供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)方法技巧
關(guān)于供熱系統(tǒng)安裝所需的熱工儀表是掌握系統(tǒng)運行工況、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。那么，下面是小編為大家整理的供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)方法技巧，歡迎大家閱讀瀏覽。
1. 安裝熱工儀表，掌握系統(tǒng)的實際運行情況
供熱系統(tǒng)安裝所需的熱工儀表是掌握系統(tǒng)運行工況、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、切實可行的運行操作規(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)對減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率，有明顯的效果。
鞍山鍋爐廠生產(chǎn)的一臺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(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(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，因為向爐排上送的是冷風(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。
5. 改善鍋爐系統(tǒng)的嚴(yán)密性，降低過�？諝庀禂�(shù)
鍋爐的過�？諝庀禂�(shù)是評價鍋爐燃燒狀況的一個重要參數(shù)，只有過�？諝庀禂�(shù)達(dá)到設(shè)計值時，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�？諝庀禂�(shù)以提高鍋爐的效率和出力沈陽惠天公司對鍋爐除渣系統(tǒng)進(jìn)行水封，同時對鼓、引風(fēng)系統(tǒng)、爐墻、煙道等漏風(fēng)點封堵后，鍋爐熱效率由68%提高到76%，過�？諝庀禂�(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主要因素，據(jù)有關(guān)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(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、中型鍋爐采用計算機(jī)控制燃燒過程，提高鍋爐效率
對大中型鍋爐房應(yīng)逐步建立微機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)鍋爐燃燒過程自動控制。由于鍋爐燃燒過程是一個不穩(wěn)定的復(fù)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(xiàn)鍋爐燃燒的自動控制才能達(dá)到鍋爐的最佳燃燒工況，熱效率達(dá)到最高。
鞍山鍋爐廠經(jīng)過多年努力，采用兩臺PLC工控機(jī)對9臺35t/h的蒸汽鍋爐進(jìn)行集中管理，實現(xiàn)鍋爐燃燒自動控制。根據(jù)負(fù)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(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、小溫差的運行運行方式，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行方式，實際運行的供水溫度比設(shè)計供水溫度低10～20℃，循環(huán)水量增加20～50%。此種運行狀態(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，主要是因為管網(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)計溫度或接近設(shè)計溫度，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)。鞍山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%，一個采暖季循環(huán)水泵節(jié)電近200萬度，減少運行費用近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，這是因為：
1.風(fēng)機(jī)、水泵選型時要求揚(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.在運行過程中荷載(揚(yáng)程、流量)常有波動變化，小荷載時風(fēng)機(jī)、水泵的能力會進(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。鞍山市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司，在1997和1998兩年內(nèi)，將58臺水泵改造為變頻調(diào)速泵后，節(jié)電率達(dá)40～60%，投資回收期為1.2個采暖期;鞍山熱力公司于1999年在43臺水泵上加裝變頻調(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，一般在一個采暖季內(nèi)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(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)實際運行資料的分析更換水泵。鞍山市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司96年更換了5臺循環(huán)水泵，節(jié)電率達(dá)40～70%;97、98年進(jìn)一步更換155臺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(jié)電90萬度，節(jié)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(diào)速范圍大，但投資費用高且管理比較復(fù)雜;采用液力耦合器效率低、調(diào)速范圍小，但投資費用少且維護(hù)簡單。采用何種調(diào)速設(shè)備、設(shè)備功率如何選定、是否需要同時更換風(fēng)機(jī)或水泵，應(yīng)根據(jù)實際情況經(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)投資和運行費用
熱水管道直埋技術(shù)在國內(nèi)使用已有經(jīng)驗�！冻擎�(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)。尤其是長期運行后，地溝管道的保溫層會產(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。由于大口徑(DN≥600mm)管道直埋的技術(shù)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗不夠，實施時可能會發(fā)生問題，使用時要填重。
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)放水后不及時充水，空氣進(jìn)入管道而造成管內(nèi)壁腐蝕。所以非常年運行的供熱系統(tǒng)應(yīng)積極推廣夏季管道充水保護(hù)技術(shù)，在夏季檢修后及時充滿符合水質(zhì)要求的水，既可省去管道投運時的充水準(zhǔn)備時間，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)運行方式應(yīng)裝設(shè)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(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臺自力式流量限制器，耗熱指標(biāo)由72W/m2降到44.4 W/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臺燃油鍋爐，年節(jié)省燃油費用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)、實時調(diào)節(jié)供給用戶的熱量
為了實現(xiàn)實時控制和調(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)，那個系統(tǒng)需要控制，實施什么樣的控制水平應(yīng)根據(jù)實際情況確定。當(dāng)一、二次系統(tǒng)都為質(zhì)調(diào)節(jié)、流量基本不變時，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，可以使用手動調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥，對于控制要求高、控制過程復(fù)雜的，則應(yīng)考慮配有電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計算機(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，運行結(jié)果表明，有顯著的節(jié)能效果。同時還有占地小，安裝簡單等優(yōu)點。
國內(nèi)已經(jīng)實施監(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個間接連接熱力站安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，并于當(dāng)年冬季對所轄間接連接熱力站進(jìn)行熱耗統(tǒng)計，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，也可在總分支管上)裝設(shè)流量控制設(shè)備，對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，還為計量收費，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。對于大、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)的正常安全運行;另一方面也便于發(fā)現(xiàn)失水的部位。
16. 對冬季供暖鍋爐，提倡連續(xù)運行，分時供暖，節(jié)約能源
供暖期熱負(fù)荷的變化，應(yīng)采用調(diào)整鍋爐運行臺數(shù)的辦法解決，即在初、末寒期減少鍋爐運行臺數(shù)，嚴(yán)寒期增多鍋爐運行臺數(shù)，以避免鍋爐低負(fù)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(dāng)降低的條件，對住宅和公建采用分時供暖，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(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)�？刂葡到y(tǒng)的建立可為供熱管理人員提供供熱系統(tǒng)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(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)和社會效果是很好的。
建立并完善控制系統(tǒng)時要防止一刀切，一個模式的傾向。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小、復(fù)雜程度，實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)具有二個或二個以上的熱源。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)的單位費用不同(如北京熱電聯(lián)產(chǎn)每吉焦的費用最低為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)55～62 kg/GJ)。因此，在供熱系統(tǒng)運行時采用多熱源聯(lián)網(wǎng)運行技術(shù)，盡量使熱生產(chǎn)費用低、能耗小的熱源作為主熱源在整個采暖季中滿負(fù)荷運行，而熱生產(chǎn)費用高、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。
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