供熱領(lǐng)域提高蒸汽利用率的新型節(jié)能技術(shù)方案

楊精林

【摘要】本文介紹了一種提高蒸汽利用率的新型節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并通過對一個(gè)供熱換熱站的技術(shù)改造、試驗(yàn)、計(jì)算，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的節(jié)能效果明顯，效益顯著，具有很好的推廣價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能方案；蒸汽；利用率

0引言

我國北方每年冬季都會(huì)有供暖期，用于供暖的能源消耗占冬季能源消耗的很大比重，如何降低供暖能源消耗成為整個(gè)社會(huì)節(jié)能降耗的重要課題。目前我國城市供暖系統(tǒng)的主要方式是：首先生產(chǎn)高溫高壓的蒸汽，將蒸汽供應(yīng)到每個(gè)居民小區(qū)的換熱站，通過換熱機(jī)組將蒸汽的熱量轉(zhuǎn)換成熱水的熱量，然后供應(yīng)到千家萬戶。這種節(jié)能技術(shù)方案就是從如何提高蒸汽利用率的角度著手，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

1節(jié)能方案的工作原理

該供熱節(jié)能技術(shù)的基本原理是蒸汽通過換熱器后產(chǎn)生冷凝水，再將溫度較高的冷凝水用水泵輸入供熱循環(huán)系統(tǒng)，充分利用冷凝水的余熱。再將供熱循環(huán)管道中的部分回水用水泵輸入熱泵水箱，利用熱泵技術(shù)將水箱中熱水的部分熱量再吸收出來，添加到供熱循環(huán)中，再次利用余熱。通過兩次充分利用余熱中的熱量達(dá)到提高能源利用率的目的。

設(shè)計(jì)原理框圖：

2試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)

為了驗(yàn)證該技術(shù)方案的節(jié)能效果，通過反復(fù)研究、多次修改設(shè)計(jì)，最后利用該方案對某一個(gè)小區(qū)的供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，并安裝了各種計(jì)量檢測儀表，連續(xù)檢測24小時(shí)，記錄了各種計(jì)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在提高換熱站蒸汽利用率方面有明顯作用。具體數(shù)據(jù)如下：

1）24小時(shí)內(nèi)用蒸汽總量70t，壓力0.4MPa,溫度143℃；

2）水泵輸入管道的冷凝水69t，水溫72℃；

3）輸入熱泵水箱的水量68t，水溫36℃；

4）熱泵制熱量2500kWh；

5）返回供熱管道的冷凝水量69t，冷凝水溫度72℃，回水管道水溫36℃；

6）輸入管道的水泵耗電量10kWh；

7）輸入熱泵水箱的水泵耗電量9kWh；

8）熱泵耗電量22.5kW×24小時(shí)=540kWh。

3計(jì)算過程:

１）輸入管道的冷凝水的熱量(換算成kJ)Q1：

根據(jù)物理學(xué)得知，1g水溫度降低1℃放出的熱量是1卡，1卡=4.2J，

Q1=69t×1000kg/t×（72-36）℃×4.2kJ/kg·℃

=10432800kJ

２）熱泵制熱量(換算成kJ)Q2：

Q2=2500kWh×3600kJ/kWh=9000000kJ

3）消耗的電能(換算成kJ)Q3：

Q3=（輸入管道的水泵耗電量+輸入熱泵水箱的水泵耗電量+熱泵耗電量）×3600kJ/kWh

=（10+9+540）kWh×3600kJ/kWh=2012400kJ

4）換熱站24小時(shí)所用蒸汽量的總熱能為(換算成kJ) Q：

查表，得到每t蒸汽的熱值約為2738060 kJ，

Q=2738060kJ/t×70t=191664200kJ

5）提高能源利用率η：

利用余熱的總量減去消耗的電能，除以消耗的總熱能。

η=（Q1+Q2-Q3）÷Q×100%

=（10432800kJ+9000000kJ-2012400kJ）÷

191664200kJ×100%

=9.1%

4節(jié)能方案的效益分析與結(jié)論

以我國北方的大部分地區(qū)為例，一個(gè)中型居民小區(qū)供熱系統(tǒng)每天消耗蒸汽70噸，一個(gè)供暖季4個(gè)月120天，所消耗的蒸汽總量是8400噸，利用這種節(jié)能技術(shù)后可以節(jié)約蒸汽764噸，一個(gè)中型城市每年就可以節(jié)約蒸汽三十萬至四十萬噸，減少煤炭消耗六萬至七萬噸。

通過以上的分析驗(yàn)證，該節(jié)能技術(shù)方案提高蒸汽利用率明顯，并進(jìn)一步提高供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，能節(jié)約大量蒸汽，對提高城市供熱領(lǐng)域的能源利用率有很大幫助。作者詳細(xì)介紹了該節(jié)能技術(shù)方案，希望對供熱領(lǐng)域節(jié)能降耗有一定的指導(dǎo)意義。

［責(zé)任編輯：湯靜］