集中供热的节能原理

集中供热的节能原理（精选7篇）

集中供热的节能原理 第1篇

一、建筑集中供热采暖的节能理论研究

1. 开展建筑集中供热节能的必要性探讨

我国地域广阔, 人口庞大, 地域跨度较广, 所以在气候上呈现出了多种多样的不同景象。在冬季11或12月份, 我国西北、华北、东北等地温度是相对较低的, 寒冷的天气也给人们的出行造成了很多的不便, 所以集中供暖的现象在北方地区是较为常见的。但是正由于这样, 北方的能源消耗也是巨大的, 并且一定程度上为环境造成了不小的负担。随着经济的发展, 集中供暖的现象也在不断扩大中, 如果不能及时有效地解决能源、环境等问题的话, 将会带来严重的后果。因此, 对建筑集中供暖进行分析, 研究降低热损失和环境影响的方法, 对于提升能源的利用效率有着十分积极的作用。

2. 目前建筑集中供热采暖存在的问题分析

我国建筑集中采暖工作起步比较晚, 节能技术应用不足, 所以在发展中还存在着各种各样的问题。首先是在进行建筑设计的过程中对于保暖重视不足, 建筑物能耗设计能够达标的比较少。其次, 建筑物本身墙体的保温和隔热都比较差, 这使得大量的热量在到达建筑物后会从窗和墙等地方散失。另外, 一些地区的热力网的热损失也比较严重。由于热力站的设备老化问题, 其机械化和自动化的水平比较低, 使用智能技术的控制率也比较低, 加上热力管网年久失修, 管网的保温和防水工作不够到位, 也会造成大量的能量浪费。最后, 热源问题也是值得进行关注的重点问题, 在我国大部分城市都采取的是煤炭, 煤炭在进行燃烧的过程中会造成环境的污染, 加上热源的分布问题, 对燃煤的消耗量比较大, 最终导致供暖的成本比较高。

二、建筑集中供暖采暖节能设计探讨

1. 热用户的采暖节能设计分析

首先是建筑本身的问题, 对于那些新建的建筑应当采取双层的隔热玻璃, 合理的选用原片玻璃, 选择隔热性能比较好的窗框材料降低玻璃的隔热损耗。

其次是要针对采暖的需要建立依据热量的使用科学的计量系统, 积极使用热能计和热量分配表等等设备, 逐步地完善和建立对热用户按照耗能计费的收费体系, 对于新建或者是新增设采暖设备的建筑, 使用分户计量, 一户一表, 将比较陈旧的供暖系统进行必要的改造, 将用户用热的数量和花费挂钩, 以此来提升用户节能意识。

最后在不同的热力站之间应该采用间接的链接方式, 以最大限度地确保调节的实现。热力站是集中供热采暖系统的二次网和一次网的链接纽带, 是减少热网漏水损失最为重要的核心。在热力站应当配以自动调节的装置, 以此实现热力站能够按照用户的需求和气候的变化作出调节, 最终达到节能减排的目标。

2. 热源的节能设计分析

在供暖节能的设计中对于热源的设计具有提升供热水平, 节约燃料和降低供热系统对于环境的污染的积极作用。要严格地依据节能减排的需要选择清洁煤技术与循环硫化床锅炉或燃油、燃气锅炉, 选择具有防尘功能的设备。在进行操作时中要注意对人员进行培训, 依据操作规范开展操作。依据室外温度合理选择供暖期每日锅炉运行的实际参数, 使得热源更加节能, 促使锅炉的运行能够更加程序化和科学化, 以便能够在节约煤炭资源的基础之上达到比较好的效果。

3. 热力网集中供暖的节能设计

在进行集中供暖热力网的设计过程中, 首先要依据城市的总体规划, 参考城市的建筑物特点和地理环境做好热力网的规划及设计。在热网主干线的铺设过程中要尽力靠近热负荷的密集区域, 尽力减少主干线的长度, 减少不必要的开支。其次要进行科学的热力网控制, 安装必要的热网微机监控系统, 提升自控系统的可靠性。另外要提升工作人员的综合素质, 工作人员能够熟练地操作热力网自动化管理中的各种设备, 提升管理水平和效率。最后要逐步推广更为先进的材料, 在各个干管上安装调节性能更为优越的节能阀, 使得用户的流量符合具体的需求, 最大限度地减少管网的水力失调, 以便可以更好地解决暖气出现局部过热和局部不热的情况。

三、集中供热采暖系统故障原因的分析

1. 调试阶段的主要故障

供热采暖系统在调试阶段容易出现的故障有管道内的汽水冲击和减压阀的损害。

(1) 汽水冲击

蒸汽管道在初次输送汽水时, 由于管网温度较低, 将会产生大量的凝结水, 产生的凝结水在随蒸汽前行的过程中遇阻将会产生波动并形成冲击, 容易致使设备管道的损坏, 所以在初次输送汽水前, 应该制定输送计划及规程, 并认真按照计划控制管道升温的速度, 及时做好凝结水的排放, 避免波动及水击的产生。此外, 还要注意如果汽水输送过程中, 疏水阀由于堵塞或其他原因导致凝结水不能正常排出, 应该马上停止汽水的输送, 直至处理完全后再进行输送;汽水输送过程中, 如果有水击声出现, 应该立即加大泄水或者停止送汽, 一定不可在水击声出现时关闭泄水阀, 否则将会造成采暖系统的破坏。

(2) 减压阀的破坏

投运时, 首先应该将旁路阀打开, 使减压阀的各个部位都能完全得到预热, 否则减压阀可能会由于自身各部位的温差过大而出现破损, 旁路阀应该待投运正常后再予以关闭, 换热器在通蒸汽的过程中, 首先要进行管道的预热, 蒸汽的初次输送一定要控制好速度, 预热完全后再逐步加大蒸汽的输送量。

2. 运行阶段的主要故障

(1) 循环水流量不足

由于随着供热采暖用户的不断增加, 而未进行循环水泵的及时调整, 就容易造成系统内的循环水流量不足, 可通过及时更换循环泵或增加循环泵的运行台数予以解决。循环水流量不足主要表现为回水温差及供水过大, 若出现上述情况应该认真检查泵内是否有堵塞、叶轮是否有磨损或其他因素影响水泵的性能。

(2) 换热器热量不足

供热采暖系统的换热量不足多是由蒸汽量不足、水路堵塞以及凝结水的排放不畅等多种因素造成的, 蒸汽量不足主要表现为换热器在进气压力比较低时其换热量不足, 不能得到保证而出现这种情况, 应该立即检查减压阀调整正确与否, 如果减压阀前压力低而不能启动, 应该打开旁路阀;如果主汽阀前压力低, 则应该检查汽源及外部汽网, 及时解决蒸汽压力予以提高。换热量水路堵塞也会使换热器的水循环流量减少, 并且使换热系数降低, 其主要表现为换热器的出水及进水的温差非常大, 进水及出水压差很大以及凝结水的温度较高等, 目前主要通过拆开换热器用清洗剂、反冲洗两种方法解决。由于造成水路堵塞的原因有除污器堵塞、供热管网杂质多, 因此要及时进行除污器的清理改造, 以提高其除污性能。此外, 还要加强供热管网的运行管理, 运行之前必须冲洗干净, 再次投入运行凝结水的排放不畅也是造成换热器热量不足的一个重要原因, 凝结水管道设计过小将会造成凝结水排放不畅, 会给换热量的调节带来困难, 则可以通过加大凝结水管道的尺寸予以解决;也有可能是由于疏水器堵塞所致, 则可以通过清理疏水器进行解决。此外, 如果表现为凝结水温度低, 蒸汽压力不低, 而且进出水的温差小, 则可能是汽路阻塞导致的换热器热量不足, 一般要先检查疏水器是否堵塞, 再检查蒸汽进气阀与蒸汽过滤器, 如果蒸汽管道没有过滤器则就可能是换热器汽路堵塞。一般情况下, 若换热器汽路堵塞较为严重, 可通过拆开换热器清理进行解决。

3. 突发性障碍

(1) 循环泵的突然停运

如果循环泵突然停运, 应该及时启用备用循环泵, 如果没有准备好, 要立即停止蒸汽供汽。循环泵突然停运后, 要立即检查原因, 为了避免设备的损坏不可马上启动;而在多台循环泵组合运行中, 需经常检查和巡视, 及时关注系统压力和温度变化, 以免其中一台突然停运而不易被发现。

(2) 突然停电

若采暖系统突然停电, 要立即关闭蒸汽阀门, 如果汽阀不能完全关闭, 要及时关闭凝结水阀。此外, 还要关闭换热器进出水阀门, 防止产生汽化水击, 然后还要进一步采取措施以解决气阀不严的问题。

四、结语

集中供热系统管网的节能改造研究 第2篇

随着人类社会的不断进步和人民生活水平的日益提高, 城市现代化建设速度不断加快。在中国北方的许多城市, 集中供暖系统也得到了很大的发展。虽然中国的疆域很辽阔, 具有大量的能源资源, 但现在我们使用的大部分能量是不可再生的, 而且它们的燃烧产物具有一定的污染程度。显然, 如何使有限的能源达到最佳的利用效率, 既要满足我们当代人的需要, 还要造福我们的子孙后代, 这已经成为人类面临的一个重大问题。供暖行业在中国北方的大部分地方。但是, 在我国北方由于建筑围护结构的保温效果比较差, 一些早期的建筑根本就没有任何保温措施, 这样给集中供暖带来了很大的麻烦。还有一些供热系统的供热设备、换热器、传热管、散热器、阀门和其他设备出现严重老化的现象, 导致热能的利用率很低, 还经常会出现严重泄漏现象。供热管网的热损失比较大, 导致高层建筑采暖能耗就会很大。同时, 管不是调节水力条件很好的手段, 导致实际热网近端用户太大, 温度太高, 只能通过打开窗户来冷却, 远程用户的热量有比较缺乏, 甚至需要其他辅助加热设备来满足室内热量的需要。

2 集中供热系统的发展意义

集中供热是一项系统工程, 应该由一个整体来统一规划。集中供热是指热量通过多个管道将被集中所产生的热采用传输模式传送到一个城市或区域, 满足各个地区的热量要求。作为一个整体的集中供暖系统, 它是由一个热的生产设备, 热传输渠道和热的物体三个部分共同组成的。很明显, 集中供热系统的能耗需要燃料热源产生的热量, 但是由于各种原因, 水渗漏比较严重, 水分补给量很大, 所以还要包括能源消耗, 水耗。能源消费的比例高于热电水能源消费总量的百分之九十左右, 在这个热量消耗里面热能和电能的比例已达到98%以上。热网是供热采暖系统的热传输信道, 负责将热能传到各个用户的家里, 它们需要以最快的速度和最高的效率输送到热用户家中, 保障用户的热舒适性。网络是一个由复杂的液压系统构成的。如果任何管道的流量发生变化, 将影响所有的管道流动的整体情况, 即所有管道的流量按每一行的阻力系数需要进行了重新分布。在一个复杂的网络系统, 主要由管道热介质和循环水泵的热介质的组合物提供动力, 为用户提供热量。这样集中供热, 给居民提供了很大的方便, 还能提供资源的利用效率, 促进社会的可持续发展。

3 集中供暖系统的节能改造方案

在正常情况下, 集中供暖系统是一个封闭的管道系统, 水力条件合理的分配制度及各点的网络流量的压力, 但在整个网络上, 管流之间有一定的关系, 它们可以用一个公式来表示如下:

ΔP=SG2:ΔP压差或阻力损失;S管系统阻力系数;G管或系统的流量。

从上面的方程中可以看出, 流量和压力存在相互作用, 相互依存的关系, 它们之间能够系统量化。进行相互调整的方法有:为了调节流量, 管道的压力可适当调大。例如, 当需要降低管道压力, 可能是通过降低上游管道中水的流动;当管道流量有所减小时, 必然会引起管道压力出现下降。显然, 流量变化将引起S值发生变化, 在同一系统中, 压差的变化也必然会引起流量的变化。针对改造的理论进行有效分析, 提出了如下的组合方案: (1) 变频泵和静态平衡阀一起使用:循环水泵根据供水温度对室外温度和供热网络检测控制器的同时, 内部的变频控制器的计算程序就会发送一个相应的控制信号, 有效地控制循环水泵。静态平衡阀可以实现用户数量、每个用户的流量以及相关的网络电阻管比随总流量的增加, 都会进行相应的增加, 随着总流量的减少而进行减少。 (2) 固定频率泵和动态流量控制阀组合在一起:循环泵会在不同的时期控制水泵的流量。这种转变的方式可以在供热网的热交换站内的80%的用户安装使用, 更远端的无法使用此阀, 不能够太远的用户使用。 (3) 固定频率泵、动态压差控制阀和热表组合在一起:水的循环泵会在不同运行采暖期提供不同的流量。动态压差控制阀可根据用户的需要来控制每个用户的热入口的流量。热量表不仅按照国家分户热计量规章进行, 主要是如果网络只安装动态压差控制阀而不安装热量表, 就会造成严重的水力失调。

4 改造后产生的社会效益

在这个改造的过程中, 需要会有专业人员进行现场指导, 保证施工的质量。同时, 在改造完成后, 需要做一个每个阀门的调试工作, 才能投入正常运行。随后在两年的运行过程中, 对各个轨道进行检测, 记录各种参数, 研究其进行改造的实际作用, 为以后的其他改造提供强有力的经验。在系统中的热源流量变动中, 当整体的流量降到原来的70%, 理想的效果就是每个用户的热流量也会变为原来的70%。但如果安装了自力式流量控制阀, 近端用户自力式流量控制就是为了确保用户的流量, 所以必须采取有效的行动, 增加阀门的开度, 如果不这么做, 这将导致一个远端用户的流量严重短缺, 远程用户的热量缺失也会更严重。然而, 随着集中供热系统体制改革, 对室内热舒适性的要求提不断高, 促进家庭控制和分户计量技术的使用, 在未来的监管模式将成为集中供暖系统的热流量转化完全取决于用户自己对热舒适的要求, 用户能够自己进行控制, 在短时间内网络将根据用户调整来进行相应支流的变化, 这被称为用户主动改变。在这种模式下主动变化变流量, 通过安装所需的流量调节阀来控制每个用户所需的流量。当用户所需的流量比较小时, 流量控制阀的开口也会减小, 这样就能有效减少流量;当用户所需的流量增加时, 自力式流量控制阀来进行相应的控制, 满足各个用户的需求。从而达到节能的效果。

通过进行相应的改造后, 集中供热系统能够有效发挥它的作用。但是集中供热系统会带来的运行成本比较高, 也会给每个用户收取比较高的采暖费。同时, 水力严重失调或者暖气管道局部过热可能还会在一些用户单元面积引起的, 还有一些地方室内的热量不足, 这些现象都有可能导致人们的不满引起拒绝支付热费, 影响供热质量进一步提高。我们还需要进行进一步的改进, 降低运营成本, 可以适当根据实际情况降低用户的供热成本, 它不仅能够提高用户交纳供暖费的积极性, 减少用户数量拒绝支付费用, 还可以提高供热服务的满意度, 为随后强劲的发展奠定一个坚实的基础。

5 结论

在集中供热系统管网的节能改造过程中, 我们需要引起足够的重视, 保障各个环节都能够做到安全可靠, 有效防止能源的浪费, 提高能源的利用效率。这样不仅能满足各个用户的要求, 还能提高人们的节能意识, 为社会的可持续发展作出一定的贡献。

摘要：集中供热系统是一个复杂的综合工程, 它是由一个热源、管网和热用户将整个系统有机地联系起来, 它们之间是相互依存的。通常, 供热管网是一个动态的系统, 要保持一个动态的平衡, 需要控制操作时间和制造工艺和其他因素的影响。因此, 该怎样提高管网水力平衡, 提高网络运行安全高效性, 是供热行业所面临的一个重要问题问题, 本文针对这个问题, 提出了一些有效方案。

关键词：集中供热系统,管网,节能改造

参考文献

[1]汪宏伟.某热电供暖公司集中供热系统的节能分析[J].节能, 2010, (5) :38-39.

[2]杨素艳.关于供热系统节能措施的初探[J].城市建设理论研究, 2013, (32) :39-41.

集中供热系统的节能经济运行 第3篇

目前,我国城市集中供热已基本普及,据2010年不完全统计数据显示,全国85%以上的城市建有集中供热设施[1]。集中供热的优点是:大型设备效率高,相对低损耗、低人工、低维护、高产出,提高了能源利用率,减少了污染物排放,有良好的社会效益和环境效益,更有利于实现科学管理和节约人力资源等[2]。但由于煤水电材涨价、大气排污收费、设备陈旧维修、粗放型管理与人员素质参差不齐等诸多因素,导致供热企业运行成本逐年上升。面对严峻的现实,供热企业应立足现实条件,多方面、多角度、多渠道的寻求落实节能降耗具体措施,在努力不改变供热质量、不多收取费用的前提下,实现降低运行成本、增加经济效益,以保证自身的根本利益与长效发展。

1 集中供热系统的主要能耗环节

单纯的采暖供热系统,顺利实现供热服务,一般都要经过热制备转换输送用热这几个环节。锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣系统、鼓风机和引风机、水处理和机泵,它们耗用的能源是燃料(一般为燃煤、燃油、燃气等)、电力、水和热;热能输送由热网承担,供热管道由钢管、保温层和保护层组成,它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水损失;能量转换是通过热力站热交换器把一级网的热能传递给二级网,并由它输送到热用户,热力站是二级网的热源,主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环和补水机泵等;用热环节即终端系统用热设备,耗能设备一般是采暖散热器。

由此可见,整个供热系统,从热源到终端热用户,每一个环节都涉及到能耗问题,但各环节的能量进入和输出必须相等[3],即

输入能量=可用能量+∑能量损失

能源利用率=可用能量/输入能量

所以,在运行过程中每一个环节的能耗变化对系统来说都非常重要,节能可挖潜力也是巨大的。以玉门油田物业公司供热站为例,拥有192.6万平米的供热面积,一级网热源设置了两座锅炉房,二级热网设置了6座热力站。主要能耗设备为6台29 MW膜式水冷壁角管锅炉、64台90 kW以上大功率电机,29组板式换热器、以及鼓引风机、除尘除灰系统等。系统近3年的煤水电主要能源消耗情况,见表1。

从以上数据可以看出,三项主要能耗指标呈逐年下降趋势。分析原因,主要是系统近年来积极采取了各种节能技术措施,并取得显著效果。

2 已运行系统的几种节能技术措施

集中供热系统节能是一个系统性、长期性、复杂性的工作,要想取得良好的节能效果,需要从整个系统的设计建设之初开始考虑,包括基本设计参数的准确计算、设备设施的正确选型、工艺流程的合理布局、员工队伍素质的整体提升等,完成系统的每一个步骤都需要考虑到后期运行中的节能环节。但是对于已经正式投入运行的系统来说,则需要转变思路、调整结构,寻求并落实效益最大化的节能具体措施。

2.1 消除系统水力失调

所谓水力失调,就是管网各处实际流量与所需不一致,用户室温冷热不均。水力失调的原因是多方面的,任何一个供热系统都不可能通过对管网、热力站等系统的设计、管网的布置、水力计算及设备的选型等,彻底解决运行时的水力平衡问题,只有在系统运行时进行认真地调节,才有可能逐步接近水力平衡。

以玉门油田酒泉生活基地供热系统为例,运行初期水力失调具体表现在:有70%的热用户室内温度在22℃以上,最高的甚至达26℃,不少用户长期开窗散热;20%的热用户室温在18～20℃之间;另外10%的用户在18℃以下,最低的只有16℃,存在较严重的水力失调。主要原因是,靠近热力站的用户,由于进、出水的压差大,供水量远大于设计水量;远离热力站的用户进、出口压差小,供水量又小于设计流量,因此,导致了“大流量小温差”的运行方式,不仅造成大量的能源浪费,而且带来了过热和过冷的供热质量问题。

最初,系统被迫采取增开循环泵,加大循环水量的办法来提高低温用户的供暖温度,使实际循环水量达到设计水量的160%以上。由于水泵耗电量与流量的三次方成正比,依靠开泵增大流量直接导致电能消耗量超过409.6%,系统运行成本大幅度提高。在后期运行过程中,通过车削循环泵叶轮降低扬程、逐一调节用户进口流量装置等方式,才使系统运行逐渐趋于平稳,水力失调现象得到改善,能源消耗明显降低。

2.2 灵活应用集中供热调节

在集中热水供热系统中,为了在保证供热质量的同时,能够最大限度的实现系统经济合理运行,就必须灵活进行供热调节。调节的方式有很多,根据调节的地点不同,可分为集中调节、局部调节和个体调节三种[4,5,6,7,8]。

集中供热调节的方法主要分为

(1)质调节循环水量不变,只改变供热温度。

(2)量调节按室外温度高低分成几个阶段,改变流量(低温段保持设计最大流量,高温段保持较小的流量)。

(3)间歇调节当室外温度升高时,不改变流量和供水温度,只减少每天供暖的小时数。

系统应根据实际情况,制定调节方法。总体而言,量调节的循环泵电耗最少,其原因是:从理论上说,在系统已定的情况下,减少流量和降低电耗是三次方关系。如流量减少30%,电功率节省65.7%,对于多数系统是用70%左右的流量运行,若量调节控制的好,每周期可减少电耗至少30%以上。

玉门油田物业公司供热站采取多种方式综合利用:按照室外温度绘制运行负荷图(图1)、间歇供热日生产热负荷图(图2),并以此指导运行,初、末寒期适当减少循环泵运行台数降低流量,或随外界气温变化分时段调节供热出口温度,避免供热大于需求,浪费能量。同时,由于系统有3/5的终端用户用传统的散热片,剩余的2/5则采用了地板辐射采暖,在相同的供热条件下,地暖用户室温通常比散热片用户高5～8℃,很多地暖用户甚至全天开着窗户,热能浪费很大。针对这点,系统采用了分区质、量并调,取得较好的节能节电效果。

2.3 提高供回水温差供热计算公式[5,6,7,8,9]

Q=GC(Tg-Th)

上述公式说明:当供热系统向热用户提供相同的热量Q时,供回水温差△T(即:Tg-Th)与循环水量成反比例关系。即系统的供回水温差大,则循环水量就小,降低流量,水泵的电耗就会相应降低。

举例说明:某供热系统设计热负荷为7 MW,外网管径为DN200,在30℃与60℃两个不同温差下各参数的对比情况,见表2。

表2反映出一个规律:当供回水温差提高到原来的两倍,即:△T2=2△T1时,循环水量降至原来的1/2,管网的沿程阻力降至原来的1/4,而水泵的功率要降至原来的1/8。由此可看出,提高供热系统的供回水温差,可大大降低运行电耗。

2.4 合理利用分层燃烧与混煤技术

目前城市集中供热锅炉房多采用链条炉排[10],燃煤多为煤炭公司供应的混煤,着火条件差,炉膛温度低,燃烧不完全,炉渣含碳量高,锅炉热效率普遍偏低[11,12,13]。采用分层燃烧技术对减少炉渣含碳量、改善锅炉燃烧状况有明显的效果。同时,通过安装混煤装置,改善原煤混合不均问题,以提高煤层的透气性,从而强化燃烧,提高锅炉热效率,节约燃煤。

玉门油田物业公司供热站1号锅炉房的4台锅炉,在运行过程中一直存在储煤斗两侧堆积粒煤,中间堆积细煤,原煤进入炉排燃烧时,两侧有40 mm宽的火床,无法燃尽等的问题。2010年,系统投资96万元对其全部进行了改造,在分层给煤机与储煤斗之间安装了混煤器。改造很好的解决了原煤进入炉排前,面煤与粒煤分配不均的问题。当原煤进入炉膛燃烧时,空气能较快、较均匀的穿透煤层,与燃料充分混合后参与燃烧,同时消除了炉排两则燃不尽、倒红火,炉排中间烧不透,灰渣含碳量过高的问题。根据一个周期的运行实践,煤单耗由0.26 kg/m2d降低为0.228 kg/m2d,每周期可节约原煤3 165 t,折合费用约79万元,预计1.2个采暖周期便能收回投资成本。依照油田相关部门的监测数据,改造后其他几项燃烧参数也有了较大改善,见表3。

分析对比可以看出,改造后锅炉热效率提高了5.65%,炉渣含碳量下降了4.83%,其他影响供热效率的参数也均有下降,而且锅炉燃烧系统的设备故障大大减少,提高了锅炉运行的可靠性和安全性。

3 结论

集中供热节能降耗的分析和对策 第4篇

一、首先要提高锅炉的热效率

根据锅炉热效率的公式, 减少各项热损失可有效提高锅炉的热效率。

(一) 锅炉热效率= (100-q2-q3-q4-q5) %

其中:q2-----排烟热损失, 由排烟的温度和排烟量决定。排烟温度越高、排烟量越大, 则排烟热损失越大。

q3-----化学不完全燃烧热损失。由于过剩空气量不足, 空气与可燃气体混合不好, 炉拱设计不良, 都会造成化学不完全燃烧热损失的增加。但空气过剩系数过大, 又会使排烟热损失增加。只有过剩空气系数达到设计值时, 锅炉才能在最经济的状态下燃烧, 因此要采取防止锅炉本体及烟风道渗漏风的措施, 改善锅炉及烟风道的严密性。因此, 应控制q2、q3之和的热损失量为最小。

q4-----机械不完全燃烧热损失。是指煤未经燃烧即排出炉外的热量损失。

q5-----锅炉本体四周散热损失。指由于炉墙、锅筒、联箱等温度较高, 与周围空气形成一定的温度差而造成的散热损失, 要尽量保持炉墙的严密性。

(二) 锅炉的水冷壁、对流管束、空气预热器等受热面积灰和锅炉结垢是影响锅炉传热的一个主要因素。

根据实验数据, 水垢的热阻是钢板的40倍, 灰垢的热阻是钢板的400倍, 因此要加强站内的水质管理并定期清灰, 保证锅炉用水的水质和锅炉受热面的清洁, 提高锅炉效率和设备使用寿命。

锅炉的运行是复杂的, 许多因素对锅炉的燃烧工况造成影响, 它们之间又是相互关联的, 难以确切地用数学方法来描述整个锅炉运行工况。在锅炉的调节过程中, 某一个参数的改变会造成其他量的变化, 如环境温度发生变化, 需要对风量进行调节, 必要时还要对煤层厚度、炉排转速进行调节。

(三) 链条炉排设计热效率在80%左右, 实际运行热效率大约65～70%左右。

在现有锅炉房设备的基础上, 不可能投入大量的资金去进行设备的改造, 要想有效节煤, 关键是强化锅炉房内部的管理, 解决人的因素。现有司炉工都是取得二类司炉证书的人员, 有些老师傅有一定的经验, 但也有些司炉是外单位的下岗职工, 人员素质良莠不齐。上岗前虽经过培训, 但实际操作起来, 燃烧不完全、炉渣含碳量高等现象时有发生。为进一步加强对锅炉运行的管理, 除运行日志外, 应制定专门的表格每天对各班组的运行情况进行记录、对比, 总结经验、降低煤耗。同时要求司炉对锅炉的操作要有预见性, 根据天气变化趋势提前对锅炉进行调节, 使运行工况始终适应热负荷的需要, 减少不必要的浪费。

(四) 控制系统失水也是节能和保证安全运行的重要措施。

由于冬季运行期间每天失水量较大, 不仅造成热能的极大浪费, 而且严重失水造成压力下降导致锅炉停炉。失水主要是由于住户放水和二次系统及用户内部系统管网陈旧漏水。由于供热设施的老化状况逐年加深, 在今后运行期间, 要进一步加强检查, 采取防漏、查漏、堵漏等措施, 同时也要加强对居民的宣传教育工作, 将失水率降到正常水平, 有效节能。补水少了, 锅炉回水温度提高, 也能提高锅炉的热效率。

二、有效保证外网平衡, 消除热网的水力失调的现象, 确保用户的供热质量

所谓水力失调, 就是管网各处实际流量与所需不一致。

任何一个供热系统都不可能通过对管网、热力站、热用户等系统设计、管网的布置、水力计算及设备的选型等彻底解决运行时的水力失调问题, 必须在系统运行时进行认真的调节, 才能逐步地接近水力平衡。系统缺少合理分配水量的手段, 为解决末端用户不热的问题而加大循环水量, 因而增加了管网的压力损失造成系统压力不足, 这是实际运行中存在的一个很大的弊端。

在用户楼栋入口装设流量调节控制设备, 对各楼之间流量分配进行调节, 在管路上装设平衡阀平衡各立管之间的流量, 在每组散热器前装温控阀控制室内温度, 以上这些方法都可以解决小区建筑物之间和建筑物内部冷热不均的问题, 有效节约能源。但目前, 我们没有大量的资金装设温控阀、调节阀, 只能根据热负荷采用质量流量的调节方式, 集中改变网路的供回水温度, 再对每条支线上的阀门进行个体调节。

供热初期对每个门栋的流量进行调节, 根据各门栋在支线上位置的不同对流量的调节大小也不同。

每次调节后, 管网会处于一个新的平衡状态, 通过测温掌握管网的平衡状态再进一步调节。由于缺少必要的控制流量的设备, 所以人工调节控制流量的方法只是粗略地调节, 需要大量的人力去完成。经过几次调节之后, 取得了一定的效果, 有效消除了近热远冷的现象, 管网末端供热质量明显提高。虽然这种人工调节的方法, 给运行调节人员带来相当大的工作量, 而且无法使管网的水力失调得到彻底的改善, 但是在目前没有大量资金投入的情况下, 只能通过这种方法多次、反复的调节, 才能达到管网平衡的目的。

比较科学的方法是在每个热用户的入口安装恒流量调节阀或自力式流量控制阀, 只要按每个热用户需要的流量一次性调节好, 就可以保证全网水力平衡。它不仅可保证每个热用户的循环水量与设计或实际需要一致, 而且还会自动消除热网的剩余压头, 保证热网良好的水力工况。

集中供热的节能原理 第5篇

沈阳新北热电供暖公司供暖换热站设备陈旧、技术落后、水力失衡严重, 造成能源巨大浪费。2005年以前, 不达标用户在30%左右, 单位指标用电量2.5kWh/m2, 一次网循环流量1.3kg/ (m2h) , 二次网循环流量5kg/ (m2h) , 二次网失水率为循环流量的2%。整个采暖季单位平均用热量0.53GJ/m2。

为提高供热品质、减少能源浪费, 该公司成立科研小组 (笔者当时为科研小组成员) 。经过科研小组专业技术人员研究, 并吸取宝鸡、承德、哈尔滨等供暖公司的经验, 决定对供热系统进行技术及设备更新。在供热换热站安装了自动化控制系统, 并建立无人值守换热站, 在一、二级热力网上安装了电动调节阀、自力式压差调节阀、自力式流量调节阀等调节装置, 经过专业技术人员的控制、调节, 达到良好的节能效果。住宅室内温度基本控制在18～20℃, 18℃以下不达标的及20℃以上超标的用户的概率控制在3%以内。整个采暖季单位指标用电量平均1.8kWh/m2, 一次网循环流量1kg/ (m2h) , 一次网失水率循环流量的0.1%, 二次网循环流量3kg/ (m2h) , 二次网失水率循环流量的0.4%。平均热指标在35W/m2, 整个采暖季单位平均用热量0.45GJ/m2, 用热控制指标0.046GJ/ (h℃m2) 。采取技术更新后, 节约能源15%以上。至2007年, 沈阳新北热电供暖公司供暖面积4207337m2, 85个换热站, 每个换热站都安装了自动化控制系统, 大多数是无人值守站, 减少了能源浪费, 降低了运行成本。最终以良好的供热品质和信誉, 成为沈阳市知名供暖企业。

以下介绍换热站自动化控制系统和供热管网的水力平衡调节方法。

1 换热站自动化控制

采用金太阳换热站自动控制系统。用压力变数器、温度变数器等信号采集设备将监控参数收集到PLC模拟控制器, 通过GPRS无线上网、宽带、电话线等信息传递方式, 上传到调度室主控电脑, 专业技术人员根据这些监控参数调节电动控制阀门和水泵频率, 控制供热系统温度、压力等参数。

1.1 调度室微机主要监控参数

调度室微机主要监控参数包括:换热站一次网、二次网供回压力、温度、流量, 循环泵启停状态、频率, 水箱水位, 一次网电动阀状态、开度, 二次网混水阀状态、开度, 热值累积, 室外温度, 通讯状态等, 通过整理这些参数的变化及历史曲线、报警记录、巡检记录来进行时时监控。

1.2 换热站控制系统功能

(1) 自动检测一、二次网供回水温度及压力并远传显示。

(2) 根据设定参数自动控制循环水泵、补水泵运行频率并远传显示泵的启停状态。

(3) 自动控制一、二次网电动阀开度及补水电磁阀状态并远传显示电动阀开度。

(4) 自动检测补水箱水位并远传显示。

(5) 自动检测一次网流量并远传显示。

(6) 实时计算一次网瞬时热量、累计热量并远传显示 (部分换热站) 。

1.3 网络连接方式

采用GPRS无线上网、宽带、电话线等网络连接方式。

上位机:采用宽带上网, 光纤传递。部分换热站采用电话线传递。

下位机:采用GPRS无线上网。部分换热站采用电话线传递。

1.4 换热站控制模式

一次网电动阀通过设定一次网回水温度控制。

二次网混水电动阀通过设定二次网供水温度控制。

二次网循环水泵频率通过设定二次网供、回水压差来控制。

二次网补水泵频率通过设定二次网回水压力来控制。

补水电磁阀由换热站补水箱水位控制。

1.5 换热站理想自动控制模式

换热站理想自动控制模式是:随着室外温度升高, 二次网回水温度升高, 二次网供水温度也随之升高, 二次网混水电动阀开度增大, 二次网流量增大, 二次网压差增大。为维持原有二次网压差, 降低二次网循环泵频率, 达到有效节电效果;同时由于室外温度升高一次网回水温度也随之升高, 一次网电动阀开度减小, 一次网流量减小, 大网流量减小, 首站供应热值减小, 达到有效节省热能效果。

1.6 换热站实际控制模式

实际上由于设备、仪表精度和灵敏度不能达到要求 (例如:电动阀要在实际温度与设定温度相差2℃才能动作, 而网络温度变化2℃时, 需要较大热量) , 自动节能效果很难实现, 需要人为操作才能达到。一般不采用二次网混水电动阀, 只采用手动调节阀。在室外温度变化时, 直接调节二次网混水手动调节阀, 直接利用变频“手操”调节循环泵频率, 直接通过调度室主控电脑调节一次网电动阀。

1.7 报警记录

(1) 二次网回水压力过低报警;

(2) 二次网回水压力过高报警;

(3) 二次网回水温度过低报警;

(4) 水箱水位过低报警;

(5) 查看换热站是否停泵。

2 供热管网的水力平衡调节

2.1 水力失调的后果

通常的失调系统处于大流量、小温差的运行工况。许多业主选用大容量设备来弥补不平衡问题, 但这样做只能使系统运行加剧恶化, 虽然最不利环路室温可能有所改善, 但有利环路室温却只会更高。总水量增大, 会使热源设备达不到额定工况, 效率降低, 出力减少, 使实际运行的机组台数超过按负荷要求的台数。由于水泵运行效率、热量输送效率低, 水泵电耗大幅增加, 造成能耗高, 供热品质差的严重后果。

2.2 一次网热力平衡调节方法及调节标准

2.2.1 热力平衡调节方法

根据用户室内平均温度的高低调节一次网流量。室内温度控制在18～20℃, 即室内平均温度为19℃。

(1) 不同换热站根据不同的室外平均温度与其相适应的热指标给定热值控制室内温度。例如2#、6#、7#换热站在不同室外平均温度下的热指标如表1所示。

首站热指标采用各站平均热指标, 即首站热指标= (1#站热指标开栓面积++85#站热指标开栓面积) /总开栓面积。

(2) 不同换热站根据不同的室外平均温度给定二次网回水温度值控制用户室内平均温度。例如2#、6#、7#换热站在不同的室外平均温度给定二次网回水温度值如表2所示。

此种调节方式非常方便各调度员对各换热站统一调节。如果采取错误的调节方式就会造成一次网调节不平衡 (例如各换热站相同的二次网回水温度调节方式) , 不同换热站热用户室内平均温度也不相同。

2.2.2 一次网水力平衡调节

(1) 一次网总流量变化的水力平衡调整。

首站热网总流量发生变化时, 各支线、热用户将发生等比一致失调。虽每次大网调节后, 部分换热站将有所调整, 但总体上水力失调比例相同。

另外, 部分换热站没有流量计量 (以下把它们的累积流量叫剩余流量) , 它们的失调也基本相同。

一次网总流量变化的水力失衡如表3所示。

一次网运行流量单位指标为1kg/ (m2h) , 一次网总流量4207t/h, 但实际上累加流量 (有流量计的换热站流量累加) 的单位指标较小, 剩余流量的单位指标较大。

以一次网累加流量G1为例, 计算相关单位指标:

累加流量单位指标=累加流量/累加流量供热面积= (25201000) /3574154=0.705kg/ (m2h) 。

流量补偿系数=一次网总流量/ (单位流量总面积) = (37501000) / (0.7054207337) =1.264。

平均流量补偿系数=不同流量下流量补偿系数的平均值 =1.242。

在一次网运行流量总指标为1kg/ (m2h) , 一次网总流量4207t/h时, 单位指标= (42071000) / (1.2424207337) =0.805kg/ (m2h) 。这个指标通常是在一次网运行流量总指标为1kg/ (m2h) 时住宅小区的一次网循环流量单位指标。

根据表3中数据, 可以得出不同流量下的单位指标 (见表4) 。

(2) 热用户流量变化的一次网水力平衡调节。

在不同各热用户流量发生变化时, 同时记下其他热用户的流量, 就会发现不同的水力失调比例, 将这些比例关系统一起来, 通过计算得出各热用户之间水力平衡关系, 形成有效的水力平衡手段。

下面是一个示例。18#站行政学院在2006～2007年供暖期发生停电事故, 导致停止供暖, 需关闭一次网阀门。运行时一次网流量125t/h, 关闭阀门后, 由于阀门不严, 一次网流量为8t/h。大网流量基本不变, 其他热用户流量增加, 发生水力失调。由于松花江截断井一直为关闭状态, 18#站相对来说是一个末端热用户, 这样使其他支线发生不等比失调, 各支线内的换热站为等比一致失调, 如图1所示。

通过流量计记下其他热用户的流量, 计算出水力平衡关系。受影响最大的支线是消防局支线, 水力失调度达1.081, 受影响最小的支线是东线和北线, 水力失调度达1.014。一次网水力失调度如表5所示。

2.2.3 调整远端换热站一次网流量当一次网热值变化幅度较大时, 需对远端换热

站一次网流量进行调整。现以55#站、2#站为例, 在室外平均温度为-7℃, 在各站热指标为标准热指标的平衡状态下, 室内平均温度为20℃。这两个换热站的供热参数如表6所示。

室外温度突然下降, 室外平均温度-12℃, 各站热指标均为标准热指标, 首站大网热值上升, 一次网流量不变, 一次网供水温度升高到86℃, 由于受管线长度、水流速影响, 热水不能同时到达各换热站, 一次网平衡被打破, 室内平均温度形成差距, 供热状态参数变化如表7所示。

表中室内平均温度为折算值, 实际上受房间蓄热能力和温度特性影响, 在一定室外温度下室温越高需用的热指标越大, 反之越小。

为使各站室内平均温度相同, 一次网重新达到平衡状态, 对远端换热站进行调整, 调整完毕后, 虽各站室内平均温度达不到标准19℃, 但各站室内平均温度相同, 一次网达到平衡状态, 供热状态参数变化如表8所示。

由于热水到达各站的时间不同, 如果对所有换热站进行调整, 将特别复杂, 建议只对热水一个小时以后到达进行调整。这样有利于一次网水力平衡调节, 有利于热量的平均分配, 保证供暖质量。

2.3 二次网水力平衡调节

二次网水力平衡调节基本与一次网调节方法相同。在各建筑物采暖入口处加装流量控制装置, 消除有利环路的过剩压头, 并能根据外网压力的变化, 随时调整自身的阻力, 确保流量与设计流量一致。加装流量控制装置以后, 采暖系统就成为定流量系统。当室外气温发生变化时, 为了保证室内温度恒定, 系统可以采取质调节即改变供水温度来实现。

自力式流量控制阀应用在供热管网中, 可按被控管线的实际流量需要, 一次性设定流量。阀门可在水压作用下, 自动消除管线的富裕压头及压力波动所引起的流量偏差, 消除阀后压力的异常变化, 稳定被控系统运行工况。这些性能特点, 使管网流量的调节过程无需考虑分支管线间流量调节的相互干扰, 使流量分配工作变成直观的一次性操作, 极大地降低调网的工作量。该阀控制流量精度高达5%, 可有效解决供热管网的水平失调问题, 避免小温差-大流量运行。可达到节热、节电10%～20%的节能效果。

由于建筑的采暖热负荷是随室外气候变化而变化的, 这就提出了一个问题, 即如何能保证锅炉供热量与建筑需热量一致。这就需要制定采暖期室外气温与供水温度关系曲线, 并根据这一关系适时地调整供水温度。或设计成软件程序, 加入到换热站的微机自动控制中, 实现供暖的自动化。

2.4 试点单位的实际应用效果

6#换热站新家源住宅区11.2万m2的建筑供暖, 该区域呈条形布置, 换热站距远端用户单程供暖距离950m, 近端和末端的供水压力差别较大, 水力失调现象较为严重, 近端采暖水流量超过设计流量, 采暖效果较好, 远端采暖水流量远远小于设计流量, 采暖效果较差。

为了解决这一问题, 在每个采暖入口处增设自力式流量调节阀, 提高系统的水力平衡性。通过以上主要措施的实施, 新家源住宅区的各供暖建筑之间室内平均温度差控制在10%, 各建筑室内日平均温度控制在18～20℃。

3 结语

解决水系统的平衡问题是节能及提高供热品质的首要问题。换热站安装自动控制系统, 在热力管网上安装流量调节阀门, 良好的热力管网水力平衡调节方法, 是杜绝能源浪费、实现能源利用最大化的有效途径。

参考文献

[1]贺平, 孙刚.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 1993.

集中供热的节能原理 第6篇

1 集中供热节能的主体思路

集中供热系统节能措施的推广首先需要不断的提高基础设施建设和管理水平。管理方面, 要加强对基础计量的重视, 安排合格的计量人员和完善的计量设备, 不断完善计量管理方式, 定期检查计量器具的精确性。另外, 在生产过程中, 要严格按照相应的指标进行管理, 做好月考核及奖优罚劣工作, 减少不合理的损耗, 避免浪费现象的发生;基础设施建设方面, 加大研究和推广新设备的力度, 不断引进先进技术和设备, 对鼓引风、补水泵等设备进行改造, 是设备能够根据供热负荷自动的调整工作状态。

2 集中供热系统节能技术研究及应用

在了解节能思路的前提下, 就需要采取一些有效措施来推进节能目标的实现了。节能技术措施的选择要根据当地的实际情况, 以科学、经济、可行为原则, 加强监督管理, 以确保技术措施的有效落实。具体可以从以下几个方面来阐述:

2.1 安装热工仪表, 掌握系统的实际运行情况

热工仪表是实时掌握集中供热系统工作情况的重要途径, 确保热工仪表的正常工作, 一方面能根据其工作情况及时地发现系统问题, 经科学分析后找出有效地改进措施。另一方面, 司炉人员能够及时地掌握锅炉的运行情况, 及时调整锅炉燃烧火焰的大小, 合理调配用气量, 提高能源利用率, 降低能源消耗。

2.2 采用先进的进口天然气燃烧器, 提高天然气燃烧效率, 增加锅炉出力

采用先进的进口全自动天然气燃烧器, 能够更加合理调配天然气的量和送风量的比例, 保证进入炉膛内的天然气完全燃烧, 放出最多的热量, 提高天然气的燃烧效率, 增加锅炉的供热量通过普遍推广该技术后, 原来一个供热周期天然气使用量89万方, 使用后天然气使用量70万方, 锅炉在供热量不变的条件下, 锅炉热效率由原来58%提高到68%, 提高了10%。

2.3 改善锅炉系统的严密性, 降低过剩空气系数

锅炉中过剩的空气系数直接影响到锅炉中燃料的燃烧情况只有当过剩的空气系数达到一定的标准是, 锅炉才能在最经济的情况下燃烧。因此要采用防治锅炉本体及烟风道渗漏风的措施。实践证明, 对引风系统、烟道、炉墙、鼓风等漏风点进行封堵, 同时对锅炉除渣系统进行水封, 能够使锅炉升温较快, 是锅炉热效率提高8%, 过剩空气系数下降0.8。

2.4 采用水泵和风机调速技术

现代城市供热系统是由多个热源, 带有热力站和泵站的热网, 并配置有完善调控装置的用户及微机监控系统所组成的复杂综合体。多热源共网的供热系统从热值的网络图式可以分为多环网供热系统、枝状网供热系统和单环网供热系统, 从供热方式的角度讲有并联供热和串联供热两种形式, 在具体的设计中尽可能多的使用多环网供热系统, 这样就就可以提高系统的可靠性。多环网供热系统主要具有三大优点是:第一供热可靠, 多热源供网联合供热系统当其中某一热源发生故障导致减少或者停止供热时, 其他热源就会自动增加供热热源, 并按需要传送给各个客户。第二, 节约能源, 减少资源的损耗, 提高利用率。第三, 运行起来经济方便, 多热源公网系统采用联合的方式进行供热, 当减少负荷时, 依次推到热价高导热价低的热源;当增加负荷时, 一次投入热价低到热价高的热源, 这样的运行方式既人性化又经济方便。

3 效果分析

通过以上节能措施的研究及部分应用, 大院供热系统的运行效率有了大幅度提高, 电能消耗由原来的一个供热周期110万度下降到一个供热周期65万度, 节约41%;天然气消耗量由原来一个供热周期156万方下降到一个供热周期65万度85万方, 节约46%。以电价0.78元/度, 天然气0.5元/方计算, 四年来共节约电费140万元, 节约天然气费用45万元, 共节约运行成本185万多元。在各种技术改造中共投资33万元, 实现经济效益152万元, 而且在以后的供热中还将继续创造更多的经济效益。

4 结论

综上所述, 集中供热系统的节能技术如安装热工仪表, 掌握系统的实际运行情况, 采用水泵和风机调速技术在提高能源利用率, 降低损耗方面具有积极地作用。集中供热系统节能技术技术含量要求高, 仅仅在某一环节、某种设备上落实节能技术是远远不够的。从国家推行节能长远发展的策略看, 必须加大力度研究和推广集中供热系统的节能技术, 以真正实现集中供热系统的节能目标。

参考文献

[1]尚绪永, 吴兆坤, 水煤气炉鼓风机的变频调速[J], 煤气与热力, 200020 (4) :310, 312[1]尚绪永, 吴兆坤, 水煤气炉鼓风机的变频调速[J], 煤气与热力, 200020 (4) :310, 312

[2]方向辉, 自动控制技术在集中供热节能方面的应用[J], 中国新技术新产品, 2010 (11) [2]方向辉, 自动控制技术在集中供热节能方面的应用[J], 中国新技术新产品, 2010 (11)

[3]张文丽, 变频调速技术在供热锅炉房的应用[J].煤气与热力, 2004, 24 (4) :207-210[3]张文丽, 变频调速技术在供热锅炉房的应用[J].煤气与热力, 2004, 24 (4) :207-210

[4]杨春鹏, 张晓蕾, 丰万强, 集中供热节能降耗的分析和对策[J], 资源节约与环保, 2009 (6) [4]杨春鹏, 张晓蕾, 丰万强, 集中供热节能降耗的分析和对策[J], 资源节约与环保, 2009 (6)

集中供热的节能原理 第7篇

1 集中供热与导热油小锅炉供热节能减排差别分析

1.1 选择合理的计算方法

在进行供热节能减排比较过程中, 无论是油锅炉, 还是蒸汽锅炉燃烧后都会产生蒸汽, 从能量平衡角度来看, 输入锅炉的热量与输出的热量应当平衡[1]。因此笔者选择平衡方程式计算两种方式产生的热量。其中热平衡公式为:

公式中r表示进入锅炉的总热量, 1、2...分别代表进入锅炉的有效利用热量、排烟损失热量等。其中对于影响热量最大的因素———排烟损失, 就理论角度来看, 可以按照以下公式进行计算:

公式中hpy代表排烟的焓等。由公式可以看出, 排烟损失的热量是影响供热节能减排的主要因素, 排烟温度越高, 排烟容积越大, 热损失也越大。

1.2 两种方式对比

对于两种方式供热节能减排效果比较, 笔者主要从节能与减排两个方面入手:一方面, 节能方面。众所周知, 锅炉越大, 可燃烧气体在炉内燃烧时间越长, 其燃料燃烧越充分, 而小锅炉自身规模限制, 根本不能够与大型集中供热锅炉相比较。机械不完全燃烧损失主要产生飞灰损失、炉渣损失及漏煤, 不仅浪费能源, 且对环境造成了严重的污染, 并不适合广泛推广。

针对供热用汽方式成本而言, 其与供热企业用热性质与方法息息相关。如果用热企业用热属于表面性加热或者烘干时, 受到蒸汽得不到充分利用等因素的影响, 其将会以饱和水与汽水混合形式排掉, 造成热量大量损失[2]。而导热油自身具有的循环特点, 其热焓在管道内的利用率不降反升。因此综合管道效率等方面来看, 导热油锅炉能够达到一半以上, 使用蒸汽表面加热利用率仅为40%左右。但是, 如果利用或者回收排掉的热焓, 那么蒸汽总体利用率最高能够达到80%, 节能效果显而易见。由此可见, 合理的调整和优化, 将会促使蒸汽对能源利用率远高于导热油锅炉供热方式, 更具有经济性、合理性。

如某企业具有一台YLW-4100k W油锅炉, 每天耗煤量为30t, 电量为1300kw, 经过计算能够得出, 油锅炉方式费用为73万元, 蒸汽方式费用为73.5万元, 虽然二者仅相差0.5万元, 但是总体成本上来看, 使用蒸汽供热方式更为经济, 且适合大范围推广。

另一方面, 减排方面。就供热效率来看, 由于油锅炉进油与出油油温差一般在30℃左右, 排烟温度200℃以上, 且锅炉热损失等方面存在明显的缺陷。笔者对上述企业进行实测, 能够发现其排烟温度高于标准值, 为203℃, 与大锅炉相比差别较大。当前电站锅炉低渣含碳量已经低于2%, 利用反平衡计算法, 计算得出油锅炉供热效率较低, 难以满足供热需求, 且无法满足经济性要求, 而集中供热方式却恰恰相反, 其热效率在一半以上, 能够给供热企业节省更多成本。

另外, 从减排角度来看, 集中供热方式循环硫化床锅炉无论在设计方面, 还是制造方面, 均考虑到二氧化硫脱硫与减排等方面。为此当前集中供热锅炉二氧化硫的排放在范围内, 而小锅炉并没有设置脱硫设施, 无法控制废气的排放[3]。同时, 随着供热产业迅速发展, 对煤炭需求量日渐增加, 从国外进口的煤炭质量参差不齐, 所以为了控制气体排放量, 企业需要采取高硫煤种、烟气实时监测等方式, 保证各个企业烟气在标准值内才允许排放。

NOx产生物通常在250mg/m3左右, 而高温燃烧其温度高达近千摄氏度, 其产生物浓度在700mg/m3以上, 由此可见, NOx减排具有一定优势, 集中供热具有小型锅炉无法企及的优越性, 与减排政策相符合。

综合上文来看, 集中供热方式与导热油小锅炉相比来看, 供热效率高15%, 也就是说节能水平更高。而减排方面, 二氧化硫等废气能够减排70%以上。因此, 应根据我国相关法律政策, 积极将分散式供热小锅炉改造为集中供热更为合理。

2 相关改进建议

第一, 为了能够更好地提高我国区域供热效率, 实现节能减排目标。在供热过程中, 应积极引进先进技术, 如分层给煤燃烧技术, 燃煤经过分层处理后, 能够得到充分燃烧, 最大限度上避免漏煤现象, 提高锅炉热效率, 满足供热需求;或者变频调速技术, 通过整合电子、自动控制与微电子等技术, 突破传统挡板式分量调节, 降低输出功率的同时, 达到节能目标[4]。

第二, 及时更换老旧设备, 特别是效率低的热交换器、管道等装置, 并重视对管网等设备的日常维护, 提高燃煤燃烧有效性。同时, 对供热实际情况进行深入分析和研究, 及时改善供热管网、设备等方面, 实现对系统的调整和优化, 提高锅炉工作效能。

3 结论

根据上文所述, 通过利用能量平衡计算方法, 对集中供热与导热油小锅炉供热方式进行节能、减排两方面比较, 能够发现前者在各方面优于后者, 与我国节能减排政策相契合。因此各地区相关部门应积极引进集中供热方式, 逐渐取消小锅炉供热方式, 不断提高区域供热能力, 从而最大程度上提高资源利用率、实现对环境的有效保护。

参考文献

[1]傅继树.定形机煤改天然气节能减排技改方案与实施[J].针织工业, 2013 (02) :30-34.

[2]李德仑, 陈朝应, 郑登峰等.常压热水锅炉集中供热烘烤性能的研究[J].江西农业学报, 2013 (02) :117-119+122.

[3]杨利云.浅议集中供热节能降耗措施分析[J].才智, 2012 (14) :42.