換熱站節(jié)能改造技術

1、現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀概述與節(jié)能改造的可行性報告甘肅北方恒升水暖設備有限公司2015年4月第一章概論第二章現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的弊端和節(jié)能論述一、電能浪費的麻木性、嚴重性和普遍性二、根除水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)節(jié)能運行的首要條件三、提高供回水溫差是節(jié)電的重要途徑四、正確選擇和安裝循環(huán)水泵是節(jié)電的當務之急五、供熱系統(tǒng)熱源的節(jié)電節(jié)能措施六、熱力站的節(jié)電措施七、供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)設計中的節(jié)電措施>第三章實例分析建筑物熱耗和水力計算對循環(huán)泵選型的弊端一、熱耗計算的弊端二、水力計算的弊端第四章節(jié)能改造的幾種方案第五章項目主要經(jīng)濟指標與社會效益一、經(jīng)濟效益二、社會效益第六章節(jié)能改造業(yè)績第一章：概論據(jù)統(tǒng)計：我國建筑能耗

2、約占總能耗的1/3,供熱空調(diào)能耗約占建筑能耗的1/3。而我國目前的供熱系統(tǒng)能效只有30%若供熱系統(tǒng)白理想能效為70%（其中熱源效率80%熱網(wǎng)熱損失8%基本消除冷熱不均），尚有40%勺節(jié)能空間，潛力是很大的。但節(jié)能的前提，必須滿足居民的舒適性要求。供暖室溫過低，違背“以人為本”的基本原則；室溫過高，不符合節(jié)約型社會的建設。為此，國務院今年關于加強節(jié)能工作的決定（國發(fā)200628號）對公共建筑的室溫給于明確規(guī)定：冬天不高于20C；夏天不低于26Co供熱系統(tǒng)設計、運行的最終目標，應該是在滿足人們舒適性要求的同時最大限度地節(jié)能。第二章：現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的弊端和節(jié)能論述對于每一個供熱企業(yè)來說，要想生存、要想

3、發(fā)展、都必須充分重視供熱質(zhì)量、經(jīng)營管理、收費和經(jīng)濟運行等各個方面的問題，而各個方面的問題又都是有機地連在一起的，都是互相關聯(lián)、缺一不可的，忽視了哪一方面都會給企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益帶來不良的后果。有些問題（如收費難的問題、用戶冷熱不均的問題）大家都認識到了，但由于種種原因一直困擾著供熱企業(yè)，很難解決。還有一些問題在很大程度上影響著供熱企業(yè)的供熱質(zhì)量、成本，從而影響著供熱企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，但由于認識不清或被一些不合理的傳統(tǒng)做法和習慣勢力左右著，已成了“司空見慣”的狀態(tài)，如供熱系統(tǒng)的電耗過大，電能浪費嚴重的問題就是這樣一個大問題。一、電能浪費的麻木性、嚴重性和普遍性供熱企業(yè)是電耗大戶，各

4、種水泵、風機、照明都用電。如果設備選型不當，系統(tǒng)設計不合理，很容易造成電能的大量浪費。一些先進的供熱企業(yè)換熱站循環(huán)水泵每平方米面積的電耗在1.5度左右。但許多企業(yè)卻超過了先進企業(yè)的34倍，電能浪費非常嚴重。這樣的供熱系統(tǒng)很普遍，甚至一些相當大的供熱企業(yè)也是如此。經(jīng)多方調(diào)查、研究可知，造成這種局面有以下幾個原因：1、寧大勿小的設計習慣造成電能浪費一些設計人員墨守成規(guī)或生搬硬套，不加分析、不加研究地始終按習慣做法搞設計。同時還存在著寧大勿小的心理，因為怕?lián)熑?，總是把用電設備選得很大，而不考慮是否會造成能源浪費（如多臺泵并聯(lián)或水泵揚程偏高，脫離實際需要等問題）。2、不合理的選型造成的電能浪費還有一

5、些設計院人員或供熱企業(yè)的工程技術人員，對一些基本理論認識不清，研究不夠，往往造成了錯誤設計、錯誤選型，使供熱系統(tǒng)或用電設備白白浪費了寶貴的電能（如用樓房的高度選擇循環(huán)水泵揚程的問題）。3、不合理的技改措施造成的電能浪費一些企業(yè)的工程技術人員在供熱系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)技術問題而影響供熱質(zhì)量時，不做認真的分析研究，找出問題的主要原因，抓住主要矛盾，而是憑經(jīng)驗、憑感覺采取了更換用電設備或盲目增加用電設備的方法。雖然使問題有了一定程度的改善（有時反而加大了問題的嚴重性），卻進一步浪費了大量的電能（如熱網(wǎng)水力失調(diào)，不去調(diào)網(wǎng)，卻增加循環(huán)水泵臺數(shù)或更換大泵）。二、根除水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)節(jié)能運行的首要條件所謂水

6、力失調(diào)，就是管網(wǎng)各處實際流量與所需不一致。任何一個供熱系統(tǒng)都不可能通過對管網(wǎng)、熱力站和熱用戶等系統(tǒng)的設計、管網(wǎng)的布置、水力計算、管徑、管件及設備的選型等，徹底解決運行時的水力平衡問題。任何一個供熱系統(tǒng)都必須在系統(tǒng)運行時進行認真地調(diào)節(jié)，才有可能逐步接近水力平衡。如果調(diào)節(jié)水力平衡的設備選擇不當，使用不當，調(diào)節(jié)的手段不先進，不合格，甚至不進行運行調(diào)節(jié)，供熱系統(tǒng)就一定會存在不同程度的水力失調(diào)問題。從而造成部分熱用戶室溫過高而浪費了熱能，部分用戶室溫不達標，影響了供熱質(zhì)量。而此時，許多供熱部門往往又錯誤的采用更換循環(huán)水泵，加大循環(huán)水流量等辦法解決。雖然使水力工況在一定程度上有所改善，水力失調(diào)狀況有所減輕

7、，但由此卻帶來了電能的大量浪費，使供熱企業(yè)的運行成本大大提高，同時使其它的節(jié)電措施無法實施。應該從根本上消除熱網(wǎng)的水利失調(diào)，才能確保用戶的供熱質(zhì)量。但以前消除水利失調(diào)的方法一一人工調(diào)節(jié)關斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法，不但給運行調(diào)節(jié)人員帶來相當大的工作量，而且根本無法使管網(wǎng)的水力失調(diào)得到徹底改善。采用自動控制的方法又大大提高了熱網(wǎng)建設資金的投入。目前最好的辦法，是最近幾年來已開始普及的，在每個熱用戶的入口安裝恒流量調(diào)節(jié)閥或自力式流量控制閥的方法。只要按每個熱用戶需要的流量，一次性調(diào)節(jié)好，就可保證全網(wǎng)的水力平衡。它不但可保證流入每個熱用戶的循環(huán)水量與設計或實際需要一致，而且還會自動消除熱網(wǎng)的剩余壓頭

8、，保證熱網(wǎng)有良好的水力工況。目前恒流量調(diào)節(jié)閥是自力式流量控制閥中的佼佼者，它不但調(diào)節(jié)性能良好，而且可帶電動執(zhí)行器，實現(xiàn)遠程自動控制。供熱系統(tǒng)只有在根除了水力失調(diào)后，才有可能實現(xiàn)下面一些更有力的節(jié)電措施。三、提高供回水溫差是節(jié)電的重要途徑根據(jù)熱量計算公式：Q=GXCX（Tg-Th）可知，當供熱系統(tǒng)向熱用戶提供相同的熱量Q時,供回水溫差T=Tg-Th與循環(huán)水量G成反比例關系。即系統(tǒng)的供回水溫差大，則循環(huán)水量就小,水泵的電耗就會大大降低。從下面的一個例子，就可看出溫差與電耗之間的關系例如一個供熱系統(tǒng)設計熱負荷為7MW一網(wǎng)供回水溫差T=30Co經(jīng)計算，其循環(huán)水量為200n3/h。外網(wǎng)管徑為DN200查

9、表可知沿程阻力系數(shù)為170Pa/ni經(jīng)水力計算，管網(wǎng)沿程總阻力損失為50m水柱，如果按此流量和揚程選水泵，即水泵功率為45KW如果把供回水溫差由T=30C提高至ij4T=60C,其循環(huán)水量可下降到100n3/h,按外網(wǎng)管徑DN20CM表可知，沿程阻力系數(shù)為42Pa/m同溫差30c時的阻力系數(shù)相比是：42:170=1:4。按此推算，此時管網(wǎng)沿程總阻力損失應為H=50m/4=12.5m按流量100nVh和揚程12.5米選泵，其水泵功率只有5.5Kw0由此發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：當供回水溫差提高到原來的兩倍時，循環(huán)水量也降至原來的二分之一，而管網(wǎng)的沿程阻力降至原來的四分之一，而水泵的功率要降至原來的八分之一。

10、即：T2=24Ti則G=1/2GiH2=1/22GN=1/23N由此可看出，提高供熱系統(tǒng)的供回水溫差，可大大降低運行電耗。同時由于阻力損失的大幅度降低，可以使有中繼泵站的供熱系統(tǒng)，取消了中繼泵站，節(jié)省了建設投資和中繼泵站的運行費用。目前，直供系統(tǒng)或間供系統(tǒng)的二級管網(wǎng)，也都存在著運行溫差過小的問題。用戶的室內(nèi)采暖系統(tǒng)一般都按供回水溫差25c設計，但實際運行的溫差都在20c以下，有的甚至只有10c左右。因此存在著大量電能浪費問題。二級管網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能潛力也很大。四、正確選擇和安裝循環(huán)水泵是節(jié)電的當務之急在泵的選型與安裝上，目前普遍存在著一些不合理的地方，許多時候不依照水力計算，而是死套所謂

11、的“規(guī)定”，并層層加碼或參照別人的設計、以前的設計，甚至在錯誤的理論指導下確定泵的型號。而工程設計人員和運行管理人員又都習以為常，渾然不覺。因此在水泵的問題上存在大量的電能浪費。主要問題有：1、泵揚程偏高、與實際需要相差太大循環(huán)水泵揚程過高既造成了電能浪費，有時還使泵在超流量工況下工作，使電機過載，不得不在關小水泵出口閥門的狀況下工作，進一步造成了電能的浪費，可以使電耗超過實際需要的三倍以上。如某一種水泵流量為100n3/h,當揚程H=12.5m時，水泵功率N=5.5Kw;揚程H=20nW,N=11Kw揚程H=32m寸,N=15Kw揚程H=42m寸,N=22Kw造成水泵揚程偏高的原因一般有兩種

12、：錯誤地把樓房高度加在循環(huán)水泵的揚程中一種是錯誤認識造成的。一些人錯誤地把采暖系統(tǒng)的樓房高度，作為選擇循環(huán)水泵揚程的依據(jù)。他們把循環(huán)水泵的作用和補水定壓泵的作用混到了一起，不知道循環(huán)水泵的揚程只是用來克服采暖系統(tǒng)的循環(huán)阻力，而補水定壓泵的揚程是維持采暖系統(tǒng)所需靜水壓強。循環(huán)水泵的揚程不應負擔樓房的高度。這種錯誤在某些地方還普遍存在著，是供熱理論和供熱常識普及不夠的結果。那些把熱力站的循環(huán)水泵揚程定為32m甚至40m的就是這種情況。2、多臺泵并聯(lián)運行降低了水泵效率，大量浪費電能(1)應正確認識水泵并聯(lián)運行工況由泵的并聯(lián)工況可知，單臺泵運行效率要高于多臺泵并聯(lián)運行。但目前許多設計者都習慣選擇二開一

13、備、三開一備，甚至多開一備的方式，有時不但達不到所需要流量，而且造成了電能的巨大浪費。合理的設計是在每種工況下都是單臺泵運行。因此可根據(jù)運行的工況，在同一個熱源或熱力站中同時選擇幾種不同型號的水泵，或變速泵。(2)熱源循環(huán)水泵的設計原則另外熱源的循環(huán)水泵必須同時滿足熱網(wǎng)和熱源的共同要求，不能根據(jù)鍋爐的循環(huán)水量、一臺爐配一臺泵的多泵形式。這樣幾臺泵并聯(lián)運行后既不能滿足鍋爐的要求，也不能滿足熱網(wǎng)的要求。形成這種習慣的主要原因是：許多人錯誤地認為，水泵并聯(lián)后的流量就是各泵銘牌流量之和。實際并聯(lián)后的流量一定小于銘牌流量之和。它取決于并聯(lián)特性曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點。更可怕的運行是同型號的泵工頻變頻結合

14、運行。五、供熱系統(tǒng)熱源的節(jié)電節(jié)能措施熱源的節(jié)電節(jié)能除前面提到的循環(huán)水泵選型、安裝的節(jié)電措施、以及提高熱源供回水溫差的節(jié)電措施外，圍繞著鍋爐的節(jié)電節(jié)能措施還有很多。如：提高鍋爐的燃燒效率的各種措施，鍋爐增加分層、分行、分段給煤的設備、防止鍋爐水垢、煙垢的各種措施，鍋爐鼓引風系統(tǒng)加裝變頻調(diào)速器等節(jié)電措施，這些都是大家比較熟悉的。這里主要介紹一個往往被許多人忽視，但又非常重要的問題。就是如何實現(xiàn)鍋爐在額定循環(huán)水量下工作，既節(jié)約電能而又不影響系統(tǒng)總循環(huán)水量和供水溫度的問題。每臺熱水鍋爐在設計中都給定了額定循環(huán)水量和最高供回水溫度。鍋爐本體對循環(huán)水的總阻力損失就是在這個循環(huán)水量的情況下計算出來的。而整個

15、供熱系統(tǒng)的總循環(huán)水量是根據(jù)系統(tǒng)的供回水溫差和供熱負荷確定的。它往往大于幾臺鍋爐額定循環(huán)水量之和。許多工程技術人員都忽略了這一點。在設計和運行中不采取任何措施，而是使鍋爐的實際運行循環(huán)水量與外網(wǎng)總循環(huán)水量相等。這樣就造成了每臺鍋爐的循環(huán)水量大于額定循環(huán)水量，使爐內(nèi)水的阻力損失大大超過鍋爐說明書中的阻力損失。從前面第三條論述中得出的規(guī)律可知，鍋爐的實際循環(huán)水量達到了額定循環(huán)水量2倍時，鍋爐本體的水循環(huán)阻力就是額定阻力損失的4倍，而此時用于克服鍋爐水循環(huán)阻力的電耗就會是額定電耗的8倍。多么嚴重的電能浪費問題。首站也同鍋爐運行，不過沒有鍋爐運行情況惡劣。六、熱力站的節(jié)電措施熱力站的節(jié)電措施除了前面提到

16、的循環(huán)水泵的選型與安裝問題，和提高二網(wǎng)供回水溫差的措施之外，還有以下幾個措施可進一步節(jié)電。1、間供系統(tǒng)的熱力站間供系統(tǒng)的換熱站中，換熱設備的選型也影響著二級網(wǎng)循環(huán)水泵的電耗。應盡量減小換熱器的水循環(huán)阻力。經(jīng)研究得出的結論是：板式換熱器中水的流速應控制在0.2-0.5m/s。也就是在選取板式換熱器時，使換熱器的換熱面積大一些，達到每平方米換熱面積供450-700的建筑面積為最佳。一般規(guī)律是這兩種系統(tǒng)的熱力站規(guī)模越小，越省電。因為此時一級網(wǎng)的供回水溫差大，循環(huán)水量小，供到每個熱力站的電耗就小。而熱力站到熱用戶，雖然由于供回水溫差小，循環(huán)水量大，但因為熱力站負擔的供熱面積小，供熱半徑就小，因此電耗就

17、低。供熱半徑大的熱力站，電耗就高！如果采用中，小型換熱機組或無人值守換熱站更好.因為它占地小，甚至可以不建換熱站，節(jié)約了土建投資.2、熱力站的運行管理與節(jié)電關系站節(jié)電應注意的另一個問題是應在熱力站的一、二級網(wǎng)的除污器前后加裝壓力表。運行人員應經(jīng)常視察除污器前后的壓差，當壓差超過0.02Mpa時，應及時清掏或反沖除污器，以降低阻力損失，節(jié)約電耗。七.供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)設計中的節(jié)電措施1、盡量不采用直供系統(tǒng)供熱系統(tǒng)最好不要采用直供形式，盡量采用間供形式或直供混水形式，才能減少循環(huán)水泵的運行電耗。2、管網(wǎng)管徑大小與節(jié)電供熱管網(wǎng)的管徑大小與建設投資成正比，與運行電耗成反比。但同時也與城市供熱發(fā)展規(guī)劃密切相

18、關，有時供熱的發(fā)展會超出規(guī)劃的設想。因此為了節(jié)電，為了給今后供熱發(fā)展留出充分的空間，熱網(wǎng)的管徑在建設資金允許的條件下，應盡量大一些，經(jīng)濟比摩阻最好控制在30-50Pa/m。這樣還可以同時提高管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。3、環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)越性環(huán)狀管網(wǎng)不但可以自動優(yōu)化水利工況，平衡供熱效果，同時還可以減少管網(wǎng)事故對供熱的影響。因此，在有條件的地方可以把支狀管網(wǎng)連成環(huán)狀管網(wǎng)，也相當于加大了某些管段的管徑，既有利于節(jié)電，又可提高供熱質(zhì)量。另外應大膽推廣在安全理論指導下的直埋技術，采用無補償（或少補償）、無固定墩的直埋技術?？纱蟠蠼档屯顿Y和施工難度。提高管網(wǎng)的安全性。第三章：實例分析建筑物熱耗和水力計算對循環(huán)泵選型

19、的弊端一、熱耗計算的弊端不論節(jié)能建筑也好還是非節(jié)能建筑也好，建筑物熱耗計算為各圍護結構和門窗向外傳熱量，但計算的公式是滿足建筑物同類型中耗熱量最大的建筑。打個不恰當?shù)谋扔?，除了四面都漏風的建筑我們不能滿足以外，供的熱量只要達到設計耗熱量，90%Z上的建筑室內(nèi)遠遠已超過了設計溫度18。，這是我們計算中的最大的一個弊端，我們在參加全國暖通會議中有關專家講述，完全按照節(jié)能設計要求施工出來的大部分節(jié)能建筑在室外設計溫度為-18。時面積熱指標18w/nf左右，而我們的節(jié)能建筑計算耗熱時，不保守的設計為45w/m2,保守的為50w/m20這種設計下的流量是相當大的能耗損失。二、水力計算的弊端1、設備廠家提

20、供設備阻力的弊端不論一次網(wǎng)還是二次網(wǎng)，阻力由三部分組成，一次網(wǎng)為：鍋爐房、管網(wǎng)、換熱站，二次網(wǎng)為：換熱站、管網(wǎng)、熱用戶。在一次網(wǎng)阻力計算中，鍋爐和換熱站的阻力不進行計算，靠廠家來提供，一般廠家提供鍋爐不超過10m一次網(wǎng)換熱機組不超過5m,設計時我們都按廠家提供，但這15米的阻力中，如果經(jīng)實測合計不超過10m按這個阻力估算出來的循環(huán)泵偏大，這種由廠家提供的設備阻力較大又是一種能耗的浪費。二次網(wǎng)中板換和熱用戶換熱站設計人員也不進行計算，板換設備廠家提供為10m熱用戶為5m但幾乎沒有一個設計人員把板式換熱器選的正好，往往選的比較大或者特別大，我在陽光能源測試過十幾個站的，二次網(wǎng)溫降在5°以

21、上的板式換熱器阻力大多數(shù)在5m以下，有許多為2m以下。而熱用戶的一個5000褶的一個供熱入口的建筑，由北方設計院完成的阻力小于1m這種提供為15m實際為5m左右的設計又是一種能耗的浪費。2、管網(wǎng)水力計算的弊端管網(wǎng)的水力計算的步驟為：先確定系統(tǒng)耗熱量，根據(jù)溫降計算出系統(tǒng)的流量，以二次網(wǎng)系統(tǒng)為例，不論哪個二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)，換熱站不可能到所有熱用戶距離都相同，除非只有一棟建筑。而我們計算耗熱量時候維護結構相同、面積相同的耗熱量都一樣，但即便結構相同漏風系數(shù)和傳熱系數(shù)因施工都不同。計算時候不管遠近，流量都按面積均勻攤派，而實際運行中不是這樣，阻力大的地方流量比較小，阻力小的地方流量大，系統(tǒng)自然平衡，這樣

22、計算出來的阻力比實際大30%£右。這種水力計算又是一種耗能的浪費。3、舉例分析計算的弊端假設有一個供熱系統(tǒng)，有兩棟辦公樓，兩棟樓面積均為5000褶的節(jié)能建筑，采暖形式為地熱，一棟樓距換熱站100m另一棟樓距換熱站800m每棟樓只有一個入口，按照臨河地區(qū)3Kg/nf流量，則每棟樓的流量應為15n3/h，總流量為30m3/h。(1)按軟件和設備廠家提供的水力計算循環(huán)泵選型布置圖如下:水力計算不加安全系數(shù)(既阻力最小)的方法。假定循環(huán)泵流量為30m3/h正好符合要求時候，管線阻力計算在DN125管線上流量為30n3/h,延程阻力為54.7Pa/m、該段延程阻力為100mx2X54.7Pa/

23、m=10940Pa,在DN100管線上流量為15m3/h,延程阻力為44.6Pa/m、該段延程阻力為710mX2X44.6Pa/m=63332Pa,延程阻力為10940Pa+63332Pa=74272Pa。局部阻力最小也的按10娟，管線總阻力為74272Pax1.1=81700Pa,二次網(wǎng)換熱機組最小選才?8m,熱用戶最小選擇3m,那么系統(tǒng)總阻力為8+3+8.2=19.2m。循環(huán)泵選型選為流量30m3/h、揚程20m這臺泵效率按80娟，耗電為2.1KW/h。這個選型在設計人員心里是最節(jié)能的選型。(2)按實測選型就按以上的數(shù)據(jù)來實測，因為整個系統(tǒng)流量為30m3/h，從A點到換熱站流量為30n3/

24、h這是不用置疑的，不論1#樓還是2齦在A點時的供水壓力和回水壓力必須一致，也就是系統(tǒng)會自動調(diào)整到系統(tǒng)內(nèi)所有供熱點總阻力都是一樣的，2#辦公樓比較遠，但是在供水管道上1#辦公樓和2#從A點處出發(fā)時壓力一致，然后回到A點的回水管上壓力也一致。那就是說1#樓戶內(nèi)壓力降一定大于2#嘍的壓力P那么2#不可能分配到15m3/h的流量。因為以上系統(tǒng)為假設的系統(tǒng)，不可能實測，但是我們可以通過各點壓力相同這一點計算出實際運行參數(shù)，經(jīng)計算以下的圖為實際運行時候的參數(shù):也就是說如果對系統(tǒng)不進行調(diào)節(jié)，上面的系統(tǒng)的流量應該是1#辦公樓流量為21.5m3/h,2#辦公樓流量為8.5m3/h,如果以這個數(shù)據(jù)進行水力計算時候

25、，在DN1251線上流量為30m3/h,延程阻力為54.7Pa/m、該段延程阻力為100mX2X54.7Pa/m=10940Pa,在DN100t線上流量為8.5m3/h,延程阻力為14.1Pa/m、該段延程阻力為710mX2X14.1Pa/m=20022Pa,延程總阻力10940+20022=30962Pa,加局部阻力1.1為，管線總阻力30962X1.1=3.4m。板式換熱器沒有幾個熱力公司選擇滿負荷運行的，一般選擇換熱面積較大，我實測陽光能源的板換機組，二次網(wǎng)超過5m阻力的都是二次網(wǎng)溫降在1。-2°的系統(tǒng)，溫差在5°以上的實測應該在5m以下，熱用戶阻力在我實測的建筑中還

26、沒有超過1m的，按數(shù)據(jù)14.1Pa/m,2#辦公樓要超過1m的阻力，相當于水在管線走710m多。所以按實測的總阻力應該為3.4+5+1=9.4m,循環(huán)泵的選型參數(shù)為：流量30m3/h、揚程10ml這臺泵效率按80娟，耗電為1KW/h第四章：節(jié)能改造的幾種方案1、分布變頻調(diào)節(jié)由于一級網(wǎng)便于調(diào)整，比較先進的供熱公司，各站采用的是電動閥控制流量和溫差的，但不論什么閥門或節(jié)流閥只要進行調(diào)節(jié)就是能量的損失，我們可以選用分布變頻的原理來滿足一次網(wǎng)系統(tǒng)的流量平衡，方法是鍋爐房主循環(huán)泵流量滿足鍋爐的額定流量就行，揚程滿足鍋爐本體和鍋爐房內(nèi)管線設備的阻力就可以。然后每個站在板式換熱器后加設一個一次網(wǎng)循環(huán)泵變頻控

27、制，換熱站一次網(wǎng)循環(huán)泵克服換熱站內(nèi)阻力以及換熱站至鍋爐房入口的阻力就行，變頻可以控制流量的大小，這樣分布變頻鍋爐房總循環(huán)泵節(jié)電20犯上，系統(tǒng)管網(wǎng)越長越節(jié)能?？赡芪夜静贿m用分布變頻，對國家來說減少了電耗浪費，節(jié)約了燃煤，減少了二氧化碳、粉塵的排放。但我們熱源廠的電使用的是廠用電0.24元/度，上了分布變頻后，雖然用電節(jié)省了，但是把首站用電轉移到換熱站，0.24元/度節(jié)省下增加了少量的0.6元/度電，節(jié)電不節(jié)錢。2、減阻設備適當?shù)厝◤濐^，合理地布置管道，可以消除系統(tǒng)中的渦流，消渦的節(jié)能的原理就是，因水沖撞管壁和葉輪等處或別的原因使高速流動的水產(chǎn)生漩渦而流動方向不同，漩渦也會產(chǎn)生氣蝕，造成能量的

28、損失。水流一般在三通、彎頭、閥門，泵前后產(chǎn)生渦流，這些渦流會使得水流能量相互抵消。合理的布置后可以消除大部分渦流，找回部分能量損失，倒三通和小于90°的彎頭嚴重破壞水力特性，是管網(wǎng)系統(tǒng)致命的安裝。3、大溫差小流量運行因目前各供熱公司運行溫差，暖氣片低于10°,地暖低于6°,我們將溫差調(diào)到暖氣片15°至20°,地暖8°至10°,這樣流量就會變?yōu)樵瓉淼?.5至0.7倍，這樣輸送電能就會變?yōu)樵瓉淼?.5以下，目前國內(nèi)二次網(wǎng)節(jié)能最低為1萬平米用電功率低于1KW一次網(wǎng)因系統(tǒng)容易做平衡控制，更可以實現(xiàn)大溫差小流量及分階段量調(diào)節(jié)。既10萬

29、平米的小區(qū)，有10KW勺電機就能滿足要求。4、水力平衡的調(diào)整如第三章實例證明，水力失調(diào)是最大的能耗，如果采用大溫差小流量更是使得水力失調(diào)嚴重，如何解決水力失調(diào)呢，有兩種方式，第一種：使用中間加壓，分片控制，使得遠端耗能大，近端耗能小的原則。第二種：系統(tǒng)最末端加裝平衡閥或電動流量閥，解決了水力失調(diào)節(jié)。5、分階段量調(diào)節(jié)供暖季分為三個季節(jié)，初寒末寒、中寒、尖寒，分三種流量，在這三季溫差基本不變，在供熱末端既單元熱用戶加裝手動平衡閥，只要一次調(diào)平衡適應所有流量下的均衡分配。這種方案不得使用自力式平衡閥，因自力式平衡閥只適應一種流量下的均衡，只要流量變動系統(tǒng)重新失去平衡。這種系統(tǒng)也適應于自控和溫控形式的

30、調(diào)節(jié)閥，但溫控自控調(diào)節(jié)閥會使得投資加大許多。6、二次網(wǎng)循環(huán)泵的節(jié)能改造因進行了大溫差小流量運行了，原有泵由于設計不當，往往在循環(huán)泵曲線的低效區(qū)運行，即使在高效區(qū)變頻太大也效率降低，國產(chǎn)泵頻率降到45HZ進口泵降到40HZ以下時候效率會大幅度降低，頻率的調(diào)整會使得揚程流量同時下降，一般流量選擇是按面積定的，雖然由于揚程大于阻力時候循環(huán)泵會自動調(diào)整流量和揚程比例，調(diào)整大了會進入低效區(qū)，調(diào)整小了變頻調(diào)不了多少。循環(huán)泵改造方法使用大小泵相互備用的方法，大循環(huán)泵選擇尖寒期的流量和此流量下的揚程，小泵選用70炊寒期的流量和此流量下的揚程。每個系統(tǒng)的消渦接頭不同，需要和系統(tǒng)匹配才能達到最大效果，如果和系統(tǒng)特

31、別吻合時候，此接頭能節(jié)能20%7、全網(wǎng)平衡氣候補償改造本改造屬于自控系統(tǒng)的改造，就是把天氣參數(shù)輸入電腦和自控軟件結合，根據(jù)天氣變化自動調(diào)節(jié)鍋爐的鼓風、引風、給煤，循環(huán)泵的頻率使得實時改變一次網(wǎng)的循環(huán)泵流量揚程，二次網(wǎng)的循環(huán)泵流量揚程，使用室內(nèi)遠傳溫度傳感器將末端用戶信息輸入系統(tǒng)，使得熱用戶室內(nèi)不超溫，也不低溫。還可以輸入人的生活習慣，夜間入睡時候和活動時候不同供熱，辦公和住宅的時間差，以及學校節(jié)假日不同的運行方式，使得供熱符合人的節(jié)奏和規(guī)律。這種節(jié)能方案使得系統(tǒng)每平米用熱降低0.1GJ以上。8、止回閥的取舍二次網(wǎng)止回閥在供暖系統(tǒng)中起到的作用微乎其微，但是止回閥的阻力確是不可忽視的，目前止回閥的

32、好處就是在切換備用泵的時候不用關閉停用泵的閥門，但這種切換是很少很少的，一個采暖季也就是一次到兩次，但是它給我們帶來的能耗卻是很大的，所以我們可以取掉它，系統(tǒng)不受任何影響。9、高效電機的應用目前各供熱企業(yè)不論循環(huán)泵和風機使用的電機全部為低能效電機，隨著電機的更新?lián)Q代，目前電機的能效比以往電機效率高出許多，使用二級能效電機能使得電機效率提高到10%左右，而使用永磁電機能使得電機效率達到20%；上，將現(xiàn)有電機更換為高能效電機使得設備節(jié)能又提高一大步。10、耦合罐的節(jié)能方案對于區(qū)域鍋爐房直供和換熱站供熱的系統(tǒng)，我們在各樓層前設置耦合罐，相當于一個換熱裝置，耦合罐至換熱站或鍋爐房的阻力由鍋爐房和換熱站

33、的循環(huán)泵來提供，耦合罐至用戶的所有阻力由鍋爐房和換熱站的余壓及耦合罐后的循環(huán)泵接力來提供。耦合罐如下：也可以大部分集中的熱用戶由鍋爐房和換熱站循環(huán)泵來提供輸送能量，較偏遠的和每個供熱點設置一個耦合罐來完成，如果耦合罐前后采用同一種供熱方式（地暖、空調(diào)或暖氣片），T1、T2系統(tǒng)的流量、供回水溫度和T3、T4流量、供回水溫度相同，T4到T3的水量為0。這種方案比鍋爐房及換熱站總循環(huán)泵節(jié)電大約20%；上，占地面積不大，兩個系統(tǒng)不相互影響，又解決了遠端水力失衡的要求。11、取消并聯(lián)循環(huán)泵系統(tǒng)的流量只要由兩臺或兩臺以上的循環(huán)泵并聯(lián)系統(tǒng)，不論管線設計多么合理，循環(huán)泵運行效率都會降低，兩臺效率降低10姒上，

34、三臺20犯上。工頻與變頻聯(lián)合運行效率更差，并聯(lián)時使用變頻的泵效率下降最大能達40犯上，兩用的泵開式運行時候由于揚程偏大導致泵運行超流、處在低效區(qū)運行。最好的方式是選擇大小泵分季度運行，供暖小泵流量是尖寒期70%兩泵可以相互備用，拆下的泵冷備用。12、擴建熱源廠、換熱站方案采暖系統(tǒng)如使用分布變頻，就是鍋爐的額定流量多大循環(huán)泵流量多大，揚程只是克服鍋爐和鍋爐房內(nèi)的阻力，加一臺鍋爐就加一臺循環(huán)泵。只要換熱站內(nèi)一次循環(huán)泵稍有余量就不用做調(diào)整。如果循環(huán)泵只設在熱源廠內(nèi)，擴建較大時候只能重新更換循環(huán)泵。新建換熱站如果擴建面積不大可以一次到位，擴建面積較大時，當年選擇一次到位循環(huán)一年多耗的電費夠買幾臺循環(huán)泵；此時循環(huán)泵只選擇當年夠用的循環(huán)泵，第二年擴建較大時候可以把管網(wǎng)直接引進換熱站單獨設循環(huán)換熱系統(tǒng)，如用原有換熱器可以把循環(huán)泵都設在供水上循環(huán)泵各走各的回路。13、二次網(wǎng)混合供暖改造方案有時候一個換熱站所供用戶有地暖、暖氣片、空調(diào)等，但空調(diào)和地暖溫差只有10°