节能调节

节能调节（精选7篇）

节能调节 篇1

1 路灯节能概况

国外的路灯节能技术发展的比较早, 国内是在20世纪90年代开始发展, 今年来, 国内的节能技术发展的很快, 对照度、高效、绿色等方面都提出了高要求, 相对于国外的理念更加合理。国内外节能主要方式有:

1.1 分时控制

在20世纪70年代, 由于欧美国家经济高速发展, 能源需求一度不足, 为此, 设计出路灯分时节能技术, 即上半夜路灯全亮, 后半夜控制一半路灯熄灭、一半路灯亮, 实现节能。

1.2 变频降压控制

在近代, 变频技术不断发展, 可以通过交流变直流再变交流调节频率, 能够有效的克服的晶闸管的谐波产生, 但是这种调节方式电路设计比较复杂, 变频器现在价格也比较贵。

1.3 微控制器调节控制

当今的微控制器芯片发展快速, 对实时控制、数字控制都有较大优势, 结构也相对简单, 对输出电压能够保证稳定输出, 同时也能有效抑制谐波的产生, 相对于变频技术的成本也大幅度降低, 为此微控制器调压方式是交理想的节能方式。

2 系统设计

基于单片机的路灯节能控制器系统框图如图1。

系统包括电压采样电路、控制电路、显示电路、键盘电路等。

2.1 传感器采集电路

霍尔传感器具有良好线性、测量频率宽、测量精度高、响应快等优点, 对于采样电网电源的电压和频率是比较好的选择, 采样电源电压主要从传感器电压输入到放大器, 经过低通滤波器之后, 输入AD转换器, 转换成二进制数据输入单片机中。

2.2 液晶显示电路

为了显示系统的输入电压、输出电压、电源频率、设置参数等信息, 本设计采样JM12864液晶显示屏, JM12864可以显示16*16点阵汉子, 而且内置驱动器, 单片机只要对驱动器简单设置就容易显示汉字。

2.3 软件设计

断路器QF闭合后, GPS信号采集, 路灯节能系统开始运行, 如果电压过大或过小, 装置断电保护路灯, 并报警, 反之, 则闭合接触器K1, 采集电压, 电压如果在正常范围之内, 闭合K2, 断开K1, 系统进入节能控制。

3 电路的仿真

利用matlab对变压器各种运行状态进行数学仿真, 具体仿真结果如图2。

4 总结和展望

路灯节能是目前国内节能系统中比较热的课题, 在城市规划中, 路灯是公共用电中比较消耗大的电器, 智能节电控制系统比较适合大、中规模的路灯照明控制, 节能系统能有效的降低用电设备的耗能。因此, 本设计对社会的生产、生活具有重要的作用。本设计的节能控制系统不仅仅能达到节能目的, 还能延长灯具的使用寿命, 具有较高的推广价值。

本设计的节能装置还不是一个整体系统, 还不能做到远程监控, 集中管理等先进技术, 对于未来的节能系统必然会把整个路灯信息、路灯控制和节能情况等通过总线形式, 形成一个整体的监控系统, 类似于道路监控系统, 其电路核心也会偏向于更加强大的嵌入式系统发展, 其系统的扩展性和功能性必将大大增加。

摘要：随着我国经济高速发展, 城市规模越来越大, 对路灯的照度、亮度要求越来越高;路灯耗电急剧增加。而国家要求节能用电, 为此, 对路灯的节能设计越来越高。目前, 全国普遍使用的路灯是高压钠灯, 因为, 高压路灯具有发光效率高、寿命长、透雾性强, 可调光等特点。本设计就是基于AT89S52单片机而设计的调压节能器。

关键词：路灯,节能,单片机

参考文献

[1]节能型路灯照明智能控制系统[D].沈阳:沈阳工业大学, 2007

[2]城市道路照明设计标准.中华人民共和国行业标准, CJJ45.91.

[3]陈大华.光源与照明[M].上海:复旦大学出版社, 1992

[4]张雄伟, 曹铁勇.单片机芯片的原理与开发应用 (第2版) [M].北京:电子工业出版社, 2000.

[5]张敏, 张万奎, 唐鉴, 高压钠灯电压优化及节电应用[J].节能技术, 2009 (2) .

[6]骆遥斯, 600W高光效高压钠灯及配套电器在高杆灯照明上的应用[J].中国水运, 2009 (10) .

[7]沈志伟, 浅谈LED灯与传统高压钠灯综合性能优劣[J].价值工程, 2011 (10) .

[8]邓申君, 李盛涛, 城市道路照明中调压节能技术的应用[J].灯与照明, 2003 (2) .

空气调节节能技术研究与应用 篇2

工厂空调系统节能技术研究与应用对于企业发展具有重要的节能降耗与经济意义, 同时也是符合国家目前的环境保护和可持续发展政策。卷烟企业工艺生产过程中产热、产湿、产尘, 车间面积较大, 负荷影响因素较多, 经常24小时连续生产, 且恒温恒湿控制精度较高, 空调系统相对复杂。如何更好满足车间温湿度及空气品质的要求, 同时又尽可能地减少能源的消耗, 本文进行了深入浅出的分析, 提出现有节能研究的不足之处及今后的研究方向, 且结合工厂实际, 提出了几项具有可实施性的节能措施。

2 系统简介

2.1 空调系统简介

烟厂动力中心为工厂各生产过程提供能源保障, 负责工厂主要能源的过程控制。空调运行过程耗用大量电、水、蒸汽等一、二次能源, 是工厂能耗中的重要组成部分。对于卷烟企业, 空调系统的能源消耗来自如下几个方面:

从上述烟厂冷冻空调系统的流程图上可以看出, 空调系统的能耗归根结底分为三种能耗:电能、软水和锅炉燃烧天然气的消耗。因此, 烟厂空调系统的节能研究与应用就是要解决如何降低电能、软化水和天然气消耗的问题。

2.2 空调系统多工况控制策略

空调节能的三大原则: (1) 最大限度利用室外新风冷源; (2) 最大限度减少制冷机运行周期; (3) 最大限度减少蒸汽和电力消耗。

文章提出的空调系统全年多工况控制策略节能方法, 自2012年度已在我厂空调系统运行中运用。全年多工况控制策略是指在全年某一特定时刻的室外气象条件和车间热湿负荷条件下, 能否选择最合理、最节能的热湿处理流程及手段, 是卷烟企业空调自控系统能否保证温湿度精度及节能的前提条件。全年多工况控制策略将全年划分为若干个工况区域, 在每个工况区域内制定出一个最合理、最节能的温湿度控制模型, 保证全年各时刻的温湿度控制精度, 寻求空调系统的最佳运行方案。

空调温湿度主要控制参数有:

(1) 车间空气温度 (tn±△t, ℃)

(2) 车间空气相对湿度 (Φn±△Φ, %RH)

空调温湿度指标控制情况用制 (过) 程能力指数Cpk表示, Cpk值的大小反映了温湿度合格率的高低。

2.3 空调系统的节能潜力

由于烟厂车间的大部分设备产热量大, 空调系统大部分时间都要送冷风来维持工房内的温度平衡 (t S

根据上述分析, 在保证工房温、湿度的前提下, 空调系统从调节送风量和根据季节天气全年多工况调节这两个方面有着不错的节能潜力。

3 空调节能方案研究

3.1 技术方案一———空调系统变风量运行

空调系统中, 风机风量 (L) 与电机功率 (N) 存在以下关系:

当L1=0.8L0时, N1=0.512N0, 即当风量减小到80%时, 风机的功率减少了一半。

风机风量与电机功率关系曲线如下图所示:

因此, 在工厂的空调系统设计安装阶段, 空调风机选择变频风机, 在车间生产趋于平稳的情况下, 根据车间的温湿度波动不断优化空调系统的控制参数, 将风机变频器设置在40Hz~50Hz范围内, 当外界非极端天气时, 空调电机基本都保持在40Hz运行, 车间温湿度月均Cpk值达到1.33以上, 节约电能50%左右。

3.2技术方案二———全年多工况控制方式

采用全年多工况控制方式, 在过渡季节加大新风的利用, 辅助加热和加湿阀的操作, 缩短制冷机开启周期, 节约用电量。

注:温度分区时, 呆滞区设为±0.5℃;焓值分区时, 呆滞区设为±2KJ/Kg

3.2.1 一区:冬季加热加湿区

由于新风温度低于送风温度, 以蒸汽加湿阀为湿度调节手段, 蒸汽加湿阀热蒸汽所携带的热量正好可以提高送风温度, 减少加热阀的开度;温度调节通过调节加热阀来完成;当室内出现异常热量干扰时, 如加热阀已经完全关闭, 则通过提高新风量进行降温。

3.2.2 二区:过渡季, 冷却加湿区

由于室外新风的焓值也在室内等焓线以下, 蒸汽加湿过程中产生的温度升高情况可以采用适当开启新风阀来降低温度, 从而减少了表冷阀的使用, 缩短了制冷系统的开启周期, 节约了电能。

3.2.3 其他工况区域

对于其他工况区, (包括三区:过渡季, 冷却加湿区;四区:夏季, 冷却加湿区;五区:极端工况, 冷却除湿区;六区:极端工况, 冷却除湿区) 我们通过设备的实际运行状况, 总结出了卷包车间6台组合空调自动调节状态下各机段阀门开启的范围, 以及自控状态出现异常时, 手动开启阀门的建议调整范围, 有效的避免阀门的过度开启或开启不足可能造成的送风过热、过冷、送风带水或区域温湿度失控等状况。

3.3 技术方案三———提高冷冻水温度

经过分析, 发现整个制冷期当中, 夏季工况, 制冷系统基本已经为满负荷运转, 为保证工艺指标我们不做研究, 我们把此次项目的研究重点放在了过渡季节制冷系统的运行上。

根据制冷系统工作原理, 在满足室内空调效果的前提下, 随着空调冷水供水温度的升高, 冷水机组制冷剂的蒸发温度升高, 冷水机组的单位制冷量能耗降低。

设定不同的制冷机组供水温度, 在平稳运行2h后, 分别记录蒸发器蒸发温度状态, 如表3所示。由于冷水机组的最低设计蒸发温度不得低于2℃, 所以供水温度最低为5℃。同时, 考虑到高湿度天气下组合空调的除湿效果, 表冷器有效除湿温度不得高于10℃, 所以冷水机组最高供水温度为9℃。

按照公式

式中:

计算条件:制冷剂为R134a, 冷凝温度为40℃, 蒸发温度分别为2.41, 3.71, 5.00, 6.33, 7.63℃, 可以得到不同蒸发温度下制冷量单位能耗。

上表可以看到, 按照理想状态, 供水温度为9℃时要比供水温度为7℃时节能9.5%。因此, 最终选定供水温度为9℃。

4 改造后的节能效益分析

4.1 改造情况

4.1.1 重新调整空调风机的变频器设置, 天气温和时低频运行, 节约电能。

4.1.2对空调加湿阀、加热阀、表冷阀按照不同工况进行PID参数的优化, 保障空调送风温、湿度的稳定性, 保证工艺指标Cpk≥1.33, 并起到节约蒸汽和制冷机冷冻水冷量消耗的目的。

4.1.3回风阀和排风阀的开度根据风阀面积和新风阀的开度制订调节模式;新风阀全年调节最大开度为80%, 最小开度为20%;回风阀全年调节最大开度为100%, 最小开度为40%。

4.1.4 空调设备的加湿器按季节工况设置最大开度, 以防非干燥季节因超调将空气瞬间加温至过饱和状态, 导致送风中“飘水”现象。

4.1.5 在三至六区需开制冷机, 第一、二区停制冷机。

4.1.6 在过渡季节提高制冷机冷媒水的出水温度。

4.2 节能效果分析

4.1.1制冷系统

根据“天津卷烟厂能源管理系统”的制冷系统耗电记录, 我们将2012年10月份和2013年10月份做一个横向对比:

按照全年4个月的过渡季节计算, 全年节约用电量约68000k W·h, 按照0.88元/度计算, 折合人民币6万元。

4.1.2空调系统

(1) 变频器变频节能

卷包车间使用的空调由送风机和回风机两个风机, 送风机功率 (55k W) , 回风机功率 (22k W) 。由公式 (1) , 当L1=0.8L0时, N1=0.512N0, 即当风量减小到80%时, 风机的功率减少了一半。六台组合空调, 按照工业用电0.82元/k W·h, 每年有半年是非极端天气计算, 每年节约用电费用约合80万元。按照多工况方式只开启5台空调设备每年节省约66万元。

(2) 采用多工况控制方式, 减少空调开启台数节能

卷包车间使用的空调由送风机和回风机两个风机, 送风机功率 (55k W) , 回风机功率 (22k W) 。

按照六台组合空调计算:

(55+22) (k W) ×6 (台) ×24 (h) ×0.512=5677k W·h

按照工业用电0.82元/k W·h计算:

每天节省0.82×5677k W·h=4655元

按照每年有半年是非极端天气计算

每年节省4655×365×0.5≈85万元

5 结语

在室外环境温湿度相似、车间生产负荷变化不大的情况下, 采用多工况控制方式调节空调系统的运行状态, 在节能经济性与温湿度指标控制方面收到了非常显著的效果。

5.1

采用多工况控制方式, 卷包车间工房温、湿度Cpk同比上升14.0%, 较前年同期上升31.4% (2013年Cpk为1.79, 2012年Cpk为1.57, 2011年Cpk为1.34) 。

5.2

单工况控制方式受外界环境温、湿度影响较大, 工房温、湿度波动较大, 尤其在极端天气时需要手动操作, 受操作人员技术原因影响较大。

5.3

采用多工况控制方式, 过渡季节更多的利用了新风的参与, 除了带来的直接经济效益以外, 新风量的增大也加大了车间内的换气次数, 对于烟厂这种特殊工艺的车间, 增加换气次数对操作人员的身体健康是一个保障。

5.4

采用多工况控制方式, 空调系统的平均节电率为24.4%。

5.5

从节能投资收益分析, 采用多工况调节方式, 每年比未实施项目前平均节省电费157万元。

参考文献

[1]李先庭, 王鹏飞, 胡海峰, 等.合同能源管理在我国供热空调系统中的应用前景分析[J].制冷空调与电力机械, 2005, 26 (2) :1-5.

[2]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]杜志敏.变风量空调系统故障特性分析与诊断[D].上海:上海交通大学, 2009.

用调节转速方法实现水泵节能 篇3

水利排灌消耗大量的能源, 用调节转速方法实现水泵节能是一种很好方法, 以此提高泵站的效率。泵站的效率是由η动力机、η传动设备、η泵、η管、η池的剩积, 只要分别提高η动力机、η传动设备、η泵、η管、η池即可提高η站, 提高η泵的方法有四种:即变速调节、变径调节、变角调节、节流调节, 重点阐述, 变速调节来提高水泵效率的一些问题。

1 泵的调速节能原理

调速节能原理:某原水泵性能曲线见图。该泵若在H净0下工作, 则工作点A0, 水泵效率可达最高效率η0。但是, 若该泵经常在H净下工作, 水泵的工作点为A1, 水泵效率下降至η1, 能源消耗增加。如果水泵可以调速, 即把水泵速η1变为η2后, Q-H曲线变为Q-H′曲线, Q-η曲线变为Q-η′曲线, Q-N变为Q-N′。这时水泵的工作点从A1变为A2, 水泵效率从η1提高到η2。同时, 由于水泵流量的减少, 提高了管路效率, 从而使装置效率明显提高。

2 泵的调速方法

泵的调速方法一般分:

a.传动装置调速即原动机的转速不变, 它与泵之间加装可以变速的偶合器。这种偶合器的种类很多, 其中以液力偶合器和电磁应用最广泛。

b.动力机变速带动泵一起变速。

2.1 液力偶合器的高速机理及特征。

2.1.1 工作原理

液力偶合器是利用工作油来传递动力的装置。它由泵轮、涡轮和外壳组成。泵轮和涡轮尺寸相同, 相向布置, 其内部都有许多径向叶片, 片数相差2-4片, 以避免共振。泵轮的主轴和电动机和主轴直接相连, 或者经过增速齿轮与后者相连。涡轮轴和泵的主轴连接。泵轮与涡轮形成的工作油腔内的油从泵轮的内侧引入, 并跟随电动机轴高速旋转, 油在离心力的作用下, 被甩到外侧, 形成高速的油流, 冲向对面的涡轮吐叶片, 迫使涡轮一起旋转。同时工作油又沿着涡轮叶片流向内侧, 逐步地减速并流回到泵轮的内侧, 构成了一个油的循环圆, 从而把电动机轴输入给任何时候偶合器泵轮转矩MB, 转换为泵轮为工作油的动能和势能, 它们又在涡轮内转换为涡轮油的转矩MT, 传递给泵或风机, 实现了电动机轴功率N的传递。改变工作油腔内循环的油量, 从而达到调整的目的。

2.1.2 液力偶合器的优点

a.输入轴的转速不变, 输出可以无级地变速。当它应用于水泵的调速时, 可以大量地节约电能。例如上海某发电厂125MW机组的给水泵 (3200KW) , 改用CO-46型 (带有增速齿轮) 液力偶合器, 每年节约电370万kw.h。

b.可以空载起动, 离合方便, 升速和传递转矩平稳。对惯量大的负载可以实现软起动, 更加优越。由于能够空载起动, 因而可以选用容量小的电动机, 减少设备的投资。

c.隔离振动和冲击。例如驱动冲击性的机械负载时, 或者长距离输送石油或泥浆、灰浆时, 可减少管道的水锤冲击, 对管子也有利。

d.过载保护。偶合器和负载没有直接的机械连系, 而是柔性有滑差的传动。当负载的阻力矩突然增加时, 偶合器滑差增大, 甚至于当负载机器制动时, 原动机或电动机仍能继续而不致于损坏。装在偶合器外壳上的易熔放油塞不能及时地把流道中的热油自动排空, 切断扭矩的传递, 这对易于卡住的灰渣泵和破碎机之类的负载尤为适用。

e.多台工作机并列拖动负载时可用以均衡各电动机之间的负荷分配。偶合器在运行中存在滑差, 转速稍有变化对转矩的影响不大, 使各电动机负载的分配比较均匀。

f.除轴承外无磨损部件, 工作可行, 维修方便, 寿命长。

2.2 电磁偶合器

2.2.1 工作原理

它是由一个铁磁体制成的圆筒形电枢, 和一个由励磁绕组的磁极形成的感应子组成的。电枢和磁极之间的间隙很小。励磁电流由电刷和两个油环引入, 在感应子和电枢之间产生一个固定的磁场。电枢和电动机主轴相联接, 而感应子则和 (或其他工作机) 相连接。当电动机旋转时, 电枢切割磁力线, 感应产生电势及电流, 该电流和磁极之间相互作用的力, 将带动感应子一起旋转, 就象异步电动机一样。在电枢和感应子之间也存在着一个转差。调节感应子上励磁电流的大小, 就可以改变偶合器的转差率, 因而也就改变了或风机的转速n。

2.2.2 电磁偶合器的特征

电磁偶合器的最大消耗率△Pmax不会超过额定功率, Pe的15%, 此时转差率为33.3%。一般电性磁偶合器的额定转差率为2.5%。因此它适用于拖动中小容量和泵。其优点是结构简单, 运行可靠。价格便宜;对电网没有谐波污染。缺点是效率稍差, 调速的范围不大。

3 最佳转速的确定

最佳转速是指在此转速下, 该装置最节省能量, 泵站任一净扬程都对应一个最佳转速。最佳转速的确定有两种途径一种是数解法, 另一种是图解法。数解法为:

在水泵选定后, 额定工况下 (即铭牌) 的流量QO、扬程H0、转速n0都是常数。管路确定后, 管路阻力参数S也是个定值。因此, 对某个固定泵站而言, K是常数。即求出对应H净的n佳。

应该注意的是, 采用调速的方法节能时, 其最低转速一般不应低于额定转速的40%, 否则水泵效率会明显下降。

参考文献

[1]丘传.泵站节能技术[M].北京:水利电力出版社.

[2]刘超.泵站经济运行[M].北京:水利电力出版社.

锅炉的供暖调节与节能分析 篇4

关键词：锅炉供暖,调节,节能

0前言

随着经济的发展, 人们的生活水平得到了显著的提升, 由此人们对生活环境的质量要求变得越来越高, 尤其是在寒冷的冬季, 对室内温度舒适度的要求更高, 由此, 锅炉供暖对于人们室内环境的改善来说具有十分重要的作用。城镇化的发展促使集中供暖的产生, 通过供暖调节, 有效的实现锅炉供暖节能, 从而有效的提升人们的生活水平。

1 锅炉供暖运行管理中存在的问题

1.1 运行调节以经验为主

在一个城市中, 会包很多个不同规模的锅炉房, 无论是规模的大小, 在供暖阶段, 锅炉均是由锅炉工来进行燃烧。当前, 在我国北方的各个城市冬季供暖中, 锅炉每天煤炭的燃烧量以天气为主, 当天气比较温暖时, 煤炭燃烧量就比较少, 反之, 煤炭燃烧量就会增加很多。实际上, 这种锅炉供暖方法调节无任何的科学性可言, 在一天中, 室外的气温是不断地变化的, 不过锅炉的调节并未能根据温度变化进行实时的调节, 这样就会造成煤炭能源的浪费, 室内的温度也无法满足居民的要求。

1.2“大流量、小温差”的不经济运行

一般来说, 住宅的循环水泵流量应该在2~3kg/ (h�m2) 之间, 但是受到水泵大的影响, 实际上的循环流量都比较大;理论上来说, 供水和回水之间的温度应该保持在25℃的差值, 但是在实际的供暖中, 差值远未达到要求, 基本都是5~10℃之间;锅炉在运行的过程中, 运行参数应该在95~70℃之间, 但实际上很难达到这个要求, 导致水温比较低。之所以会产生这一现象, 主要的原因就是热网的水力失调, 当大量的居民反映暖气不热问题时, 采取的手段为加大循环水泵, 并非是进行供暖调节, 由此导致供暖调节一直都处于落后的状态中。

1.3 锅炉低负荷不合理运行

锅炉在运行的过程中, 需要一定的负荷, 当负荷比较小时, 锅炉的运行就会变得极不合理, 进而导致锅炉的热效率受到比较严重的影响, 不但影响了锅炉的经济性, 也造成了能源的浪费。

2 锅炉供暖调节与节能措施

2.1 调节供暖风量

在锅炉的炉内燃烧时, 当燃烧的过程不相同, 其所产生的燃烧情况也是不相同的。当炉排的样式为链条时, 炉内燃烧的走火方式为管式, 具体说来, 锅炉在燃烧的过程中, 炉排会发生转动, 在转动的过程中, 会依次的着火, 在不同的炉排长度区, 具备不同的燃烧方向。通常来说, 炉排的不同位置所需的空气量是不同的, 空气需求量比较大的部分为炉排中部的燃烧区, 而炉排前部和尾部的燃烧区则需求量比较少, 根据炉排燃烧的这个特点, 对供暖风量进行调节, 从而使各个部位的空气需求量都能得到良好的满足, 这样一来, 燃料的利用率就得到了显著的提升, 锅炉所具备的热效率也会增强, 进而有效的实现节能。

2.2 加强水的处理力度

锅炉在运行一段时间之后, 水中就会出现碳酸钙沉淀物, 这些沉淀物会附着在锅炉的内壁上, 形成结垢, 当厚度超过1mm时, 燃料消耗就会增加3%, 长久下去, 锅炉的安全运行会受到比较严重的影响, 甚至存在爆炸的潜在威胁。因此, 为了保证锅炉的安全运行, 同时实现节能的目的, 就需要对锅炉水进行必要的处理, 在处理时, 可以利用钠离子逆流再生交换器, 通过此设备功能作用的发挥, 提升水处理的效果。在利用交换器进行水处理时, 出水量是比较高的, 而且水的质量也能够得到良好的保证, 对于原水, 具备的适应能力也比较高。对水进行了科学的处理之后, 锅炉燃烧时消耗的燃料也会相应的减少, 从而有效地实现了节能的目标, 同时, 锅炉运行的安全性也得到了提升。

2.3 加强锅炉回收技术处理

在锅炉燃烧的过程中, 会产生一定的环境污染, 不过, 通过回收技术处理之后, 环境污染程度有效地降低, 同时, 经过多次利用之后, 有效地节约了能源, 真正的实现节能减排。在锅炉的回收中, 主要包含可燃物的回收、出口灰飞的回收等, 在对这些物质进行回收时, 回收装置的效率是非常重要的, 因此, 要切实提升回收装置的效率, 加强锅炉回收处理。在回收装置中, 一个非常重要的工具就是分离器, 可燃物具有一定的惯性, 根据此特点, 有效的实现分离。回收装置设置在锅炉的烟道中, 受到可燃物惯性的作用, 颗粒物就会撞击进回收装置中, 从而有效的实现分离处理。通过回收装置的作用, 有效的降低了锅炉的能耗, 并降低了污染的程度, 将节能与环保并行, 收获良好的社会效益。

3 结论

在锅炉燃烧的过程中, 供暖调节和节能是两个比较重要的环节, 通过相应的供暖调节, 有效的提高能源的利用率, 实现节能的目的。锅炉节能的措施比较多, 涉及到的方面也比较广, 在进行节能时, 要从基础做起, 避免盲目性的存在, 从而提高节能措施实施的有效性, 最终切实的提升锅炉的热效率, 减少能源的消耗, 真正的实现节能减排。

参考文献

[1]欧科雄, 万业芬.供暖锅炉的燃烧调节与节能[J].法制与经济 (下旬) , 2011, 10 (09) :145-147.

[2]赵建会, 张刘刚, 符新燕.公共建筑分时分温供暖节能研究及效益分析[J].西安科技大学学报, 2010, 10 (03) :336-340.

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.

供暖锅炉的燃烧调节与节能 篇6

1 目前在层燃链条炉燃烧和节能上若干问题

用料选择需优质, 成分好的煤碳, 好的煤炭功能持久, 省事省力, 同时不污染锅炉设备, 易清理。此外由于热源站承受大量的供暖压力导致设备不够用, 增加辅助设施后又增加了能量需求, 节能工作仍不能满意。一些链条炉漏风漏烟, 额外增加了煤炭使用成本而达不到供暖需求, 也因此浪费了热量, 污染了环境。此外锅炉构造上的失误也会带来温度不均匀, 部分地区过热, 使用过程风经过压力压迫性进入堂内, 一些残留物没有经过彻底转化即随压力被迫流出, 残留物的剩余价值被白白浪费变成垃圾。

2 链条炉的燃烧调节系统

对链条炉的燃烧进行调节, 实际上就是要在保证锅炉燃烧可以充分提供蒸汽负荷以及供暖需求的同时, 保证链条炉的安全运行以及燃烧的经济性。在具体的燃烧调节过程中, 主要是实现对燃烧的控制, 而在燃烧控制中又包括炉排转速控制、炉膛负压控制和送风控制。

在对燃烧系统的调节过程中, 首先必须要保证锅炉主汽压力的稳定性维持, 在实现对燃料方面缺陷的克服同时, 保证出力和负荷之间的协调;其次是要保证锅炉内空气量与燃料量之间的协调, 从而提高锅炉燃烧的经济性;第三是需要保证送风量和引风量的协调性, 维持炉膛的负压, 保证锅炉的安全性。

燃烧量的调节主要从三个方面下手:进风程度多少, 引风程度多少以及燃烧的程度。而在链条炉参数中, 其主汽压力是衡量负荷与蒸汽量之间是否平衡的重要标志, 而在实践中造成主汽压力变化的主要因素包括两个方面的内容:一个是燃料量的变动, 这种基本变量上的变动可以通过自身的闭环来实现控制和调节;而另一个是耗气量上的变动, 这种变动属于负荷变动, 一般不容易实现调节。而在该调节系统中, 首先对负荷条件进行设定, 然后确定基本的运行规则和平衡基础值, 这个数值可以对基本的负荷进行保证, 并根据主汽压力的变化以及偏差进行气压状态的确定, 然后对基础数值进行微调, 从而保证蒸汽的品质和供暖效果。

3 链条炉的节能技术

3.1 分层燃烧技术

在分层燃烧技术中, 原煤需要首先通过煤闸板, 然后经过煤辊传动装置进入到了振动筛, 然后在炉排上形成上金字塔形状的煤层, 这种煤层由于没有受到煤闸板的挤压, 同时由于下层的颗粒孔隙较大, 通风以及透气性能都较好, 利于燃烧。同时在其他条件都一致的前提下, 如果采用三辊式分层燃烧技术, 会至少降低炉渣含碳量的5%, 提高热能2%, 在原煤节省方面可以达到10%以上。

3.2 炉排改造技术

炉排的修建目的是为了减低膛内空气的含量, 空气含量过高形成的原因有风室闭合程度不好, 阻隔设备不平整, 空气过多带来的主要危害是浪费能量, 燃烧不彻底, 浪费原料, 增加废物量。因此需改进设施。

改进侧板是最直接最有效的一个方式。第一, 在挡风门处调整数据, 调整设备的平整耐用程度, 第二, 设置进风口的形状和容量, 最大量使其能够进行通风功用。第三, 对润滑设备的使用, 以保持设备磨损率降低, 保护设备正常使用并且省力省时。提高总体工作效率。第四, 炉排外侧的小型进风设施综合统一为一个大的进风设备, 这样一来压力相对平稳, 不会忽大忽小造成不可预测的事件发生。

3.3 飞灰可燃物回收技术

将燃烧残渣物重新加工二次利用可以提升锅炉使用质量, 这需要具体的设备。例如撞击式分离器, 这种设备对于燃烧排放物的二次回收有良好效果。原理较为复杂, 烟气本身还有固体小颗粒, 这些小颗粒具有可利用的成分, 聚集成堆集中处理。燃烧后的烟气在经过排烟设备时安装这种设施从废气中提取颗粒, 固体颗粒与气体的物理运动方式不同, 通过推动气体流动把握住颗粒。

其运动存在着颗粒轨迹界限, 当颗粒运动越过这个界限时, 颗粒就无法被分离出来。因此界限流线距分离体中心线距离是影响撞击分离效率的重要参数, 若在界限线内所有颗粒经撞击粘附在分离体表面, 则在距分离体中心线距离范围内, 所有运动颗粒都有可能被分离。然后根据不同形状阻挡件的惯性撞击效率公式, 设计相应的分离器, 布置在烟道中对可燃颗粒进行回收复燃。

节能减排工作不仅在锅炉工业中成为行业标准, 也是各个工业企业需要注意的重要方面。主要通过以下措施完善节能减排的水平:对残渣废物的回收利用, 对设备质量等级的高要求高标准, 设施保养护理的注意, 对原料品质的优先选择, 工艺流程的创新技术化, 对人员工作整体素质的要求, 积极性的要求, 行业水平总体性提高, 为人民生活水平的体改献计献策。

摘要：为了满足不同时期居民对热度的不同需要, 供暖设备通过加热程度来控制温度, 此外供暖过程中节能减排保护生态也是需要注意的一点, 本文通过其中一例链条炉的运作情况希望有关团体和个人能够从中获益。

关键词：节能燃烧,调节链条,炉燃烧控制

参考文献

[1]俞海斌, 褚健, 江加猛.链条炉燃烧专家控制系统[J].机电工程, 2009, 17 (2) .

[2]刘雪华.链条炉排锅炉均匀分层燃烧[J].工业锅炉, 2005, (6) .

几种不同供热调节方式的节能分析 篇7

目前, 在热水供暖系统中, 我国大量采用的调节方式是质调节和分阶段改变流量质调节, 很少采用量调节。间歇调节只作为一种辅助调节。

集中质调节是在全部供暖期内保持循环水量不变, 而随室外气温的变化改变供回水温度。这种调节方式设备简单, 控制、调节方便, 因此应用比较广泛。但是由于运行中循环水量不变, 水泵的运行能耗较高。

量调节是在全部供暖期内保持供水温度不变, 而随室外气温的变化改变循环水量 (同时, 回水温度也随着改变) , 因而水泵的运行能耗较低, 节能效果明显。但是由于运行中循环水量需要不断变化, 运行调节和控制不太容易。

分阶段改变流量质调节是介于以上两者之间的一种调节方式, 即把整个供暖期按室外气温的高低分成两三个阶段, 在室外气温较低阶段采用设计流量, 在室外气温较高阶段适当减小循环水量。在整个供暖期内循环水量只改变两三次, 而在每一阶段内, 循环水量不变, 只随气温变化改变供回水温度, 因而比较容易控制和调节。

间歇调节是在室外气温较高时, 保持供回水温度和循环水量不变, 而随室外气温变化改变每天的供暖时间。一般多用作供暖期开始或结束阶段的辅助调节。

2 不同调节方式的运行能耗比较

仍以上述供暖小区为例。总供暖面积为100万m2。采暖室外计算温度为-26℃, 计算热负荷为271.7GJ/h, 设计供回水温度为110/70℃, 供暖天数为177天。散热器大部分采用铸铁四柱813型, 传热指数B=0.35。实行分两阶段改变流量质调节时, 一般可取相对流量比;而分三阶段改变流量质调节时, 可取

分阶段改变流量质调节时, 改变流量时所对应的室外温度应该依调节方式的供水温度公式和相对流量比经试算得出。本例中, 分两阶段时, 变流量的室外温度为-22.5℃;分三阶段时, 分别为-23.4℃和-19.5℃。不同室外温度下的延续时间可按有关气象资料给出。

水泵轴功率按扬程69m, 流量1625t/h和效率0.6计算。电费按0.3元、 (Kw·h) 计算。

几种不同计算调节方式下运行耗电量和电费对比结果见表1.

量调节时, 供水温度不变, 回水温度th和相对流量比可由如下公式给出:

式中tg', th'-网路的设计供、回水温度, ℃;th-网路的运行回水温度, ℃;tn-室内计算温度, ℃ (取tn=18℃) ;tw'-采暖室外计算温度, ℃;tw-运行中任一室外温度, ℃。

对本例给出的热水供暖系统, 采用量调节时回水温度和相对流量比随室外温度变化关系可出式 (1) 和式 (2) 得出, 其曲线见图l和图2, 计算结果及运行耗电量见表2。

图l中, tw在-6℃至+5℃的范围内, 回水温度曲线为一水平直线。这是因为回水温度th受室内温度tn的限制, 不可能再降低的缘故。因而从网路的回水温度th等于tn时 (对应的tw等于-6℃) 开始, 不能再用公式 (1) 的计算结果, 而应维持网路的最低回水温度等。

由表1和表2可以看出, 分阶段改变流量质调节时, 供暖期内总得电能消耗比单纯质调节时明显降低, 分两阶段时降低53%, 分三阶段时降低70%。而如果采用量调节, 电耗可降低87%。

显然, 从节约电能的角度出发, 应尽量采用量调节。但是对直接连接的用户采用量调节, 除了运行中水量不易控制外, 当室外气温升高时, 循环水量迅速减少, 造成用户严重的垂直失调。因而目前直接连接的用户很少采用单纯量调节。对某些间接连接的用户, 则可以在一级网路中采用量调节。

3 间接连接热水网路的量调节

根据间接连接的一、二级网路的参数要求, 可以采用如下两种调节方式:一种方式是一级网路 (热源至换热器间网路) 采用量调节, 二级网路 (换热器至用户间网路) 采用质调节;另一种方式是一、二级网路均采用质调节。本文主要对前一种方式进行分忻。

间接连接的一、二级网路是通过换热器进行换热的, 因此调节公式是在网路输热量、换热器换热量和用户热负荷三者之间热平衡的基础上推导得出 (本文从略) 。

设一级网路的设计供、回水温度tg1', th1'分别为130%和80%, 二级网路设计供、回水温度为tg2'为95℃, th2'为70%;室内温度tn为18℃, 采暖室外计算温度tw'为-26℃;散热器仍采用四柱813型, B为O.35。依有关公式可得出不同室外温度下的一、二级网路的供回水温度和相对流量比, 计算结果列于表3中。

由表3可以看出, 当室外温度tw为-17.5℃时, 一级网路回水温度恰好与二级网路回水温度th1相等。当th2高于-17.5℃时, 二级网路回水温度反而高于一级网路回水温度。特别是当tw为5℃时, th1竟出现了负值。在实际运行中, 这显然是不可能的。受传热温差的限制, 二级网路的回水温度不可能高于一级网路的回水温度。因此当tw高于-17.5℃时, 一级网路回水温度不能按表3列出的理论计算结果运行。为保证二级网路的回水温度达到表3要求, tw高于-17.5℃时, 一级网路回水温度th1应适当增高。th1增高而tg1不变, 导致一级网路供回水温差减小。在对应流量不变的条件下, 网路的输热量会因此下降。为保证要求的供热量, 应该在提高th1的同时适当提高一级网路的循环流量, 以补偿供热量的不足。

一、二级网路回水温度相等时所对应的菱外温度暂称其为“临界室外温度”, 以twL表示之。通过对不同设计参数的量调节均分析计算可知, 提高一级网路的供、回水温度或降低二级网路的供、回水温度均可使临界室外温度提高。比如对二级网路仍采用95/70℃设计水温, 一级网路设计水温提高至150/90℃时, 临界室外温度等于-11.3℃, 当一级网路仍采用130/80℃, 二级网路降低至80/55℃时, 等于-5.5℃。提高临界室外温度的结果, 可以使网路的相对流量比减小, 从而可以降低网路的运行电耗。但是降低二级网路的供、回水温度和提高一级网路的供、回水温度都是有限的。网路采用什么样的参数, 需要对系统进行全面的经济技术比较并结合工程实际情况决定。

事实上, 受换热器传热温差的限制, 一级网路的回水温度应比二级网路的回水温度高一些。对管壳式换热器, 水-水换热时, 一般该差值为10℃。采用板式换热器时, 可取该差值为5℃。按一级网路回水温度高于二级网路回水温度5℃的要求, 参照表3进一步调整回水温度和相对流量比, 其计算结果列于表4中。

4 几点意见

4.1 热水供暖系统的几种调节方式, 尤其是直接连接的用户的调节, 在理论上是完善的, 在运行过程中, 操作管理也并不复杂。但是目前很多集中供热系统都没有一个准确的调节曲线去指导运行。所谓的调节, 大多是凭操作人员主观决定, 因而往往造成室温时冷时热的现象。如果按有关调节公式绘制出一个水温水量随室外温度变化的曲线 (或表格) , 则肯定会使室温更接近设计温度。

4.2 目前的集中供热系统, 尤其是热电厂供热系统, 由于受管理体制的限制和经济效益的影响, 常常会出现天气较暖时过量供热, 而天气较冷时供热量不足的现象。过量供热的结果造成大量能源浪费;供热量不足时, 由于室温较低, 必然引起广大住户的不满。造成这个现象的原因之一是有些热电厂在尖峰负荷期不启动尖峰加热器, 只维持基本加热器运行, 只顾本企业利益而损害了广大用户的利益。因此, 有关主管部门应进一步加强对供热系统的调度管理。

4.3 在几种调节方式中, 考虑我国目前运行管理的实际水平, 对直接连接用户应首先考虑采用分阶段改变流量质调节。该调节方式可选择两三种不同型号的水泵, 以满足两三次改变流量的需要。

4.4 对间接连接的供暖系统, 有条件时可在一级网路中采用量调节 (二级网路应该采用质调节) 。这种调节方式节能效果显著, 但随室外气温变化必须频繁改变循环水量, 对运行管理的要求比较严格。