1.安裝熱工儀表,掌握系統的實際運行情況

?供熱系統安裝所需的熱工儀表是掌握系統運行工況、準確了解和分析系統存在的問題、采取正確方法與措施以達到節能挖潛目的重要手段。目前熱工儀表安裝不全、不準的情況比較普遍,因此,必須要按照規定補齊所有熱工儀表,并保證儀表的完好和準確。

2.加強鍋爐房的運行管理,是投資少、效果顯著的節能措施

1.司爐人員及水處理人員必須經國家勞動部門或技術監督部門培訓并考試合格;

2.建立正確、完善、切實可行的運行操作規程;

3.鍋爐房水處理(包括軟化水或脫鹽、除氧)設備處理后的水質,必須達到而易見國家規程規定的水質標準,嚴禁鍋爐直接補自來水或河水;

4.嚴格執行定期維修,停爐保養制度,保證設備完好,杜絕跑、冒、滴、漏。

3.采用分層燃燒技術,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。采用分層燃燒技術對減少爐渣含碳量、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,使鍋爐熱效率提高10~15%,爐渣含碳量降低至10%以下,而且鍋爐燃燒系統的設備故障大大減少,提高了鍋爐運行的可靠性和安全性。

對于粉末含量高的燃煤,可以采用分層燃燒及型煤技術。該技術是將原煤在入料口先通過分層裝置進行篩分,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,從而強化燃燒,提高鍋爐熱效率和減少環境污染。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%,煙塵排放達到環保標準,年節煤8~10%。

沒有空氣予熱器的鍋爐,因為向爐排上送的是冷風,容易造成大塊煤不易燒透,使爐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,減少了通風阻力,送風更加均勻,增加了煤層的透氣性,提高了燃燒的穩定性,使爐渣含碳量顯著下降。北京市昌平縣房管局供暖服務公司,海淀區房屋土地管理局房屋設備經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.改善鍋爐系統的嚴密性,降低過剩空氣系數

鍋爐的過?？諝庀禂凳窃u價鍋爐燃燒狀況的一個重要參數,只有過?？諝庀禂颠_到設計值時,鍋爐才能在最經濟的狀態下燃燒,因此要采取防止鍋爐本體及煙風道滲漏風的措施,改善鍋爐及煙風道的嚴密性,降低過剩空氣系數以提高鍋爐的效率和出力沈陽惠天公司對鍋爐除渣系統進行水封,同時對鼓、引風系統、爐墻、煙道等漏風點封堵后,鍋爐熱效率由68%提高到76%,過?？諝庀禂祻?.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,防止鍋爐結垢

鍋爐的水冷壁、對流管束、省煤器、空氣予熱器等受熱面積灰和鍋爐結垢是影響鍋爐傳熱的一個主要因素,據有關試驗測定,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管理和定期的除灰制度,保證鍋爐用水的水質和鍋爐受熱面的清潔,以提高鍋爐效率和設備使用壽命。

7.大、中型鍋爐采用計算機控制燃燒過程,提高鍋爐效率

對大中型鍋爐房應逐步建立微機系統實現鍋爐燃燒過程自動控制。由于鍋爐燃燒過程是一個不穩定的復雜變化過程,各種各樣的因素都會引起工況的變化,只有實現鍋爐燃燒的自動控制才能達到鍋爐的最佳燃燒工況,熱效率達到最高。

北京北辰熱力廠經過多年努力,采用兩臺PLC工控機對9臺35t/h的蒸汽鍋爐進行集中管理,實現鍋爐燃燒自動控制。根據負荷狀況,對蒸汽壓力、流量、煤量、爐膛溫度、排煙溫度、煙氣含氧量進行綜合分析和尋優調整,以達到人工操作難以達到的效果,同時還可以根據煤質的好壞,加濕程度等因素適當調整參數,以達到最佳燃燒工況。幾年來運行工況一直平穩,噸汽標煤耗平均下降9.8kg/t,爐渣含碳量降低1.37%,效果顯著。

8.改變大流量、小溫差的運行運行方式,提高供水溫度和輸送效率

目前國內供熱系統,包括一次水系統和二次水系統都普遍采用大流量小溫差的運行方式,實際運行的供水溫度比設計供水溫度低10~20℃,循環水量增加20~50%。此種運行狀態使循環水泵電耗急劇增加(50%以上)、管網輸送能力嚴重下降、熱力站內熱交換設備數量增加。其原因除受熱源的限制不能提高供水溫度外,主要是因為管網缺乏必要的控制設備,系統存在水力工況失調的問題,為保證不利用戶供熱而采取的措施。因此,應該在供熱系統增加控制手段,解決了水力工況失調后,將供水溫度提高到設計溫度或接近設計溫度,以提高供熱系統的輸送效率、節約能源,并為用戶擴展打下良好基礎。太原市熱力公司在太原第一熱電廠供熱系統上采用了分階段改變流量的質調節運行方式,提高了初寒期的熱網供水溫度,循環水量減少約25%,一個采暖季循環水泵節電近200萬度,減少運行費用近83萬元。

9.風機、水泵采用調速技術,更換壓送能力過大的水泵,節約電能

風機、水泵的選擇和配置其能力都有一定的富裕度,這是因為:

1.風機、水泵選型時要求揚程有一定裕度,而且風機、水泵規格不可能與需要完全一致,一般選型結果都稍大;

2.在運行過程中荷載(揚程、流量)常有波動變化,小荷載時風機、水泵的能力會進一步富裕;

3.熱網建設有一發展過程,循環水量逐年增加,系統滿負荷前水泵能力富裕很大。

風機、水泵采用調速技術,可以及時地把流量、揚程調整到需要的數值上,消除多余的電能消耗。一般都能達到30%以上的節電效果。長春市熱力(集團)有限責任公司,在1997和1998兩年內,將58臺水泵改造為變頻調速泵后,節電率達40~60%,投資回收期為1.2個采暖期;白城熱力公司于1999年在43臺水泵上加裝變頻調速裝置后,節電率為40~50%,采用調速技術所增加的投資,一般在一個采暖季內通過減少電費支出就能得到回收。

但對壓送能力過大的水泵,采用調速技術來降低水泵揚程,將導致水泵在低效區工作,達不到預期的節能效果,因此,應根據實際運行資料的分析更換水泵。長春市熱力(集團)有限責任公司96年更換了5臺循環水泵,節電率達40~70%;97、98年進一步更換155臺水泵后電耗比改造前下降46.1%,年節電800萬度,兩年共創經濟效益945萬元,投資回收期約為0.6個采暖期。鄭州市熱力公司96年投資40萬元,更換了26臺水泵,年節電90萬度,節省電費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、調速范圍大,但投資費用高且管理比較復雜;采用液力耦合器效率低、調速范圍小,但投資費用少且維護簡單。采用何種調速設備、設備功率如何選定、是否需要同時更換風機或水泵,應根據實際情況經技術、經濟比較后確定。

10.推廣熱水管道直埋技術,降低基礎投資和運行費用

熱水管道直埋技術在國內使用已有經驗?！冻擎傊甭窆峁艿拦こ碳夹g規程》(CJJ/T81-98)也已于1999年6月1日起頒布實施。直埋敷設與地溝敷設比較,不僅具有節省用地、方便施工、減少工程投資(DN≤500,管徑越小越明顯)和維護工作量小的優點外,由于用導熱系數極小的聚氨酯硬質泡沫塑料保溫,熱損失小于地溝敷設。尤其是長期運行后,地溝管道的保溫層會產生開裂、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。根據煙臺經濟技術開發區熱力公司1998年冬季實測結果,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℃,按同類敷設方式的管道,管徑越大溫降應越小推算,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。推廣時應注意使用符合產品標準的預制保溫管和管件,并保證設計和施工的質量。

由于大口徑(DN≥600mm)管道直埋的技術數據和使用經驗不夠,實施時可能會發生問題,使用時要填重。

11.推廣管道充水保護技術,防止管道腐蝕

國內部分非常年運行的供熱系統,采取夏季放水檢修,冬季投產前充水的作法。由于系統放水后不及時充水,空氣進入管道而造成管內壁腐蝕。所以非常年運行的供熱系統應積極推廣夏季管道充水保護技術,在夏季檢修后及時充滿符合水質要求的水,既可省去管道投運時的充水準備時間,又可防止管內壁腐蝕。

12.熱力站入口裝設流量控制設備,解決一次水系統水力失調現象

目前,供熱系統的一次系統,因通過每個熱力站的水量得不到有效地控制而造成的水力失調和能源浪費的現象很嚴重。因此應在熱力站入口裝設流量控制設備以解決一次水系統水力失調問題。對于當前國內供熱系統絕大多數采用的定流量質調節運行方式應裝設自力式流量限制器,對于近期即將采用或正在采用的變流量調節的系統應裝壓差控制器。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上安裝了148臺自力式流量限制器,耗熱指標由72W/m2降到44.4W/m2,擴大供熱面積160萬平方米。中原油田供熱管理處98年在基地北區160萬平方米供熱系統的16座熱力站一次網回水管上,投資26萬元加裝國產自力式流量控制器后,停用了5臺燃油鍋爐,年節省燃油費用84萬元,循環水量由2300t/h下降到2100t/h。

13.熱力站(或混水站)安裝監控系統、實時調節供給用戶的熱量

為了實現實時控制和調節供給用戶的熱量,熱力站應安裝監控系統。

熱力站(或混水站)內設有采暖系統、生活熱水系統和空調系統,那個系統需要控制,實施什么樣的控制水平應根據實際情況確定。當一、二次系統都為質調節、流量基本不變時,根據二次系統的供回水溫度控制一次系統的供水閥門,可以使用手動調節閥,自力式調節閥,對于控制要求高、控制過程復雜的,則應考慮配有電動執行機構的計算機控制裝置。

先進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組。該機組包括板式換熱器,循環水泵,補水裝置,監控儀表和設備,可根據室外溫度調節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組,運行結果表明,有顯著的節能效果。同時還有占地小,安裝簡單等優點。

國內已經實施監控的熱力站,都取得良好的節能效益沈陽惠天熱電有限公司沈海熱網于1993年在33個間接連接熱力站安裝了監控系統,并于當年冬季對所轄間接連接熱力站進行熱耗統計,有監控的熱力站,其采暖平均熱指標為41.2W/m2而無監控熱力站的采暖平均熱指標達48.8W/m2,節能率為15%。

14.改善二次水系統和戶內系統,解決小區內建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均,能源浪費的問題

在用戶樓棟入口(當幾棟樓到干管的系統管道阻力相近時,也可在總分支管上)裝設流量控制設備,對各樓之間流量分配進行調節,在管路(一般為立管)上裝設平衡閥平衡各立管之間的流量,在每組散熱器前裝設溫控閥控制室內溫度,可以有效地解決小區內建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均的問題,不僅節約能源,還為計量收費,用戶自由調節室溫打下了基礎。

北京市熱力公司在供熱節能示范小區采用上述措施后,有效地解決了豎向失調問題,節約能源20%;山東榮城供熱公司在小區供熱面積為10萬平方米的85%用戶入口安裝了流量調節裝置,基本實現了網絡水力平衡,節約熱能8%,減少水泵功率25%,做到了當年投資當年回收;吉林熱力公司在戶內系統壓力損失比較大的環路立管上,安裝小揚程、小流量和噪音小的三級調速管道泵以提高該環路的壓差,改善了供熱狀況,也取得了較好的效果。

15.加強管理,控制系統失水是節能和保證安全運行的重要措施

目前國內部分直接連接的供熱系統失水情況嚴重,補水率高的可達循環水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統以及用戶內部系統管網陳舊漏水所致。系統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補水,而造成管網阻塞和腐蝕。因此,必須加強宣傳教育、加強管理,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,多年來補水率一直保持在1%以下,取得了很大成績。對于大、中型供熱系統應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和二次系統的水力工況分開彼此不受影響,便于提高一次系統的壓力和溫度,增加輸送能力,保證系統的正常安全運行;另一方面也便于發現失水的部位。

16.對冬季供暖鍋爐,提倡連續運行,分時供暖,節約能源

供暖期熱負荷的變化,應采用調整鍋爐運行臺數的辦法解決,即在初、末寒期減少鍋爐運行臺數,嚴寒期增多鍋爐運行臺數,以避免鍋爐低負荷運行,提高鍋爐運行效率。

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降低的條件,對住宅和公建采用分時供暖,降低供熱參數以減少供熱量可以達到節能的目的。包頭市熱力公司采用分階段改變一次網供水溫度和對用戶實施分時供暖的辦法;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用戶分時供暖,都取得了很好的節能效果。

17.建立并完善與供熱系統相適應的控制系統

?供熱系統是由熱源、管網、用戶組成的一個復雜系統,為使熱生產、輸送、分配、使用都處在有序的狀態下,提高供熱系統的能源利用,需要建立和供熱系統相適應的控制系統?？刂葡到y的建立可為供熱管理人員提供供熱系統的運行狀況,幫助工作人員選擇最佳的運行方式,維持供熱系統瞬間變化的水力工況平衡,保證供熱,節約能源?？刂葡到y的投資一般在系統初投資的5%以下,但其經濟和社會效果是很好的。

建立并完善控制系統時要防止一刀切,一個模式的傾向。應根據系統的大小、復雜程度,實事求是地選擇適用的控制系統,合理配置硬件、使用軟件和儀表。

18.條件合適的供熱系統采用多熱源聯網技術

國內供熱系統的規模正在逐漸擴大,部分供熱系統具有二個或二個以上的熱源。由于各熱源的生產設備參數和燃料等不同,因而熱生產的單位費用不同(如北京熱電聯產每吉焦的費用最低為12.85元,而燃氣區域鍋爐房最高達74元)和效率差異引起的能耗不同(如熱電聯產供熱煤耗一般在44kg/GJ,而集中(或區域)鍋爐可達55~62kg/GJ)。因此,在供熱系統運行時采用多熱源聯網運行技術,盡量使熱生產費用低、能耗小的熱源作為主熱源在整個采暖季中滿負荷運行,而熱生產費用高、能耗大的熱源作為調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的經濟性和取得良好的節能結果。

多熱源聯網運行時的循環水量是連續變化的,應采用可調速的循環水泵,而且全網要有統一的補水定壓系統和一套完整的監控系統進行實時的調節和控制。由于此項技術的資金和技術投入較大,實施可分階段進行。

結合我國國情,只要熱力站變流量自動控制的手段具備,其他條件可采用輔以手動控制的方式來實現多熱源聯網運行。撫順市熱力公司采用分階段改變閥門切斷位置,解裂運行的方式以調整主熱源和調峰熱源供熱范圍;牡丹江熱電總公司采取主熱源循環泵采用調速泵,調峰熱源配置三種不同能力的定速泵(與不同時期鍋爐運行臺數和循環水量配套),運行時輔以手工調節閥門的方式實現雙熱源的聯網運行都取得了良好的節能效果,因此各城市應根據自身的條件,經技術、經濟等各方面綜合比較后,采用最適宜的方式實現聯網運行。

篇2:供熱空調系統節能措施

從目前我國的供熱空調系統來看,風機、水泵等消耗壓縮機類通用機械耗電總量是非常巨大,大約早已經占工業用電總量的三分之一,被其所帶動的產業鏈在國民經濟中占有很大比重,具有非常大的節能空間。

現今民用供熱環保空調系統在設計上存在電功率容量偏大、運行耗電量呈現偏高等問題,水泵的耗電量在空調供熱系統總耗電量中占較大比重。設計水泵電功率容量大,就要相應的增大發電量,增加峰谷差;運行耗電量大,則發電用煤量也會隨之增加,污染排放量也會增多;容量增大,投資成本也隨之增加,運行耗電量大又使電費增多吧,這些原因都加大了空調供熱系統運行中的成本,給居民用戶帶來很大的經濟負擔,也不利于企業的可持續、集約化發展。因此,必須找出空調供熱系統耗能較大的根本原因,根據耗能原因找出可行的節能措施。

1.空調供熱系統耗能較高的原因

1.1設計水泵功率較大

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、揚程和水泵效率。設計冷熱負荷偏高,造成水的流量過大,不合理的冷熱預設和供回水溫差,導致負荷基數偏大,增大了水泵投資成本,降低了水泵運行效率,造成流量高于實際需求量和使用量,浪費了電能;揚程的選擇偏高,導致水泵電氣容量增大,高于實測冷卻水的

水泵揚程導致節流閥門消耗增多;在實際運行中,水泵常常偏離高效率點,導致水泵運行效率低下,沒有達到預期的節能效果。

1.2水泵運行耗電量大

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

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

第三,為了適應負荷變化,就利用閥門來調節流量,通過水量的調節課減少水泵所耗功率,但是由于增加了水泵的運行壓力,還是會產生無用的運行,造成無效耗能。

第四,一機對一泵的并聯運行方式是供熱空調系統中普遍使用的運行模式,在并聯運行時,流量和耗電功率相應增加,管網的阻力也相應加大,增加了水泵的運行負擔。

2.空調供熱系統的節能措施

空調供熱系統耗能偏大在于設計、運行和水泵本身等方面的原因,因此,要提高空調供熱系統的運行效率和能源節約,就必須從預設、運行過程、提高水泵效能三個方面來加以改進。

2.1設計合理的水輸送系數

水輸送系數是指循環水泵單位電耗所輸送出的供熱量,根據精密的計算來確定合理的水輸送系數,從而選擇符合系數的水泵,做好空調供熱系統運行的前提工作。

2.2變頻技術的使用

相對于傳統的調節水泵性能的方法,變頻器的應用具有更好的優勢和效果。隨著電力電子技術、微電子技術、信息化控制等技術和手段的不斷發展,具有交流調速中心的變頻調速技術得到了廣泛的應用。變頻技術在調速上具有節能環保、調速范圍大、易于實現正反轉切換、啟動電流小、構造簡單、運行安全可靠等特點。

隨著技術水平的提高,變頻調速系統中的交流電動機和變頻調速裝置也在不斷提高,通過諸如變頻調速專用異步電動機這類的高效運行電動機的研究,不斷使電動機適應驅動裝置,可以有效提高電動機的功率,達到降低耗能的效果。利用新的電子技術、信息技術,不斷提高變頻器的功能和性能,是現代空調供熱系統有效調節水泵性能的發展方向。

2.3注重空調供熱系統經濟和節能的雙重運行

供熱空調企業不能只看重經濟效益,還要在社會發展的趨勢和要求下注重節能環保,將節能與經濟效益發展同等重視嗎,促進企業的可持續發展。在技術上,要優化配置空調供熱系統的機組設備,選擇符合系數要求的交流電動機和水泵型號,設置符合系統運行要求的管網等等。在經濟運行管理方面,要掌握與系統運行相關的工況因素,掌握系統機組管網的經濟運行狀態;根據水泵機組和管網設置安裝流量表、壓力流量表,監察系統運行的情況;建立運行日志記錄和設備技術檔案記錄體系;建立系統運行操作規范、事故處理預防方案、用電考核制度、檢測維修制度等等,有效地為企業的節能提供堅實的工作基礎。

2.4選擇性能良好的水泵

水泵的高性能表現在其高效率、耐用、維修量少等方面。水泵投資在建筑空調系統中占很大比重,水泵電功率也占空調總電功率的很大比例,水泵輸送系統耗能較大,因此,選擇高性能的水泵,可以有效降低運行電耗,提高運行效率?？照{供熱系統的節能工作牽涉到設計、施工、運行等多方面內容,空調供熱企業要重視節能工作對于企業節省資源成本,提高企業收益的重要作用,不斷引進課開發新技術,提高機組的節能效率和性能,讓企業向可持續的方向健康發展。

篇3:供熱節能的措施

一、概述

實現集中供熱是城市能源建設的一項基礎設施,是城市現代化的一個重要標志,也是國家能源合理分配和利用的一項重要措施。我國是能源貧乏的國家之一,節能降耗是我們的國策。為了實現供熱節能,除了加強建筑物保溫、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行考慮并要采取相應的措施。

二、熱媒的選擇

以蒸汽供暖和熱水供暖相比,后者可以節約燃料20~30%。

蒸汽供暖熱損失較大的原因是:

(1)蒸汽的凝結水回收不全,一般若能回收80%就算是很高了;

(2)凝結水在降壓后部分汽化,產生二次蒸汽,損失可達7~8%;

(3)輸送蒸汽時由于溫度高、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。

熱水供暖的系統投資大(由于熱水溫度低于蒸汽,熱水在散熱器內是對流換熱,不如蒸汽的凝結放熱,因而散熱器面積必須增大),運行電耗大(熱水流量比蒸汽流量大數十倍),但是總起來看熱水供暖的節能是明顯的,而且供暖的質量比較高,室溫不會驟起驟降,而可保持持續穩定。

在生活供暖方面通常采用低溫熱水采暖,熱水鍋爐的額定出、入水溫度是95/70℃,水在鍋爐內的額定溫差為25℃。

熱水鍋爐的供熱量為q=gc(tr—tg)

式中g——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,從而減少運行電耗。因為對于一定的管徑,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,而水的溫升達不到額定值。

對于住宅熱水采暖,提高水的溫差受到一定的限制:

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

pd=pb+hγ+△p

式中pb——相應于tr的飽和壓力;

hγ——系統高度造成的靜壓;

p——壓力波動,△p=0.02~0.05mpa。

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

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

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

生產車間的采暖,正在推廣高溫熱水采暖,采用的參數有130/70,150/90,150/110,和180/110。與低溫熱水采暖相比,一方面擴大了水的溫升,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、供熱運行方式的選擇

目前大多數局域小鍋爐房采用間歇供暖,例如每天早晚各供一遍熱,每次運行幾小時。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,既符合生活規律又節了能。

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

更有甚者,在間歇供暖時,鍋爐不斷的壓火和啟動,很少時間在滿負荷運行,運行效率低。壓火時煤仍在緩慢燃燒,放熱量全部損失掉。壓火時鍋爐的爐墻蓄熱、金屬蓄熱、水的蓄熱全部損失掉,啟動時要重新加熱,這部分損失也是可觀的。特別在每遍供熱時間短的時候,蓄熱所占百分比就相當大。間歇、周期地運行的采暖鍋爐,期熱量平衡應按周期工作熱設備來進行,不能只考慮其穩定負荷的那一段時間的熱量平衡。此外,鍋爐時起時停,系統忽冷忽熱,也影響鍋爐和系統的壽命,常常發生漏水事故。

從供熱質量角度看,也是連續供熱優于間歇供熱。一晝夜內,室外溫度通常有10℃的變化,但它首先是影響墻體的溫度,由外向內逐漸變化,最后才影響室內空氣溫度。由于墻體及室內設備有較大蓄熱能力,因而在溫度變化上有較大惰性,所以一晝夜之內室內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℃地下熱水連續供暖時幾個典型房間24小時內室內溫度變化的實測數據。

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

四、供熱系統的選擇

目前我國城市工、礦、企、事業單位和城鎮居民的供熱一部分由熱電廠和區域鍋爐房集中供熱,一部分由小鍋爐房分散供熱,而火爐、家用燃氣爐自行供熱的還有一部分。

發展集中供熱是節約能源和保護環境的重大措施,其優點是:

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

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

(3)可以實行連續供暖;可以實行熱電聯產;可以按用戶需要提供不同品位的熱能,實現熱能梯級利用和綜合利用。

作為一個企業,如果目前未能接受城市、區域的集中供熱,也要在本單位內實行集中供熱。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、設備的選擇

從能質分析角度看,即使采用大型、高效的熱水鍋爐,集中、連續的供暖,將燃料高品位化學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智能控制系統,選用換熱站氣候補償器實現計算機精確控制,減少熱能和電能的浪費。

如果我們都進行節能運行,節約的資源相當可觀。而且,既可使系統運行穩定可靠,又能得到明顯的經濟效益和社會效益。

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