熱力站節(jié)能降耗改造措施及效果探究范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了熱力站節(jié)能降耗改造措施及效果探究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:介紹了熱力站節(jié)能降耗必要性，從換熱器、循環(huán)泵、補(bǔ)水水箱三方面，對(duì)熱力站主要設(shè)備節(jié)能降耗改造措施進(jìn)行了效果分析，提出了節(jié)能降耗的注意事項(xiàng)，達(dá)到了熱力站優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

關(guān)鍵詞:熱力站，換熱器，循環(huán)泵，補(bǔ)水水箱

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國(guó)力的不斷提升，供熱事業(yè)得到了大規(guī)模的推進(jìn)發(fā)展，但快速發(fā)展的同時(shí)也伴隨著一系列問題，譬如能源短缺和環(huán)境污染問題，對(duì)熱力站采取有效的節(jié)能降耗措施是集中供熱得以可持續(xù)發(fā)展的需要，必須足夠重視。目前太原市集中供熱覆蓋達(dá)1．7億m2。為了優(yōu)化集中供熱質(zhì)量，太原市積極開展了聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)容改造工程、既有建筑節(jié)能改造工程等，在我市集中供熱和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中充分發(fā)揮了主力軍作用。要節(jié)能降耗首先要分析熱力站能耗過大的原因，盡可能用最經(jīng)濟(jì)的循環(huán)流量將適量的熱量分配到各個(gè)熱用戶。

1熱力站節(jié)能降耗必要性

熱力站是城市集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)與用戶的連接站，是城市供熱的樞紐環(huán)節(jié)。它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和用戶的不同條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶需求。目前能耗較高是熱力站普遍存在的問題，主要是由泵和換熱器等設(shè)備的選型不合理、運(yùn)行管理存在問題和管道連接方式不合理造成的。太原市熱力公司第三供暖分公司主要承擔(dān)(瑞光熱電)集中供熱工程所涉及區(qū)域內(nèi)的供熱運(yùn)行和供熱管理等工作。2017年分公司實(shí)際供熱面積1197萬m2(含城南供熱面積240萬m2)，共有熱力站107座(含4座自管站)。根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及研究表明，熱力站應(yīng)設(shè)置在高負(fù)荷中心或用戶小區(qū)中心，以減少因供熱半徑過長(zhǎng)帶來的熱損失以及增加的成本，達(dá)到節(jié)能降耗的效果，循環(huán)水泵應(yīng)設(shè)置在高效區(qū)，以降低電耗，水泵的流量應(yīng)適宜，以減少管道的熱損失。在保證設(shè)備安全和采暖用戶室內(nèi)溫度指標(biāo)的前提下，熱力站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是企業(yè)節(jié)能降耗，降低運(yùn)營(yíng)成本的關(guān)鍵。

2熱力站主要設(shè)備節(jié)能降耗改造措施及效果

水—水換熱熱力站的主要設(shè)備有換熱器、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水水箱、除污器、過濾器、軟水器等，正確選配熱力站設(shè)備是節(jié)能降耗的基礎(chǔ)。下面結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，分析換熱器、循環(huán)泵及補(bǔ)水水箱節(jié)能降耗改造措施及效果。

2．1換熱器

熱交換設(shè)備的選型直接影響著換熱效率及能耗大小。在設(shè)計(jì)熱力站時(shí)，換熱器的容量和臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷調(diào)節(jié)并按照最不利工況進(jìn)行選擇，換熱器應(yīng)滿足熱媒(一、二次側(cè))的工作壓力、溫度等參數(shù)的要求，當(dāng)采用板式換熱器時(shí)，單臺(tái)的板片數(shù)應(yīng)控制在50片～100片之間較宜，從節(jié)能降耗角度考慮，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱系數(shù)高，流動(dòng)阻力小及使用壽命長(zhǎng)的換熱器，換熱器的傳熱系數(shù)宜不小于3000W/(m2•K)。為了降低站內(nèi)管道系統(tǒng)阻力損失，換熱器的一、二次水的進(jìn)出口管徑不宜過小，最大流速宜控制在0．5m/s以下，如果采用小管徑高流速運(yùn)行，節(jié)能改造需在進(jìn)出口之間加裝旁通管和調(diào)節(jié)閥門。

2．2循環(huán)泵

循環(huán)泵的正確選型、合理使用和管理，對(duì)于確保正常供熱和提高經(jīng)濟(jì)效益是十分重要的。水泵的實(shí)際工作點(diǎn)不是由水泵本身決定的，而是由水泵和管路系統(tǒng)共同決定的。循環(huán)泵的流量應(yīng)與采暖系統(tǒng)的計(jì)算流量相匹配，揚(yáng)程應(yīng)與管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力損失相符合。過大或過小都會(huì)影響水泵的運(yùn)行效率。選擇循環(huán)泵時(shí)首先應(yīng)對(duì)各個(gè)廠家樣本的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，選擇高效節(jié)能型，即在相同(或相近)流量和揚(yáng)程的前提下，配用的電機(jī)功率較低的泵型。根據(jù)熱負(fù)荷認(rèn)真計(jì)算統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總流量，所選水泵的流量不應(yīng)大于設(shè)計(jì)流量的10%，認(rèn)真計(jì)算熱力站內(nèi)、室外管網(wǎng)系統(tǒng)及最遠(yuǎn)(最不利點(diǎn))用戶的系統(tǒng)總阻力，所選水泵的揚(yáng)程按管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力最多加15kPa～30kPa。

2016年夏季，為了改善供熱效果，降低熱力站運(yùn)行能耗，分公司以綠軍苑熱力站為試點(diǎn)，實(shí)施了熱力站及二次網(wǎng)節(jié)能降耗改造。經(jīng)過一個(gè)冬季的運(yùn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)供熱運(yùn)行工況良好，節(jié)能效果明顯，節(jié)約量與節(jié)能改造方案基本吻合，達(dá)到了預(yù)期目的。綠軍苑熱力站于2013年建成投運(yùn)，站內(nèi)設(shè)暖氣片低區(qū)一套系統(tǒng)，為綠軍苑小區(qū)5棟7層住宅樓和5棟12層住宅樓供暖，該熱力站2015年—2016年采暖季供熱面積為89084．45m2，2016年—2017年采暖季供熱面積為97384．55m2，站內(nèi)安裝有兩臺(tái)循環(huán)泵(型號(hào):KQL150/345-30/4-QT，參數(shù):Q=174t/h，H=38m，P=30kW)，變頻控制。由于該小區(qū)住宅樓采用上供下回暖氣片供熱系統(tǒng)形式，經(jīng)過對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量結(jié)果的分析，原暖氣片低區(qū)設(shè)計(jì)熱指標(biāo)為70W/m2，實(shí)測(cè)熱指標(biāo)為38W/m2，該現(xiàn)象為站內(nèi)循環(huán)水泵選型余量較大，用戶庭院管網(wǎng)水力失調(diào)嚴(yán)重所導(dǎo)致的。

盡管熱力站采用大流量小溫差方式運(yùn)行，但是供熱效果依舊欠佳，運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)都偏大。該熱力站耗熱量有:用戶耗熱量、站內(nèi)換熱器換熱損失耗熱量、管網(wǎng)損失耗熱量。其中主要耗熱量為用戶側(cè)散熱器。經(jīng)過對(duì)該站實(shí)施節(jié)能降耗改造措施，節(jié)熱5736．29GJ/采暖季，單位面積節(jié)熱0．100GJ/(采暖季•m2)，節(jié)熱率為20．8%(按照供熱面積97384．55m2折算，總節(jié)熱9738GJ/采暖季)，該站總節(jié)約熱費(fèi)11．5萬元/采暖季。2015年—2016年采暖季和2016年—2017年采暖季節(jié)電量為86460kWh，單位面積節(jié)電1．06kWh/m2，節(jié)電率為54．9%(按照供熱面積為97384．55m2折算，節(jié)電量為103227．6kWh)，該站總節(jié)約電費(fèi)5．8萬元/采暖季。

具體節(jié)能降耗改造措施:

1)加大主干線供回水溫差，降低循環(huán)水泵流量，減小管網(wǎng)損失。

2)熱力站內(nèi)將其中一臺(tái)30kW(型號(hào):KQL150/345-30/4-QT，參數(shù):Q=174t/h，H=38m，P=30kW)循環(huán)水泵更換成一臺(tái)18．5kW(型號(hào):KQL150/285-18．5/4，參數(shù):Q=173．6t/h，H=24m，P=18．5kW)循環(huán)水泵。

3)拆除熱力站循環(huán)水泵出口止回閥及二次網(wǎng)過濾器，減小站內(nèi)阻力損失。

4)在用戶各熱力入口加裝平衡閥，便于水力平衡調(diào)節(jié)。

存在的問題:

1)平衡調(diào)節(jié)后的閥門開度可能由于用戶行為而無法保持。

2)節(jié)能降耗改造需要在用戶庭院管網(wǎng)上重新設(shè)置閥門，需征得用戶支持。

2．3補(bǔ)水水箱

熱力站補(bǔ)水水箱的有效容積按15min～30min的補(bǔ)水能力考慮，有效容積設(shè)計(jì)太大將造成初投資偏高。補(bǔ)水水箱有兩個(gè)進(jìn)水口，一補(bǔ)二進(jìn)水管路由電磁閥和浮球閥控制進(jìn)水，軟水器至補(bǔ)水水箱的進(jìn)水管路僅由浮球閥控制進(jìn)水，浮球閥為易損耗設(shè)備，一旦發(fā)生故障無法關(guān)閉，水會(huì)順著溢流管流出，不僅造成浪費(fèi)，如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱情，將有可能導(dǎo)致站內(nèi)設(shè)備被浸泡，嚴(yán)重威脅站內(nèi)安全生產(chǎn)運(yùn)行。節(jié)能降耗改造可以將補(bǔ)水水箱的兩個(gè)進(jìn)水口整合成一個(gè)，由電磁閥和浮球閥雙重控制水箱進(jìn)水(電磁閥為自控設(shè)備，分公司中控室具備遠(yuǎn)程操控能力)，增加可靠性，并有效節(jié)省因不必要的水量(供熱熱媒為軟化水)損失而造成能源浪費(fèi)。

3節(jié)能降耗注意事項(xiàng)

降低能耗、節(jié)約成本是供熱企業(yè)生存、發(fā)展的根本。對(duì)于供熱企業(yè)來說，提高經(jīng)濟(jì)效益的唯一途徑就是節(jié)約成本。

1)對(duì)于熱力站負(fù)荷偏小、循環(huán)泵功率偏大以及管網(wǎng)不平衡造成電耗過大的現(xiàn)象，可以采用增設(shè)變頻器節(jié)約用電。

2)為緩解庭院網(wǎng)失衡問題，努力在運(yùn)行初期做好管網(wǎng)調(diào)節(jié)，改變熱力站“大流量、小溫差”的不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。

3)熱力站應(yīng)全面采用量調(diào)節(jié)，加強(qiáng)管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，在采暖初寒、末寒期降低循環(huán)流量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。綜上所述，對(duì)熱力站采取可靠、經(jīng)濟(jì)的節(jié)能降耗改造措施，可以取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，也達(dá)到了滿意的預(yù)期運(yùn)行效果。經(jīng)過節(jié)能改造，既節(jié)約了熱耗、電耗、水耗，又不影響熱用戶正常供暖。因此，為了響應(yīng)國(guó)家相關(guān)政策，熱力站的節(jié)能降耗勢(shì)在必行。應(yīng)擇優(yōu)選取技術(shù)、經(jīng)濟(jì)支持的最佳節(jié)能降耗方案，以實(shí)現(xiàn)集中供熱熱力站在安全、穩(wěn)定運(yùn)行的前提下進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

［1］賀平，孫剛，王飛，等．供熱工程［M］．第4版．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

作者：張佳敏 單位：太原市熱力公司