供暖设备管理与运行（共5篇）
供暖设备管理与运行 篇1
热泵是一种高效节能装置, 虽然也要耗能, 但其获取和投入比却要比其他热力设备高得多, 因此越来越多地应用于热力生产和供应的工艺过程中。热泵按其低温热源可分为:地源热泵、水源热泵和空气源热泵等;按工作原理可分为压缩式和吸收式热泵;按驱动方式可分为电动式和直燃式热泵。其中溴化锂吸收式水源热泵具备单机容量适应负荷范围大、驱动方式经济可靠的优势而被广泛用于暖通空调领域。
中海洋石油渤海油田利用基地所在地的地热资源条件, 对基地原有的燃油锅炉供暖系统 (总供暖面积为110万m2) 全面实施了地热直供结合水源热泵供暖模式的改造, 收到很好的节能减排效果, 在改造与应用过程中对溴化锂吸收式直燃水源热泵在运行管理、使用操作、维护保养等方面总结出了一些行之有效的经验。
一、热泵COP值与供暖运行参数之间的关系
在评价热泵机组的性能时常用功效比COP表示, 它是系统输出的功率与所消耗的功率之比。直燃型溴化锂热泵在制热时所需要的地热尾水即相当于锅炉燃烧的煤或油, 而且地热尾水占热泵所供热量的70%, 地热尾水的水量和温度直接关系到热泵COP值的高低, 同时热泵的COP值还与热泵制热时的循环水进出口温度以及热泵的输出功率有关。
1. 地热尾水水量
对于直燃型溴化锂热泵而言, 地热尾水水量是影响热泵系统的重要因素, 只有满足热泵的设计额定流量时, 热泵吸收地热尾水的余热才充分, 热泵的COP值才能达到最大值, 测试结果见表1。地热尾水进热泵水量越多, 热泵COP值相对较高, 相反流量不足COP值会下降, 当地热尾水水量<60%的额定流量时, 将影响热泵运行, 造成热泵故障停机。
2. 地热尾水温度
地热尾水温度是影响水源热泵的重要因素, 温度越高, 热泵吸收的热量越强, 热泵COP值也相应提高, 相反余热水温度过底, 燃气的消耗量将增加, 如果XRIQII-45/21-1050 (50/75) 型热泵余热水温度<30℃, 热泵运行会有结晶风险, 地热尾水温度与热泵COP值关系见图1。
3. 热泵制热时的循环水进/出温差
循环水进出温差直接反应出热泵的输出功率情况, 进出温差增大, 热泵的输出功率相应增加, 温差达到额定温差时, 热泵输出功率也就达到设计值, 如再增加循环水进出温差, 热泵就处在超负荷状态, 对热泵机组会带来损害 (如出现结晶故障) , 同时热泵的燃气耗量会大大提高, COP值会直线下降。在循环水额定流量的情况下, 热泵的循环水出口温度越高, 特别是出水温度高于设计出口温度时, 热泵的COP值明显下降, 循环水进出温差、热泵输出功率与热泵COP值的曲线见图2。
从图2中可以看出, 热泵输出功率在额定功率的80%以下时, 热泵的COP值基本上维持在较高水平, 超过额定功率的80%, 热泵的COP值会直线下降。热泵的出水温度不同于热水锅炉, 热水锅炉的出水温度比较宽, 但热泵的出水温度波动就小得多, 热水锅炉可以适当超负荷运行, 但热泵最好不能超出额定出口温度, 超负荷运行会对机组造成损害。
4. 真空度
真空度高低实质上是机内不凝气体被抽除多少的反映, 不凝气体越少真空度就越高。蒸发器在高真空度下吸收余热的能力最强, 如果机组真空度下降, 蒸发器吸收余热能力会直线下降, 导致热泵机组的能效比下降。所以在热泵运行时要特别注意热泵的真空度观测, 一般机内的压力超过10k Pa, 就要及时启动抽气系统, 来维持机组真空, 或者定期启动抽气系统, 时间一般在一周左右。
真空度对热泵运行效果的影响主要有两方面: (1) 真空度过低, 热泵运行很难达到额定输出功率, 燃气耗量维持在最大额定值附近, 余热水的温差很难达到设计值; (2) 内部真空度是影响溴化锂机组运行效率的主要指标, 也是影响机组寿命的主要因素, 机内真空不好, 外部气体渗入机组内部会产生腐蚀, 其中氧气会加速钢板氧化缩短机组寿命。
二、结晶问题及防治措施
结晶是溴化锂吸收式热泵常见故障之一, 在一定浓度下, 当温度低于某一数值或温度一定, 浓度高于某一数值, 都会发生结晶。导致结晶的原因有很多, 比如热泵超负荷、机组内部真空不高、地热尾水的温度过低等。
预防结晶的主要措施: (1) 利用微电脑实时监测溶液的浓度、监控溶液的浓度发展趋势, 适时地自动调整控制其相应的热源消耗量, 并调整溶液泵的频率改变溶液的循环量, 以达到随时调整溶液浓度的目的; (2) 在运行过程中, 溶液浓度一般设定值为63.5% (±1%) , 在这个数值时其吸热、放热性最强, 机组运行效果最好, 当浓度>63.5%时, 溶液结晶的风险就会增大; (3) 溶液浓度可在控制箱上的溶液运行动态图画面观察, 这个画面是动态的, 只要溶液的适时浓度高于热泵在该负荷下的完全浓度值, 溶液就没有结晶风险, 液位可在控制箱上的机组运行监控画面观察。达到警戒点时, 控制加热量及溶液的循环量, 降低浓度, 使浓度脱离结晶区域, 从根本上防止结晶发生。
三、水质影响及防腐防垢
溴化锂热泵广泛采用敞开式的水循环系统, 地热尾水中溶解物质如细小的泥砂、生物污泥、微生物等沉积于热泵换热管表面, 形成污垢和腐蚀, 污垢和腐蚀对换热器换热性能的影响直接关系到机组性能, 为此采取以下措施: (1) 热泵选型时水侧换热管全部选用光面管壁的换热管, 以降低水垢沉积, 换热管可选择不锈钢316L材料, 对地热水有一定的抗腐蚀性。 (2) 运行时提高水循环系统的流速, 一般控制在2.5m/s, 从而减少水体经过换热管的杂质沉积, 减少水垢的产生。
四、停运期间的维护与保养
1. 溴化锂溶液的检查维护
由于溴化锂溶液的检测比较复杂, 需要进行取样分析才能取得具体的结果, 在机组正常停运期间可进行简单的取样检查, 如溶液浓度、溶液颜色、溶液p H值;其中观察溶液的颜色最为重要, 溶液检查时可定期留存溶液样本并进行比对, 针对不同情况联系厂家进行处理。目测检验方法见表2。
2. 气密性检查
每两周进行一次真空泵抽气操作, 检查真空泵的抽气状态, 观察真空泵油质状况, 如污染要及时更换。
3. 换热管的检查维护
换热管检查主要是检查结垢情况, 如换热管结垢超过1mm, 就要用管路清洗机进行清洗, 根据设备运行时间长短和结垢程度确定清洗周期。
供暖设备管理与运行 篇2
关键词：住宅供暖；空调；技术；运行；
一、住宅供暖空调技术特点
按供暖方式的不同，住宅供暖技术还可分为：热风、辐射和自然对流三种方式。热风主要是指通过热空气加热室温的方式，如热泵型空调器、燃气壁挂炉+风机盘管、多联机系统等，该类方式在国内一些地区应用最广泛。自然对流主要是通过散热器供暖。辐射供暖方式包括电热膜、电缆、地板供暖以及毛细管网辐射供暖等。末端加热方式不同可分为：热风供暖系统、散热器供暖系统和热水辐射供暖系统。
1.区域集中供暖技术
区域集中供暖方式是以区域热网或较大规模的集中供暖为热源的方式，通常热媒为蒸汽或热水，常见的末端设备形式有风机盘管、散热器和地板辐射等。区域集中供暖细分传统区域集中供暖、分散式集中供暖、分布式供暖系统以及小区集中空调供暖等。
传统区域集中供暖常见于北方城市，目前国内区域集中供暖系统绝大多数是以城市热网或燃煤、燃气、燃油、大型电锅炉作为热源，通过外网或内网与室内系统连接。区域集中供暖必须建立一个局部或区域供暖系统网络，这包括锅炉、增压系统、供水管线、采暖末端以及锅炉房。这种供暖方式目前乃至今后一段时间仍是北方城市住宅供暖的中流砥柱。
分散式集中供暖是单个建筑单元、单个建筑或多个相邻的使用性质相同的建筑共同使用一个热源供暖的方式，其热源形式有燃煤、燃油、燃气等锅炉。与区域集中供暖系统相比，这种集中供暖系统建设灵活，便于集中管理，方便维修。每个系统供热面积小，便于调节和控制，特别是可根据作息时间控制采暖时间。且管网规模小，无中间换热站，热损失和动力消耗小，易克服水力失调，节约能源。其缺点是每个建筑单元、每个建筑需设单独的锅炉房，造成热源数量较多，不易管理，容易造成空气污染。若住宅楼尚未实现分户热计量，末端无调节装置，当室内过热时，用户一般开窗散热调节而不是关小暖气，有部分热量损失，但低于区域集中供暖系统。与传统的区域集中供暖方式相比，系统投资较小、建设灵活，便于集中管理，方便维修。
2.分户家庭供暖技术
分户家庭供暖是最普遍的供暖方式，常见的方式有：热泵型空调器、家用集中空调系统、家用燃气锅炉+风机盘管/散热器/辐射地板系统供暖和电供暖等。其中，分体式空调器，是最常见的升降温方式。与辐射供暖和自然对流供暖相比，空调供暖容易造成室内温度上部空间温度较高而下部空间温度较低的情况，舒适性差。
家用燃气锅炉供暖是以天然气、液化石油气等作为能源，与家用集中空调系统相似，其末端形式有风机盘管、散热器、辐射地板、毛细管网辐射系统等，供暖方式采暖灵活方便、采暖时间及各房间温度可调性强，可独立计量。另外，家用燃气锅炉最大的优点在于可满足居民冬季采暖和全年生活热水的双重需求。与热泵型家用集中空调系统相比，家用燃气锅炉运行更稳定。
3.其它供暖方式技术
太阳能供暖系统，属于可再生能源供暖系统，对环境的污染最小，节能效果显著，且热效率最高，清洁干净，不需要消耗自然资。但目前，国内太阳能供暖技术处于概念炒作阶段，技术不成熟，尤其对于日照率偏低的一些地区，其可适用性有待进一步研究。
地源热泵采暖系统，属于可再生能源供暖系统，但该系统一方面造价高，另一方面受地理条件限制，但并不代表该技术可以适应国内所有地区，只是其具体应用应视具体场合而定。
二、住宅供暖空调方案的选择
国内一些地区住宅多采用的供暖空调方式为分户供暖空调系统，其特点是按户设置供暖空调设备，用户可根据需求单独控制。与传统中央供暖空调系统等大规模工程相比，分户式供暖空调系统工程规模小，投资少，未引起专家和设计师的足够重视，通常设计过程中缺乏科学的设计原则和方案间的比较，而且方案的决定受用户的主观影响比较大，最终导致用户使用过程中经常出现房间舒适性差、能耗高等问题。所以，文中分析的目的就是为了解决如何筛选出科学合理的分户式供暖空调系统方案。
另一方面，住宅供暖空调系统的自身特点也决定其方案筛选过程具有以下特点：
1）多人、多学科、多层次、多目标的综合评价2）目的动态性3）评价内容的不确定性和模糊性4）客观性。
综合上述住宅供暖空调市场特点和系统自身特点可知，住宅供暖空调方案筛选是一个涉及诸多方案比较的多目标决策问题，存在量大且难于筛选的问题。为得到准确的结果并将该问题简化处理，本文采用分步骤逐层深入的方法优选住宅供暖空调方案：
1）确定筛选对象
方案筛选的目的是尽可能的为住宅建筑提供最佳供暖空调系统，而实现该目的的前提是首先要获得全面完善的方案集，包括任何技术类型和任何品牌的方案元素。因此，筛选对象就是包含现实中所有技术类型和所有品牌的户式供暖空调系统的方案集合。
2）初步筛选
一方面，多样化、多品牌的系统设备数据库，源源不断的为实际项目提供参考；另一方面，国家和地方政策法規（能源政策和结构等）、项目自身特点（包括地理位置、场地气候环境、可利用能源、地形地貌、场边周边环境等）也为技术的应用提供了限制或者有利条件。因此，针对特定建筑，应根据项目自身特点（包括气象条件、当地能源结构、建筑物功能及用途、当地政策和环境保护等）和用户要求，并结合各方案的技术特点，初步筛选掉一些明显不符合项目需求的方案。
3）综合评价与筛选
采用多目标决策分析方法，对初步筛选后的方案集进行综合评价并排序，最后获得适合该特定建筑的最优方案。
三、地板辐射供暖系统间歇运行模式
1、供暖房间热平衡
目前常用的供暖运行模式有：连续运行模式和间歇运行模式，且后者更广泛应用于住宅建筑领域。因此，本文较优运行策略研究对象主要是间歇供暖运行模式。间歇供暖就是对于非全天使用的建筑物，只保证在工作时间或需要的时间内达到设计温度，其他时间允许室内自然降温以利节能的供暖方式。根据间歇模式下室温变化特点，可将间歇模式划分为三个阶段：升温阶段、稳定阶段和降温阶段。
1.1 升温阶段房间的热平衡
冬季供暖房间的热源主要有照明、人员及设备等内扰，太阳辐射以及供暖设施。热源主要以对流和辐射的方式将热量送入房间，其中，对流方式传递的热量直接散发到房间空气中，以维持室内设定温度；而以辐射方式传递的得热部分则首先贮存到家具、围护结构等内表面中，再以对流方式逐时散入到房间空气中。因此，当供暖系统运行时，供暖房间的动态热平衡模型可文字表述为：通过围护结构的耗热量+冷风渗透和侵入耗热量+房间的蓄热量=太阳辐射得热+各种内扰得热+供暖设施散热量。
需注意的是：在现行供暖热负荷的计算方法中，太阳辐射得热量不单独计算，而是通过朝向修正的方法，按一定比例将其融入到维护结构的传热量中；当有非供暖邻室时，通过围护结构的耗热量包括通过外围护结构耗热量和通过内围护结构耗热量。
1.2 停运阶段房间的热平衡模型
当供暖系统间歇运行时，系统停止运行，向房间提供的热量=0。但由于围护结构、室内家具、设备及供暖设施等蓄热作用，仍会向室内空气提供部分热量，从而减缓室内温度的下降速度。该阶段房间的热平衡，可用文字表述为：
通过围护结构的耗热量+冷风渗透和侵入耗热量+房间的蓄热量+供暖设备蓄热量=太阳辐射得热+各种内扰得热。
结束语
供暖设备管理与运行 篇3
由于供回水温度和温差的不同, 导致大流量小温差而浪费能源。经过市政府和有关供热部门的共同努力, 齐市地区大部分供暖区域已形成由热电厂集中提供热源, 市区形成大型热网的供热网络, 只有少数区域由于条件限制暂时还是由分散的中小型锅炉房供热。由于齐市属于老城区改建, 冬季供暖方式较为复杂, 旧楼与新楼, 民用建筑与工业建筑, 居住建筑与公共建筑, 多层建筑与高层建筑等, 其供暖方式都不相同, 旧居民楼与公共建筑、工业建筑多为散热器采暖, 要求最佳供回水温度是95~70℃ (或85~60℃) , 而新建的居住建筑多为地板辐射供暖, 要求供水温度不应超过60℃。供回水温差宜小于或等于10℃。采暖方式和热媒参数虽然要求不一样, 但是目前采暖热源和热网都是一个, 也就是混网供应, 这样就给目前的供热机制带来了严重的不合理性。
1 循环水泵流量大, 提高运行费用
传统的散热器采暖选用的供回水温度是95~70℃ (或85~60℃) 供回水温差是25℃, 而地板辐射供暖是60~50℃。供回水温差是10℃, 二者相差较大。所以, 不论是热电联产的集中供热还是中小型锅炉房的分散供热, 都应将二者的客观因素加以考虑, 采取相应的技术措施。可是由于各种原因, 目前大部分换热站或分散锅炉房都采取的是混网供热, 也就形成了大流量小温差的运行机制。
在低温热水供暖系统中, 若忽略供热管道及其他的热损失, 则锅炉的供热量等于用户散热器的散热量。也等于用户的耗热量。锅炉的供热量与散热器的散热量分别按下式计算。
式中:
Q-锅炉供热量 (W) ;G-供热系统循环水流量 (kg/h) ;tg、th-锅炉供回水温度 (℃) ;q-散热器散热量 (瓦/片) ;tp-散热器热媒平均温差 (℃) ;tn-室内设计温度 (℃) ;AB-与散热器有关的系数、指数。
根据上面公式讨论如下:
(1) 供回水温差不同, 则系统所需散热器数量不同, 循环水泵的循环流量就不同, 循环水泵电容量也不同, 热源 (包括热网) 的投资不同。但是, 整个供热系统是否经济合理还决定于供热参数的高低。即tg+th的大小。
若tg+th大, 用户所需散热器片数就少, 设有两种工况, 我们分别计算用户所需散热器数量及其比值 (用户耗热量均为Qw) 。
供水温度为tg, 回水温度为th, 由q=A (tp-tn) B=A[ (tg+th) /2-tn]B, 得散热器数量:N=Q/q=Q/{A[ (tg+th) /2-tn]B}。
供水温度为t'g, 回水温度为t'h, 由q'=A (t'pt'n) B=A[ (t'g+t'h) /2-tn]B, 得散热器数量:N'=Q/q'=Q/{A[ (t'g+t'h) /2-t'n]B}。
即两种工况下散热数量的关系为:
实例计算:以四柱760型散热器为例B=1.287, 设tg=95℃, th=70℃, t'g=60℃, t'h=50℃, tn=18℃, 则:
即低参数下用户所需散热器的数量为高参数下用户所需散热器数量的2.04倍, 散热器水量多了, 循环水流量自然也大, 选用循环水泵的流量也大即增加了初投资也增加了运行费用。
(2) 供回水温差不同, 则系统循环水泵电容量也不同, 热源 (包括热网) 的投资不同, 整个供热系统是否经济合理同样要看供热参数的高低。
若tg-th越大, 系统循环水泵流量越小, 电容量越小, 供热网络系统的初投资越小。我们还拿上面的两种工况进行对比计算:
供水温度为tg, 回水温度为th, 则:G=0.86Q/ (tg-th)
供水温度为t'g, 回水温度为t'h则:G'=0.86Q/ (t'g-t'h)
两种工况下两种循环水泵流量的关系:
即供回水温差小时的系统循环水流量为供回水温差大的系统循环水流量的2.5倍, 循环水泵的电容量就要选大的, 增加了运行费用。
2 循环水泵所需扬程高, 提高运行费用
散热器采暖, 由于散热器本身阻力很小, 散热器干支管的阻力损失不是很大。以一栋5000m2的六层楼为例, 其阻力损失都在0.02MPa以下。
如果是地板辐射采暖, 由于地热盘管的管径较细 (一般Φ20) 较长 (L≤120m) 所以阻力损失较大, 一般在0.03~0.05MPa, 这样假设二者流量相等, 阻力不同, 则所选循环水泵的扬程也不同。地板辐射系统的水泵扬程要高于散热器系统, 也就是水泵的电动率要高于散热器系统, 提高了运行费用。
3 混网不利于地板辐射系统正常使用
由于齐市城区属于老城区改造, 不论是室外管网还是室内系统, 除了新建的小区外, 都存在着严重的老化现象。室外管网多年失修, 管道锈蚀严重, 室内散热器多为老式大60型散热器, 内腔沉积物较多。与地板辐射系统混网后, 随着时间的积累, 堵塞地热盘管而影响地热的供热效果, 甚至不能正常运行的现象时有发生。
4 混网后供热温度高而破坏地热盘管
因为地热管是塑料管, 最高供水温度不应超过60℃。有的换热站或锅炉房的司炉人员对其不是很了解或责任心不强, 将供热温度控制的不好而使地热盘管爆裂的现象也时有发生。
5 混网给高层建筑带来运行费用的剧增压力
目前, 城市的高层建筑如雨后春笋, 越建越多, 到处皆是, 在每个新建的小区内既有多层又有高层, 而不能形成独立的高层建筑小区。这样随之带来的采暖问题也就越来越突出。就目前而言, 不论是热电联产的集中供热的换热站还是分散的小区锅炉房, 其供水压力只能满足多层建筑, 而高层建筑只能是靠自身来解决。在这样的条件下, 设计人员只有采取在各栋建筑增设二次加压设备的方法来解决自身的高层供暖问题, 在齐市地区基本上是每栋高层建筑的地下室都有这样的设备。而高层建筑多是综合楼。有公共或商业用房还有居住用房。也就是说既有散热器采暖也有地热辐射采暖。那么设计人员就只好根据技术的要求选用二套加压设备。随着二次加压设备的应用, 虽然解决了采暖上的技术难题, 却增加了建筑投资, 进而随着时间的推移, 运行费用过高, 用户负担过重的矛盾也随之暴露出来。
通过以上的分析, 认为城市供热采用混网方式既不节能, 在技术上也是不合理的。
(1) 如果是集中热网供热, 则应在换热站设有散热器系统和地热系统二套设备来提供不同的供热参数。如果该换热站所负的区域内还有高层建筑, 则应在换热站内集中设有高层建筑的加压设备, 以减少各栋高层建筑的负担, 节省能源。
浅析供暖企业如何降低运行成本 篇4
节能减排是当今世界经济发展的重要战略方针。在哥本哈根联合国气候变化大会上, 中国宣布到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。国家发改委在《节能中长期专项规划》中提出:节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针, 也是当前一项极为紧迫的任务。
以燃煤为主体的供热企业, 三耗 (煤耗、、电耗、水耗) 费用占总运行费用的80%以上, 三耗的下降, 即是运行成本的下降, 又是对社会环保事业做出了贡献。但供暖是民生大事, 供暖质量的好坏成为社会热点, 受到各界的关注。如何在不影响供暖质量的情况下降低运行成本, 企业应该怎样做, 我就辽投供暖四个供暖季的运行情况, 存在和应解决的问题, 特别是如何降低运行成本, 谈点自己的看法, 以此, 能对公司未来的供暖运行工作有所帮助, 促进辽投供暖节能降耗工作的良性发展。
2. 供暖行业存在的主要问题
供暖企业煤、水、电能源消耗过大, 给企业的生存、发展带来了较大的压力和制约, 通过对供暖企业的调查, 影响供暖企业能耗过高的因素很多, 比较突出的问题主要有以下几点:
2.1供暖企业成立初期, 由于供暖面积不饱和, 锅炉、供热管网及供热面积的比例关系严重失调, 浪费严重, 因此运行费用较高。
2.2供暖系统最初设计不合理, 或随意改造, 普遍存在水力失衡, 距热源近的或回路畅通的小区供暖效果就好, 反之则差, 再加上跑、冒、滴、漏现象, 管道保温效果不佳等因素, 从而出现近热远冷的现象, 为保证供暖质量, 就加大了运行成本。
2.3由于热源都是采用相同的出水温度, 不同用途的用户 (如居民小区和机关、学校等) 采用同一供热回路, 无法对不同采暖方式的各供暖回路的温度、流量、运行方式和运行时间进行控制调节等, 造成浪费较大。
2.4供热单位使用的锅炉比较落后热效率较低 (如我公司14KW锅炉经测试为70%左右) , 出力不高;配套辅机设备不协调 (一般设计偏大) , 运行效率偏低, 也加大了运行成本。
2.5老旧住宅的楼体结构保温性能较差, 多为换热器供暖, 造成供热单位提高供热参数, 延长供暖时间, 但用户室温仍不达标, 从而浪费了大量能源。
2.6运行不合理, 如何科学合理运行, 提高供热系统的调控能力, 实现均衡供热。
3. 针对上述存在的问题, 辽投供暖公司在2012和2013年夏季三修期间进行如下改造:
3.1对供热管网进行综合改造。
3.1.1对一次网不合理的支线进行改造 (如0九线) , 加大管径, 去弯取直, 减小阻力, 增加流量, 提高供暖能力。
3.1.2在一次网各支线上安装了控制调节阀 (0九小区、金鼎小区、卓越小区、恺帝小区、华丽小区) , 调节各小区的流量, 实现均匀供热的目的, 以降低水力失衡问题, 对一、二次管网的跑、冒、滴、漏现象进行综合治理, 特别是管网保温不好的从新保温, 最大限度的减少不必要的浪费。
3.1.3对各换热站进行改造, 根据每个小区的挂网面积和实际上网面积综合分析, 科学论证, 使每个换热站的换热面积都与本小区供暖面积相配, 这样, 就能大大提高小区的供暖质量, 同时对二次网循环泵加装了变频, 安装了流量计, 可及时调整二次网供回水温度, 运行时间等, 使每个小区的热水分配更科学合理, 在满足居民用热的同时, 最大限度地降低运行成本。
3.2对供热锅炉和小区热用户进行改造。
2013年我公司新建的一台29KW锅炉, 大大改善了原有锅炉供暖能力不足的问题, 对原有3号锅炉进行大修, 对1、2号锅炉进行全面维修, 提高锅炉效率。对个别小区管网进行改造, 更换了进户阀门和排气阀等, 特别是对散热器供暖的小区进行改造, 大家都知道, 地热供暖和散热器供暖对供、回水温度和供暖时间的要求是不一样的, 散热器供、回水温度要求高一些, 供暖时间长一些, 在辽投供暖的供暖区域内, 只有三栋楼 (属老旧小区, 保温性能差, 居住的多为老人) 是散热器供暖, 是前两个供暖季供暖效果不好的小区, 公司技术部及生产车间经过多次论证, 确定增加一套换热机组, 单独供三栋楼, 从2013-2014年供暖效果看, 非常成功, 二次供、回水温度分别达到50℃和40℃以上, 完全可以满足供暖需求, 可以说投资少见效快。通过加大投入, 逐步完善热源、供热管网和热用户系统的更新改造, 并且, 多采用节能技术和节能产品, 是企业降低运行成本的根本之路。
3.3科学合理运行, 提高供热系统的调控能力, 实现均衡供热。
供暖质量的好坏起决定因素的是热源厂, 怎样做到既能满足各小区百姓的用热要求又不浪费能源呢?这是一个难题, 在制定2013-2014年锅炉运行计划时, 公司就经常提到一个关键词“看天烧炉”, 但怎样看天烧炉?看什么样的天烧什么样的炉?-5℃时怎么烧?-15℃时怎么烧?, -25℃时怎么烧?不一样呀!要解决这个问题, 就需要了解供热调节运行参数作为参考。
假设冬季室外最低供暖温度为:-19℃
供暖天数:151天
供暖面积:58万平
室内平均温度:18℃--20℃
按照本地要求平均热指标为:50W/㎡
总热负荷为:Q=580000㎡*50W/㎡=290000KW
下表为供暖温度5℃到-19℃时的供热调节运行参数
上表列出外温度从5℃到-19℃时, 所需的理论热负荷、热量及每天所需的燃煤量 (煤的燃烧值平均按4200大卡计算) , 燃烧这些煤释放出的热量, 运行的时间, 锅炉运行出力及台数等, 如:当室外温度为-10℃时, 整个供暖面积所需的热负荷为24.5MW, 换算成所需的热量为2117GJ, 释放出这些热量需要燃烧155.3吨煤 (煤的燃烧值平均按4200大卡计算, 锅炉的效率按70%) , 释放出2726GJ的热量, 这样就需要3台14KW锅炉运行。
上表解决了在正常天气情况下的运行参数, 但当遇到阴天、雨雪天和极寒天气时, 还需有如下措施作保障:
一、根据室外气候、温度的变化及时合理地调整一、二次网的供回水温度及供热量, 是提高供暖质量、降低运行成本的基本方法。
阴天、雨雪天和晴天用户需要的热能是不一样的, 晴天阳光充足, 外界补充的热量多一些, 需要供暖的热量相对就少一些, 反之, 阴天、雨雪天需要的热量就多一些, 因此, 需用的燃煤量就多一些。
如:2013年12月5日, 天气:晴, 室外气温-6℃至-14℃
2013年12月11日, 天气:小雪, 室外气温-7℃至-14℃,
运行数据如下;
从运行数据看:室外温度基本一致, 但运行的参数就有差异, 其中, 供水温度5日为56℃, 11日为63℃, 回水温度5日为39℃, 11日为42℃, 燃煤量5日为148吨, 11日为169吨, 我们做个简单的计算, 用户所需的热负荷 (Q) :
用户实际热负荷差别较大, 相差近8 W/㎡, 从燃煤量和锅炉释放的热量来简单计算出锅炉的效率 (5日)
可以看出锅炉的效率较低, 只有63.1%, 这就是公司现阶段运行费用较高的又一主要原因。
当遇到极寒天气 (最底温度低于-15℃) 时, 需启动极寒天气应急预案, 确保供暖质量。
极寒天气应急强制要求如下
参照上表强制执行极寒天气供暖应急预案, 以确保供暖质量为主。2013-2014年度供暖季共有38天最底温度在-15℃以下, 极寒气温为-22℃。
3.3.2合理分区分时供暖。
除对系统合理供热外, 合理分区、分时、分温运行, 保障用户不同时间的室内温度的要求, 是降低运行成本的主要方法。
大剧院、劳动局等机关单位分时分温运行温度曲线 (呈N型)
从住宅小区用热温度变化曲线看每天早7:00和20:00为用热最高峰, 12:00至16:00, 23:00至4:00为用热低谷, 以保温为主, 这样就要求锅炉的供暖变化情况应随用户的变化而变化, 而且送出温度得有一个提前量, 通过流量计显示一次网流速为0.8m/s, 从热源厂到最远小区为5km运行时间为1.5-2小时, 从换热站到用户为0.5-1小时, 这样, 就要求锅炉起火升温时间应提前3小时左右, 这样才能在用户最需要热量的时候把温度送到, 只有合理安排锅炉的运行, 才能更加合理的保证供暖质量, 也才能更好的经济运行。
从机关事业单位用热温度变化曲线看每天早7:00和17:00为用热高峰, 其余时间没有人上班, 以保温为主, 这就确定了公司今后节能工作的目标, 调节机关事业单位的用热量, 以达到经济运行的目的。
3.4最大限度的降低电耗、水耗。
电耗在供暖费用中约占15%左右, 水耗占2%左右, 如何降低这部分费用也是关键。
3.4.1风机、水泵是电耗的主要部分, 风机是热源系统的主要附属设备, 水泵是热网系统的主要设备。其电耗大小, 对运行成本有显著影响。
风机、水泵效率一般在55-75%。它们的流 (风) 量和扬程的选择与配置是十分重要的, 选择与配置得当, 装机电功率合适, 运行工作点处于设备高效率区域, 电耗少。选择与配置不当 (一般是偏大) , 装机电功率偏大, 运行工作点偏离设备高效率区域, 则电耗多, 锅炉的鼓、引风机配置调整不当, 还会导致锅炉热效率下降。循环水泵配置不当, 还会影响系统水力工况。结构两年的改造我公司较大电机都改用变频控制, 节电在20%以上, 取得了可喜的效果。
3.4.2热网补水率可近似认为 (忽略水热胀冷缩的补充) 是输送过程失水的指标。目前, 热网 (特别是二级网) 运行补水率差别很大, 在0.5-10%范围变化。正常情况下, 应在2%左右;好的, 补水率可在1%以下 (如卓越小区) ;差的, 管道泄漏和用户放 (偷) 水严重, 补水率可达10%左右 (如华丽小区) 。系统泄漏丢失的热水, 补充的是比回水低得多的冷水 (一般是10℃) , 要把它加热到供水温度 (40℃) 至少是循环水的三倍。这就是说, 系统补水不仅是水耗问题, 热耗是更大的问题。例如:补水率1%, 即相当于减少至少3%的供热量;补水率10%, 则相当减少至少30%的供热质量, 其差别是很大的, 我们一定要加强这方面的管理。
在如何保证供暖质量降低运行成本中, 人的因素很关键。如何提高员工的技能水平和服务意识, 特别是提高外网维修与稽查员工的业务水平, 紧跟时代潮流, 紧跟公司发展的需要, 就应在科学管理上下功夫, 加强员工业务培训, 提高员工队伍的技术水平和综合素质。在保证锅炉供暖的综合效益前提下实施奖罚制度, 充分调动广大员工节能降耗的意识和积极性。落实能耗计量管理工作, 建立健全能耗计量管理制度, 完善计量手段, 保证供暖能耗统计、考核, 重要环节有专人管理, 保证能源消耗指数统计的真实性和有效性。
4. 结语
降低运行成本不是公司的唯一目标, 只有在保证供暖质量、百姓认可的前提下, 合理的降低运行成本, 才是辽投供暖追求的目标。
通过采取上述措施, 我公司在近两个供暖季, 取得了可喜的成绩, 供暖质量大幅提高, 用户满意率100%, 运行成本连续两个供暖季有明显地下降, 煤耗由大上个供暖季的47kg/平米, 下降到去年的39kg/平米, 今年达到32kg/平米, 下降率达21.8%, 整个供暖季节煤3000多吨, 电耗也由上一个供暖季的3.08kwh/平米下降到今年的2.93kwh/平米, 下降率达5.1%, 共节电87000 kwh, 水耗也有明显的下降, 但与同行业平均水平比较仍有较大差距, (节能好的供暖企业煤耗29--31kg/平米, 电耗为2.1--2.5kwh/平米, 热网补水率为2%) , 供暖面积与管网、锅炉额定匹配的情况下, 供暖的各项参数才能相对稳定, 才能节约能源消耗, 降低废排, 提高经济效益。
摘要：本文以辽投供暖为例, 分析供热企业在供暖面积不饱和情况下运行费用居高不下的主要原因, 结合辽投供暖自身特点提出合理化建议和改造措施, 最大限度地降低企业运行成本, 实现辽投供暖在保证供暖质量同时降低运行成本的目标。
关键词：供热企业,降低运行成本,对策
参考文献
许文发:《区域能源与分布式能源》北京中建政研信息咨询中心 (2012年)
李德英:《计量收费供热系统运行管理调节技术》北京中建政研信息咨询中心 (2012年)
供暖系统运行调节的节能研究 篇5
关键词：供暖系统,运行,调节,节能
我国北方地区的冬季时间较长, 供暖系统成为冬季的必备设施, 供暖系统运行的优劣影响着人们生活的质量。北方传统的供暖设施主要以燃煤炭和天然气为主, 采用水暖、汽暖供暖, 供暖建筑的面积达到65亿m2, 集中供暖约占其中的70%, 城市供暖所消耗的能源达到国民经济总能耗的30%, 因此, 加强供暖系统的节能研究势在必行。
1 供暖系统运行调节节能研究的重要意义
1.1 供暖系统的初调节和运行调节概念
供暖系统运行前期及过程中需要根据实际情况进行初调节和运行调节, 初调节目的是保证水力工况的稳定一致, 使流量均衡的送到每一个用户, 初调节主要通过各个用户的入口和网路阀门对热水网路的水力工况进行调节, 以使每户的室温基本达到一致, 并对室内系统的各支管和立管进行调节, 在引入口或热力站安装上检测仪表, 根据热水的温度、流量或压差对室外的网路进行调节, 室内系统温度的调节主要是依靠临时的观测来完成。通过最初的调节, 可以将每个用户的运行状态调至最佳, 从而满足用户的基本需求。室内和室外的初调节能够将每户的室温调控至平均状态, 但是不能确保用户的室温在整个供暖期间都能满足设计室温的要求, 因而需要进行运行调节。运行调节是根据室外温度的变化, 通过调整运行温度和运行流量, 满足用户的正常采暖需求。
1.2 供暖系统的运行调节中存在的问题
1) 冷热不均。传统的供暖系统中没有设置能够满足调节需要的流量计和调节性能好的调节阀, 只是依靠普通的闸阀或截止阀进行调节, 凭借以往的运行经验进行水温的控制, 这样不仅浪费精力, 而且不能取得良好的调节效果。供暖管网水平失调造成用户的室内温度过热或过低等情况, 供暖系统中经常出现近环路过热、远环路不热、最不利点最低的现象。在实际的操作中, 供暖操作和管理人员一般采用更换大型循环水泵、多台循环水泵串行的方法, 同时还通过加大供暖系统末端管径或者在供暖设备末端增加压泵等措施, 以求改善供暖系统末端不热的情况, 但是这些措施收效甚微, 也没有很好的解决冷热不均的问题。2) 热利用效率低下。我国当前的供热系统的热能利用效率较低, 正常情况下的利用效率只有40%~50%之间, 热能的损耗现象十分严重。在热损失中, 热网的热媒输送热损失可达到20%~50%, 如出现保温脱落, 地沟管道泡水的情况, 热损失就会增加15%左右。如此大比例的热能损失主要是由于热用户运行工况失调的原因造成的。对热运行中的管理和控制调节不足使热能大量损耗, 热能的利用效率十分低下。为了改变这种情况就必须加强对供暖系统的运行调节的控制, 保证运行调节的节能和环保。
1.3 供暖系统运行调节节能控制的重要意义
通过有效的运行调节节能控制, 可根据实际的室温变化来对供暖系统的运行参数进行调节和控制, 如循环流量、供、回水温度等, 在满足用户的实际要求的同时, 实现供暖环节的节能降耗, 达到能源的节约和环境的保护。
2 供暖系统运行调节常见形式
2.1 分阶段的运行调节
此种调节方式属于经验式的调节, 它主要根据本地区的历史气象数据来对供暖季节进行划分, 主要分为三个阶段, 即初寒期、严寒期、末寒期, 不同的阶段需要对循环流量和供、回水温度进行调节, 而且每个阶段的供水温度和流量是保持相对稳定的。
2.2 随时对运行状态进行调节
随时确保需热量和供热量的一致, 这实际上是最为节能的一种方式, 但该种方法适用于供暖系统较小, 调节滞后较少的系统。供暖系统及时运行调节的方式主要有以下几种:
1) 对量的调节。此种方式是指在供暖系统运行中, 只改变循环流量, 而将运行时的供水温度始终保持设定值。目前比较常用的方法为有极和无极两类, 通过有极数流量调节, 调节内容主要有变速电机和循环泵运行台数等;无极的调节内容主要有循环泵使用变频的调节等。2) 对质的调节。该供暖系统中的调节系统主要是保持流量的设定值不变, 然后通过调节供、回水的温度来达到最终调节的目的。3) 分阶段改变流量调节。在供暖系统运行过程中, 由于外界温度的变化, 需要划定多个阶段来对循环流量进行调节。对于同一调节阶段, 可以在循环流量固定的情况下, 通过调节供水温度来达到温度调节的目的。4) 间歇调节。在供暖系统运行阶段, 通常不会对系统的运行参数进行修改, 仅通过改变供热时数来达到调节系统温度的目的。
目前, 比较常用的运行调节方法是分阶段改变流量调节, 该方法主要是在供暖系统运行阶段, 根据室外温度的变化来制定调节策略, 在外界温度比较低时, 需要确保设计过程中的最大流量, 而在外界温度比较高时, 需要保持设计的最小流量。
大量的供暖系统运行结果表明:系统的回水温度如果低于40℃, 将会严重降低散热系统的散热效果, 并在一定程度上限制了回水温度调节标准。因此, 在供暖系统运行阶段, 若依照最高室外调节温度计算出的回水温度在40℃以下, 供暖系统运行的回水温度要维持在40℃以下, 在此段时间里则可以采用间歇供暖进行调节。
3 供暖系统运行调节时的注意事项
1) 逐步调节。在供暖系统运行时, 可能会出现最高和最低供、回水温度转化, 此时要加强对系统进行调节, 从而确保供暖系统的正常运行, 瞬间的升温降温可造成系统运行压力的波动, 影响安全运行。2) 控制流量。对于直接连接的供暖系统, 在对其进行调节时要采取措施避免供暖系统的流量过少。通常情况下, 其流量不能小于设计流量的60%, 若系统内流量太少, 对于单管供暖系统来说, 将会受到各层传热系数不一致的影响, 由此引发垂直失调现象;而对双管供暖系统来说, 其重力循环产生的压力差比较大, 也可能引发用户供暖系统出现垂直失调现象。3) 分阶段调节。供暖系统通过运行前的初调试实现了供暖系统的室内平均温度调节, 通过运行调试满足不同室外气温下的温度控制, 满足用户的实际需求。一般情况下, 可以将供暖季节划分为三个时期, 即初寒期、严寒期和末寒期, 同时可以依据供暖调节的相关公式来计算室外日平均气温下所需要的实际供水温度、回水温度和水流量等参数, 指导操作人员的工作, 进行节能控制管理。
现有的条件下, 热力站运行均采用变频控制技术, 通过调整运行频率, 达到控制循环流量的目的。在初寒期和末寒期由于需要的热量较少, 可调低循环泵的运行频率, 采用小流量方式运行;进入严寒期, 在提升供热温度的同时可提高运行频率, 满足用户的用热需求。
4 结语
供暖系统通过运行初调试消除热网的水平失调, 通过进行多阶段的运行调节和随时的量调节和质调节, 实现分阶段的循环调节, 通过对每日供、回水温度和流量的控制, 绘制变化图表, 根据室内外温差的改变情况来调整供暖系统的运行参数, 从而实现按需供暖, 促进了供暖系统的节能调节, 提高热能的利用效率。
参考文献
[1]李飞, 李明明, 咸夫正.高校楼宇集中供暖节能系统的设计[J].科技视界, 2014, 4 (5) :52-53.
[2]杨喜富.浅谈双热源热水供暖系统的综合平衡调节及节能降耗[J].节能与环保, 2013, 8 (4) :85-86.