tài)下,提高供熱系統(tǒng)的能源利用,需要建立和供熱系統(tǒng)相適應(yīng)的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的建立可為供熱管理人員提供供熱系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,幫助工作人員選擇最佳的運(yùn)行方式,維持供熱系統(tǒng)瞬間變化的水力工況平衡,保證供熱,節(jié)約能源。控制系統(tǒng)的投資一般在系統(tǒng)初投資的5%以下,但其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效果是很好的。

建立并完善控制系統(tǒng)時(shí)要防止一刀切,一個(gè)模式的傾向。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小、復(fù)雜程度,實(shí)事求是地選擇適用的控制系統(tǒng),合理配置硬件、使用軟件和儀表。

18.條件合適的供熱系統(tǒng)采用多熱源聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

國內(nèi)供熱系統(tǒng)的規(guī)模正在逐漸擴(kuò)大,部分供熱系統(tǒng)具有二個(gè)或二個(gè)以上的熱源。由于各熱源的生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)和燃料等不同,因而熱生產(chǎn)的單位費(fèi)用不同(如北京熱電聯(lián)產(chǎn)每吉焦的費(fèi)用最低為12.85元,而燃?xì)鈪^(qū)域鍋爐房最高達(dá)74元)和效率差異引起的能耗不同(如熱電聯(lián)產(chǎn)供熱煤耗一般在44kg/GJ,而集中(或區(qū)域)鍋爐可達(dá)55~62kg/GJ)。因此,在供熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)采用多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行技術(shù),盡量使熱生產(chǎn)費(fèi)用低、能耗小的熱源作為主熱源在整個(gè)采暖季中滿負(fù)荷運(yùn)行,而熱生產(chǎn)費(fèi)用高、能耗大的熱源作為調(diào)峰熱源提供不足部分的熱量,這樣就能最大限度地提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和取得良好的節(jié)能結(jié)果。

多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的循環(huán)水量是連續(xù)變化的,應(yīng)采用可調(diào)速的循環(huán)水泵,而且全網(wǎng)要有統(tǒng)一的補(bǔ)水定壓系統(tǒng)和一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)和控制。由于此項(xiàng)技術(shù)的資金和技術(shù)投入較大,實(shí)施可分階段進(jìn)行。

結(jié)合我國國情,只要熱力站變流量自動(dòng)控制的手段具備,其他條件可采用輔以手動(dòng)控制的方式來實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。撫順市熱力公司采用分階段改變閥門切斷位置,解裂運(yùn)行的方式以調(diào)整主熱源和調(diào)峰熱源供熱范圍;牡丹江熱電總公司采取主熱源循環(huán)泵采用調(diào)速泵,調(diào)峰熱源配置三種不同能力的定速泵(與不同時(shí)期鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)和循環(huán)水量配套),運(yùn)行時(shí)輔以手工調(diào)節(jié)閥門的方式實(shí)現(xiàn)雙熱源的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行都取得了良好的節(jié)能效果,因此各城市應(yīng)根據(jù)自身的條件,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面綜合比較后,采用最適宜的方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

篇2:供熱空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施

從目前我國的供熱空調(diào)系統(tǒng)來看,風(fēng)機(jī)、水泵等消耗壓縮機(jī)類通用機(jī)械耗電總量是非常巨大,大約早已經(jīng)占工業(yè)用電總量的三分之一,被其所帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)鏈在國民經(jīng)濟(jì)中占有很大比重,具有非常大的節(jié)能空間。

現(xiàn)今民用供熱環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在電功率容量偏大、運(yùn)行耗電量呈現(xiàn)偏高等問題,水泵的耗電量在空調(diào)供熱系統(tǒng)總耗電量中占較大比重。設(shè)計(jì)水泵電功率容量大,就要相應(yīng)的增大發(fā)電量,增加峰谷差;運(yùn)行耗電量大,則發(fā)電用煤量也會(huì)隨之增加,污染排放量也會(huì)增多;容量增大,投資成本也隨之增加,運(yùn)行耗電量大又使電費(fèi)增多吧,這些原因都加大了空調(diào)供熱系統(tǒng)運(yùn)行中的成本,給居民用戶帶來很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也不利于企業(yè)的可持續(xù)、集約化發(fā)展。因此,必須找出空調(diào)供熱系統(tǒng)耗能較大的根本原因,根據(jù)耗能原因找出可行的節(jié)能措施。

1.空調(diào)供熱系統(tǒng)耗能較高的原因

1.1設(shè)計(jì)水泵功率較大

從水泵軸的功率可以看出,影響水泵功率的主要因素是流量、揚(yáng)程和水泵效率。設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷偏高,造成水的流量過大,不合理的冷熱預(yù)設(shè)和供回水溫差,導(dǎo)致負(fù)荷基數(shù)偏大,增大了水泵投資成本,降低了水泵運(yùn)行效率,造成流量高于實(shí)際需求量和使用量,浪費(fèi)了電能;揚(yáng)程的選擇偏高,導(dǎo)致水泵電氣容量增大,高于實(shí)測(cè)冷卻水的

水泵揚(yáng)程導(dǎo)致節(jié)流閥門消耗增多;在實(shí)際運(yùn)行中,水泵常常偏離高效率點(diǎn),導(dǎo)致水泵運(yùn)行效率低下,沒有達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。

1.2水泵運(yùn)行耗電量大

水泵軸功率和運(yùn)行期延時(shí)長短是影響水泵耗電量的主要因素,水泵的流量、揚(yáng)程和運(yùn)行效率又直接影響軸的功率。首先,為了解決熱網(wǎng)水失調(diào)帶來的用戶冷熱不均的問題,許多供熱系統(tǒng)采取大流量、小溫差的運(yùn)行方式,這種運(yùn)行方式,導(dǎo)致流量過大,增大了水泵的運(yùn)行功率。

其次,水泵運(yùn)行時(shí)的流量和揚(yáng)程偏大,所消耗的功率也就增加,使水泵運(yùn)行處在低效率區(qū),增加了無效的運(yùn)行和無效能耗。

第三,為了適應(yīng)負(fù)荷變化,就利用閥門來調(diào)節(jié)流量,通過水量的調(diào)節(jié)課減少水泵所耗功率,但是由于增加了水泵的運(yùn)行壓力,還是會(huì)產(chǎn)生無用的運(yùn)行,造成無效耗能。

第四,一機(jī)對(duì)一泵的并聯(lián)運(yùn)行方式是供熱空調(diào)系統(tǒng)中普遍使用的運(yùn)行模式,在并聯(lián)運(yùn)行時(shí),流量和耗電功率相應(yīng)增加,管網(wǎng)的阻力也相應(yīng)加大,增加了水泵的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。

2.空調(diào)供熱系統(tǒng)的節(jié)能措施

空調(diào)供熱系統(tǒng)耗能偏大在于設(shè)計(jì)、運(yùn)行和水泵本身等方面的原因,因此,要提高空調(diào)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率和能源節(jié)約,就必須從預(yù)設(shè)、運(yùn)行過程、提高水泵效能三個(gè)方面來加以改進(jìn)。

2.1設(shè)計(jì)合理的水輸送系數(shù)

水輸送系數(shù)是指循環(huán)水泵單位電耗所輸送出的供熱量,根據(jù)精密的計(jì)算來確定合理的水輸送系數(shù),從而選擇符合系數(shù)的水泵,做好空調(diào)供熱系統(tǒng)運(yùn)行的前提工作。

2.2變頻技術(shù)的使用

相對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)水泵性能的方法,變頻器的應(yīng)用具有更好的優(yōu)勢(shì)和效果。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息化控制等技術(shù)和手段的不斷發(fā)展,具有交流調(diào)速中心的變頻調(diào)速技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。變頻技術(shù)在調(diào)速上具有節(jié)能環(huán)保、調(diào)速范圍大、易于實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切換、啟動(dòng)電流小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。

隨著技術(shù)水平的提高,變頻調(diào)速系統(tǒng)中的交流電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速裝置也在不斷提高,通過諸如變頻調(diào)速專用異步電動(dòng)機(jī)這類的高效運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的研究,不斷使電動(dòng)機(jī)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置,可以有效提高電動(dòng)機(jī)的功率,達(dá)到降低耗能的效果。利用新的電子技術(shù)、信息技術(shù),不斷提高變頻器的功能和性能,是現(xiàn)代空調(diào)供熱系統(tǒng)有效調(diào)節(jié)水泵性能的發(fā)展方向。

2.3注重空調(diào)供熱系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的雙重運(yùn)行

供熱空調(diào)企業(yè)不能只看重經(jīng)濟(jì)效益,還要在社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)和要求下注重節(jié)能環(huán)保,將節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展同等重視嗎,促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在技術(shù)上,要優(yōu)化配置空調(diào)供熱系統(tǒng)的機(jī)組設(shè)備,選擇符合系數(shù)要求的交流電動(dòng)機(jī)和水泵型號(hào),設(shè)置符合系統(tǒng)運(yùn)行要求的管網(wǎng)等等。在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理方面,要掌握與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的工況因素,掌握系統(tǒng)機(jī)組管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài);根據(jù)水泵機(jī)組和管網(wǎng)設(shè)置安裝流量表、壓力流量表,監(jiān)察系統(tǒng)運(yùn)行的情況;建立運(yùn)行日志記錄和設(shè)備技術(shù)檔案記錄體系;建立系統(tǒng)運(yùn)行操作規(guī)范、事故處理預(yù)防方案、用電考核制度、檢測(cè)維修制度等等,有效地為企業(yè)的節(jié)能提供堅(jiān)實(shí)的工作基礎(chǔ)。

2.4選擇性能良好的水泵

水泵的高性能表現(xiàn)在其高效率、耐用、維修量少等方面。水泵投資在建筑空調(diào)系統(tǒng)中占很大比重,水泵電功率也占空調(diào)總電功率的很大比例,水泵輸送系統(tǒng)耗能較大,因此,選擇高性能的水泵,可以有效降低運(yùn)行電耗,提高運(yùn)行效率。空調(diào)供熱系統(tǒng)的節(jié)能工作牽涉到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等多方面內(nèi)容,空調(diào)供熱企業(yè)要重視節(jié)能工作對(duì)于企業(yè)節(jié)省資源成本,提高企業(yè)收益的重要作用,不斷引進(jìn)課開發(fā)新技術(shù),提高機(jī)組的節(jié)能效率和性能,讓企業(yè)向可持續(xù)的方向健康發(fā)展。

篇3:供熱節(jié)能的措施

一、概述

實(shí)現(xiàn)集中供熱是城市能源建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施,是城市現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志,也是國家能源合理分配和利用的一項(xiàng)重要措施。我國是能源貧乏的國家之一,節(jié)能降耗是我們的國策。為了實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能,除了加強(qiáng)建筑物保溫、減少管道散熱、減少熱媒滲漏和提高鍋爐效率外,還有一些重要因素要進(jìn)行考慮并要采取相應(yīng)的措施。

二、熱媒的選擇

以蒸汽供暖和熱水供暖相比,后者可以節(jié)約燃料20~30%。

蒸汽供暖熱損失較大的原因是:

(1)蒸汽的凝結(jié)水回收不全,一般若能回收80%就算是很高了;

(2)凝結(jié)水在降壓后部分汽化,產(chǎn)生二次蒸汽,損失可達(dá)7~8%;

(3)輸送蒸汽時(shí)由于溫度高、管徑大,散熱損失較大;另外,泄漏損失也比較大;

(4)蒸汽鍋爐排污率為8~10%,這部分損失也很高;

(5)蒸汽鍋爐排煙溫度高于熱水鍋爐。

熱水供暖的系統(tǒng)投資大(由于熱水溫度低于蒸汽,熱水在散熱器內(nèi)是對(duì)流換熱,不如蒸汽的凝結(jié)放熱,因而散熱器面積必須增大),運(yùn)行電耗大(熱水流量比蒸汽流量大數(shù)十倍),但是總起來看熱水供暖的節(jié)能是明顯的,而且供暖的質(zhì)量比較高,室溫不會(huì)驟起驟降,而可保持持續(xù)穩(wěn)定。

在生活供暖方面通常采用低溫?zé)崴膳?熱水鍋爐的額定出、入水溫度是95/70℃,水在鍋爐內(nèi)的額定溫差為25℃。

熱水鍋爐的供熱量為q=gc(tr—tg)

式中g(shù)——熱水流量,kg/h;

c——水的平均比熱,kj/(kg.℃)或kcal/(kg.℃)

tr——熱水(出水)溫度;℃

tg——給水溫度,℃

目前一般以q=700kw=600000kcal/h供熱量的熱水鍋爐相當(dāng)于1t/h蒸汽鍋爐來估算。取水的比熱c=1kcal/(kg.℃)或c≈4.2kj/(kg.℃),可算出g=24t/h。

增大水的溫升(tr—tg)可以減少流量g,從而減少運(yùn)行電耗。因?yàn)閷?duì)于一定的管徑,水流阻力與流量的二次方成正比,而水泵的電耗則與流量的三次方成正比。目前常能看到的是大馬拉小車,泵的流量過大,而水的溫升達(dá)不到額定值。

對(duì)于住宅熱水采暖,提高水的溫差受到一定的限制:

(1)當(dāng)tg一定,而提高tr時(shí),受到水的汽化和散熱器耐壓能力的限制。為使系統(tǒng)最高點(diǎn)不發(fā)生汽化,底層散熱器應(yīng)能承受的壓力為:

pd=pb+hγ+△p

式中pb——相應(yīng)于tr的飽和壓力;

hγ——系統(tǒng)高度造成的靜壓;

p——壓力波動(dòng),△p=0.02~0.05mpa。

例如:一般鑄鐵散熱器耐壓能力為0.4mpa,若系統(tǒng)高度為20m,造成的靜壓力hγ=0.2mpa,加上△p=0.05mpa,則可算出飽和壓力pb不應(yīng)超過0.18mpa表壓,也就要求tr不超過130℃。

(2)當(dāng)tr一定,而降低tg時(shí),雖然減少了流量g,但因散熱器內(nèi)平均水溫降低,傳熱溫差降低,所需面積增大,投資就要增大,所以要有一個(gè)最佳值,由技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定。此值為70~90℃。

另外,tg如果較高,就使水泵工作溫度較高;同時(shí)為使水泵吸入側(cè)不至于汽化,需要增高壓力。在tg=70℃時(shí),水泵吸入側(cè)不需要正壓;tg=80℃時(shí),需要有正壓0.02mpa;tg=90℃時(shí),需要有正壓0.03mpa;tg=100℃時(shí),需要有正壓0.06mpa。

生產(chǎn)車間的采暖,正在推廣高溫?zé)崴膳?采用的參數(shù)有130/70,150/90,150/110,和180/110。與低溫?zé)崴膳啾?一方面擴(kuò)大了水的溫升,減少流量,降低電耗;另一方面提高了水的平均溫度,可以減少散熱裝置面積和投資。

三、供熱運(yùn)行方式的選擇

目前大多數(shù)局域小鍋爐房采用間歇供暖,例如每天早晚各供一遍熱,每次運(yùn)行幾小時(shí)。主張間歇供熱者有一種理論:白天室外溫度高,可以不供暖;夜里人們都在休息,也不需要供暖。于是就只要早晚各供一次熱就可以了,既符合生活規(guī)律又節(jié)了能。

其實(shí)這是一種誤解。在一定的室外平均溫度下,要維持住室內(nèi)平均溫度,一晝夜內(nèi)向房間的補(bǔ)充熱量是一定的。不管是間歇供暖還是連續(xù)供暖,都必須提供足夠的熱量才能保證室內(nèi)溫度。兩者的差別只不過是,間歇供暖在幾小時(shí)內(nèi)把房間的24小時(shí)的熱量供出來,就好像一個(gè)人每天只吃三頓飯,但要把24小時(shí)所需能量吃進(jìn)去一樣。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),鍋爐的容量、水泵的容量、管道的輸送能量、散熱器面積,都要比連續(xù)供暖時(shí)超出幾倍,增大了投資。而運(yùn)行時(shí)卻有絕大部分的時(shí)間閑置備用,設(shè)備利用率低。

更有甚者,在間歇供暖時(shí),鍋爐不斷的壓火和啟動(dòng),很少時(shí)間在滿負(fù)荷運(yùn)行,運(yùn)行效率低。壓火時(shí)煤仍在緩慢燃燒,放熱量全部損失掉。壓火時(shí)鍋爐的爐墻蓄熱、金屬蓄熱、水的蓄熱全部損失掉,啟動(dòng)時(shí)要重新加熱,這部分損失也是可觀的。特別在每遍供熱時(shí)間短的時(shí)候,蓄熱所占百分比就相當(dāng)大。間歇、周期地運(yùn)行的采暖鍋爐,期熱量平衡應(yīng)按周期工作熱設(shè)備來進(jìn)行,不能只考慮其穩(wěn)定負(fù)荷的那一段時(shí)間的熱量平衡。此外,鍋爐時(shí)起時(shí)停,系統(tǒng)忽冷忽熱,也影響鍋爐和系統(tǒng)的壽命,常常發(fā)生漏水事故。

從供熱質(zhì)量角度看,也是連續(xù)供熱優(yōu)于間歇供熱。一晝夜內(nèi),室外溫度通常有10℃的變化,但它首先是影響墻體的溫度,由外向內(nèi)逐漸變化,最后才影響室內(nèi)空氣溫度。由于墻體及室內(nèi)設(shè)備有較大蓄熱能力,因而在溫度變化上有較大惰性,所以一晝夜之內(nèi)室內(nèi)溫度的變化一般只有1~2℃,至多3℃。

下表介紹了北京某建筑物利用50℃地下熱水連續(xù)供暖時(shí)幾個(gè)典型房間24小時(shí)內(nèi)室內(nèi)溫度變化的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

間歇供熱時(shí),情況大不相同。因?yàn)楣?特別是一下子集中供入較大熱量)時(shí),首先影響室內(nèi)空氣的溫度,然后再由空氣向室內(nèi)設(shè)備和墻體傳熱,改變它們的溫度;而停供時(shí)則反過來,空氣溫度下降后由設(shè)備和墻體放出蓄熱來加熱空氣。即使維持了室內(nèi)溫度的平均值,tn的波動(dòng)范圍將是比較大的。

四、供熱系統(tǒng)的選擇

目前我國城市工、礦、企、事業(yè)單位和城鎮(zhèn)居民的供熱一部分由熱電廠和區(qū)域鍋爐房集中供熱,一部分由小鍋爐房分散供熱,而火爐、家用燃?xì)鉅t自行供熱的還有一部分。

發(fā)展集中供熱是節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重大措施,其優(yōu)點(diǎn)是:

(1)取消大批的小型低效率鍋爐,代之以容量較大、效率較高、自動(dòng)化控制程度較高的鍋爐,較大幅度地提高鍋爐效率,節(jié)約燃料,減少環(huán)境污染;

(2)大、中型鍋爐房的管理水平較高,技術(shù)條件較好,可以采用高水平、高效率的水處理技術(shù)和煙氣凈化技術(shù),有利于安全運(yùn)行和保護(hù)環(huán)境;

(3)可以實(shí)行連續(xù)供暖;可以實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn);可以按用戶需要提供不同品位的熱能,實(shí)現(xiàn)熱能梯級(jí)利用和綜合利用。

作為一個(gè)企業(yè),如果目前未能接受城市、區(qū)域的集中供熱,也要在本單位內(nèi)實(shí)行集中供熱。集中供熱不是把分散的小鍋爐集中到一起,而是要用少而大、少而精的高效鍋爐取代小鍋爐群。

五、設(shè)備的選擇

從能質(zhì)分析角度看,即使采用大型、高效的熱水鍋爐,集中、連續(xù)的供暖,將燃料高品位化學(xué)能一下子變成低品位熱能,損失是很大的。所以我們可以選用新型雙人字紋換熱器,以提高換熱器的綜合k值,還可以選用變頻器和鍋爐管網(wǎng)智能控制系統(tǒng),選用換熱站氣候補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)精確控制,減少熱能和電能的浪費(fèi)。

如果我們都進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行,節(jié)約的資源相當(dāng)可觀。而且,既可使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,又能得到明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

注:文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以pdf形式查看。