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集中供热节能方法技术问题

 

发布时间:2019-07-13    字号:【

    1. 推广热水管道直埋技术,降低基础投资和运行费用

热水管道直埋技术在国内使用已有经验。《城镇直埋供热管道工程技术规程》(CJJ/T81-98)也已于1999年6月1日起颁布实施。直埋敷设与地沟敷设比较,不仅具有节省用地、方便施工、减少工程投资(DN≤500,管径越小越明显)和维护工作量小的优点外,由于用导热系数极小的聚氨酯硬质泡沫塑料保温,热损失小于地沟敷设。尤其是长期运行后,地沟管道的保温层会产生开裂、损坏以及地沟泡水而大幅度增加热损失,而直埋管道不存在上述问题。根据烟台经济技术开发区热力公司1998年冬季实测结果,DN800地沟管道每公里温降为0.75℃,而DN500直埋管道的温降仅为0.34℃,按同类敷设方式的管道,管径越大温降应越小推算,DN800直埋管道的温降将更小。建议在DN500以下管道积极推广直埋敷设。推广时应注意使用符合产品标准的预制保温管和管件,并保证设计和施工的质量。 由于大口径(DN≥600mm)管道直埋的技术数据和使用经验不够,实施时可能会发生问题,使用时要填重。

    2. 推广管道充水保护技术,防止管道腐蚀

国内部分非常年运行的供热系统,采取夏季放水检修,冬季投产前充水的作法。由于系统放水后不及时充水,空气进入管道而造成管内壁腐蚀。所以非常年运行的供热系统应积极推广夏季管道充水保护技术,在夏季检修后及时充满符合水质要求的水,既可省去管道投运时的充水准备时间,又可防止管内壁腐蚀。

    3. 热力站入口装设流量控制设备,解决一次水系统水力失调现象

目前,供热系统的一次系统,因通过每个热力站的水量得不到有效地控制而造成的水力失调和能源浪费的现象很严重。因此应在热力站入口装设流量控制设备以解决一次水系统水力失调问题。对于当前国内供热系统绝大多数采用的定流量质调节运行方式应装设自力式流量限制器,对于近期即将采用或正在采用的变流量调节的系统应装压差控制器。八十年代末北京市热力公司在热力站入口加装了流量限制器,在热源能力不增加的条件下供热面积由1304万平方米增加到1610万平方米,节约热能约20%。天津市热电公司于1994~1996年在第一热电厂热水管网上安装了148台自力式流量限制器,耗热指标由72W/m2降到44.4 W/m2,扩大供热面积160万平方米。中原油田供热管理处98年在基地北区160万平方米供热系统的16座热力站一次网回水管上,投资26万元加装国产自力式流量控制器后,停用了5台燃油锅炉,年节省燃油费用84万元,循环水量由2300t/h下降到2100t/h。

    4. 热力站(或混水站)安装监控系统、实时调节供给用户的热量

为了实现实时控制和调节供给用户的热量,热力站应安装监控系统。

热力站(或混水站)内设有采暖系统、生活热水系统和空调系统,那个系统需要控制,实施什么样的控制水平应根据实际情况确定。当一、二次系统都为质调节、流量基本不变时,根据二次系统的供回水温度控制一次系统的供水阀门,可以使用手动调节阀,自力式调节阀,对于控制要求高、控制过程复杂的,则应考虑配有电动执行机构的计算机控制装置。

先进国家的集中供热间接连接热力站,一般都采用组合式供热机组。该机组包括板式换热器,循环水泵,补水装置,监控仪表和设备,可根据室外温度调节二次水供水温度和供给热量。近年来,我国哈尔滨、天津等地的热力公司安装这种供热机组,运行结果表明,有显著的节能效果。同时还有占地小,安装简单等优点。

国内已经实施监控的热力站,都取得良好的节能效益沈阳惠天热电有限公司沈海热网于1993年在33个间接连接热力站安装了监控系统,并于当年冬季对所辖间接连接热力站进行热耗统计,有监控的热力站,其采暖平均热指标为41.2W/m2而无监控热力站的采暖平均热指标达48.8W/m2,节能率为15%。

    5. 改善二次水系统和户内系统,解决小区内建筑物之间和建筑物内部房屋冷热不均,能源浪费的问题

在用户楼栋入口(当几栋楼到干管的系统管道阻力相近时,也可在总分支管上)装设流量控制设备,对各楼之间流量分配进行调节,在管路(一般为立管)上装设平衡阀平衡各立管之间的流量,在每组散热器前装设温控阀控制室内温度,可以有效地解决小区内建筑物之间和建筑物内部房屋冷热不均的问题,不仅节约能源,还为计量收费,用户自由调节室温打下了基础。

北京市热力公司在供热节能示范小区采用上述措施后,有效地解决了竖向失调问题,节约能源20%;山东荣城供热公司在小区供热面积为10万平方米的85%用户入口安装了流量调节装置,基本实现了网络水力平衡,节约热能8%,减少水泵功率25%,做到了当年投资当年回收;吉林热力公司在户内系统压力损失比较大的环路立管上,安装小扬程、小流量和噪音小的三级调速管道泵以提高该环路的压差,改善了供热状况,也取得了较好的效果。

    6. 加强管理,控制系统失水是节能和保证安全运行的重要措施

目前国内部分直接连接的供热系统失水情况严重,补水率高的可达循环水量的10%以上。失水主要是用户放水和二次系统以及用户内部系统管网陈旧漏水所致。系统大量失水和热量丢失、影响供热能力,而且一些供热单位还因水处理能力不足,不得不用生水作为热网补水,而造成管网阻塞和腐蚀。因此,必须加强宣传教育、加强管理,采取防漏、查漏、堵漏等有效措施,将失水率降到正常的水平。唐山市热力总公司大部分为直接连接的系统,多年来补水率一直保持在1%以下,取得了很大成绩。对于大、中型供热系统应考虑将直接连接改为间接连接。间接连接一方面可将一次系统和二次系统的水力工况分开彼此不受影响,便于提高一次系统的压力和温度,增加输送能力,保证系统的正常安全运行;另一方面也便于发现失水的部位。

    7. 对冬季供暖锅炉,提倡连续运行,分时供暖,节约能源

供暖期热负荷的变化,应采用调整锅炉运行台数的办法解决,即在初、末寒期减少锅炉运行台数,严寒期增多锅炉运行台数,以避免锅炉低负荷运行,提高锅炉运行效率。

利用居民夜间睡眠休息、办公室无人办公采暖房间需要的温度可以适当降低的条件,对住宅和公建采用分时供暖,降低供热参数以减少供热量可以达到节能的目的。包头市热力公司采用分阶段改变一次网供水温度和对用户实施分时供暖的办法;天津市热电公司在热力站中通过控制加热器二次出口温度对用户分时供暖,都取得了很好的节能效果。

    8. 建立并完善与供热系统相适应的控制系统

供热系统是由热源、管网、用户组成的一个复杂系统,为使热生产、输送、分配、使用都处在有序的状态下,提高供热系统的能源利用,需要建立和供热系统相适应的控制系统。控制系统的建立可为供热管理人员提供供热系统的运行状况,帮助工作人员选择最佳的运行方式,维持供热系统瞬间变化的水力工况平衡,保证供热,节约能源。控制系统的投资一般在系统初投资的5%以下,但其经济和社会效果是很好的。

建立并完善控制系统时要防止一刀切,一个模式的倾向。应根据系统的大小、复杂程度,实事求是地选择适用的控制系统,合理配置硬件、使用软件和仪表。

    9. 条件合适的供热系统采用多热源联网技术

国内供热系统的规模正在逐渐扩大,部分供热系统具有二个或二个以上的热源。由于各热源的生产设备参数和燃料等不同,因而热生产的单位费用不同(如北京热电联产每吉焦的费用最低为12.85元,而燃气区域锅炉房最高达74元)和效率差异引起的能耗不同(如热电联产供热煤耗一般在44kg/GJ,而集中(或区域)锅炉可达55~62 kg/GJ)。因此,在供热系统运行时采用多热源联网运行技术,尽量使热生产费用低、能耗小的热源作为主热源在整个采暖季中满负荷运行,而热生产费用高、能耗大的热源作为调峰热源提供不足部分的热量,这样就能最大限度地提高系统的经济性和取得良好的节能结果。

    多热源联网运行时的循环水量是连续变化的,应采用可调速的循环水泵,而且全网要有统一的补水定压系统和一套完整的监控系统进行实时的调节和控制。由于此项技术的资金和技术投入较大,实施可分阶段进行。

    结合我国国情,只要热力站变流量自动控制的手段具备,其他条件可采用辅以手动控制的方式来实现多热源联网运行。抚顺市热力公司采用分阶段改变阀门切断位置,解裂运行的方式以调整主热源和调峰热源供热范围;牡丹江热电总公司采取主热源循环泵采用调速泵,调峰热源配置三种不同能力的定速泵(与不同时期锅炉运行台数和循环水量配套),运行时辅以手工调节阀门的方式实现双热源的联网运行都取得了良好的节能效果,因此各城市应根据自身的条件,经技术、经济等各方面综合比较后,采用最适宜的方式实现联网运行。

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