基于供暖系統(tǒng)技術(shù)改造完善

王建剛

【摘 要】基于大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司冶煉部分生產(chǎn)及供暖現(xiàn)狀，對整個供暖系統(tǒng)進行完善，以達到節(jié)能減排的目的。

【關(guān)鍵詞】供暖現(xiàn)狀；節(jié)能減排；系統(tǒng)完善

1.供暖系統(tǒng)狀況

大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司2萬t/a電鋅項目，地處黑龍江省，大興安嶺地區(qū)加格達奇工業(yè)園區(qū)。是云南冶金集團在大東北的戰(zhàn)略投資，項目于2008年6月1日開始施工，至2010年8月全面建成，投入試生產(chǎn)。公司冶煉廠下設(shè)的動力車間，配備兩臺20t/h燃煤鍋爐，產(chǎn)汽壓力1.6MPa。夏季運行一臺，冬季兩臺同時運行。供熱范圍包含生產(chǎn)工藝用蒸汽、冬季全廠生產(chǎn)、辦公及生活設(shè)施供熱、工廠職工洗浴用蒸汽。

設(shè)計院考慮到生產(chǎn)車間有生產(chǎn)用汽需要，以及生產(chǎn)車間供暖特點，生產(chǎn)車間供暖供熱系統(tǒng)采用蒸汽供暖。生活區(qū)供暖供熱系統(tǒng)采用熱水供暖。

目前，大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司冶煉部分處于停產(chǎn)狀態(tài)，不需要進行生產(chǎn)蒸汽的供給，只需要在供暖期滿足各個生產(chǎn)車間廠房、辦公樓及食堂的供暖。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件及要求，供暖期在每年10月1日～次年5月1日。如果繼續(xù)采用蒸汽供暖，生產(chǎn)成本較高，煤炭浪費嚴重，不符合節(jié)能減排的要求，如改為熱水供暖會大大降低成本。另外，供暖期間發(fā)現(xiàn)制液車間散熱片散熱量不夠車間溫度較低，濃硫酸槽體附近溫度低，存在安全隱患。車間管道布置不合理，多數(shù)蒸汽冷凝水回不到鍋爐房，為了杜絕暖氣片和管道凍死、凍壞，只有采取冷凝水直接外排的方法，這樣既浪費水又損失大量的熱量，造成能源浪費較大。動力車間每天需補入大量的鍋爐水，鍋爐水的溫度很低，要把鍋爐水的溫度升高，也需要大量的能源，造成了能源的浪費。較高的供暖成本給興安云冶公司帶來了嚴重的負擔(dān)。

2.供暖系統(tǒng)改造的必要性

加格達奇區(qū)位于黑龍江省西北部、大興安嶺山脈的東南坡，在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂倫春自治旗境內(nèi)。行政區(qū)劃屬黑龍江省大興安嶺地區(qū)。地理座標(biāo)為東經(jīng)123°45′至124°26′，北緯50°09′至50°35′。年平均氣溫為-1.2℃，無霜期為85～130天。年平均降水量為494.8毫米，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。春秋分明，冬長夏短。冬季氣候寒冷，被稱為“高寒禁區(qū)”。 根據(jù)當(dāng)?shù)匾?，供暖期在每?0月1日～次年5月1日，每年的供暖期長達七個多月。

通過對各個車間現(xiàn)場原有管道進行細致的測量后，發(fā)現(xiàn)原有的供暖系統(tǒng)的回水管道設(shè)計有U型管，U型管的兩端安裝有暖氣片的回水管，暖氣片的回水管上沒有安裝疏水閥，供暖時U型管兩端暖氣片里的大量蒸汽進入回水管道，造成回水管道U型管兩端的壓力相等，冷凝水在U型管里不流動，經(jīng)常造成回水管和暖氣片凍死、凍壞，為了杜絕暖氣片和管道凍死、凍壞，只有采取冷凝水直接外排的方法，冷凝水回不到鍋爐房，造成了能源的浪費。將蒸汽供暖改為熱水供暖后，供暖系統(tǒng)內(nèi)的熱水是靠熱水循環(huán)泵強制供到各個暖氣片上，通過暖氣片后再回到鍋爐房的熱交換器，再到熱水循環(huán)泵的進口整個供暖系統(tǒng)內(nèi)的水是閉路循環(huán)，水的損失小，每天的補水量也很小，熱損失小，因此氣暖改為水暖則是節(jié)約能源的一個重要措施。（1）改為水暖后，由于熱損失小，把鍋爐生產(chǎn)壓力降低后仍能滿足供暖的需要，因把鍋爐的生產(chǎn)壓力降低，所以燃煤的使用量有所降低，煤耗明顯下降。另外，鍋爐生產(chǎn)壓力降低后對整個管網(wǎng)的沖擊有所降低，提高了閥門、管道的使用壽命。（2）燃煤量降低后，員工的操作強度有所下降。（3）燃煤量降低后，減少的鍋爐尾氣的排放量，減輕了環(huán)境污染，提高節(jié)能效果。（4）供暖溫度舒適。熱水供暖室內(nèi)溫度較舒適，而蒸汽供暖室內(nèi)溫度高低不均衡，而且空氣干燥，不舒適。（5）熱水供暖特別是高溫水供熱半徑大，有利于廠區(qū)集中供熱，北方地區(qū)多采用熱水供熱。

當(dāng)前節(jié)能降耗和環(huán)境保護已成為我國的基本國策。改造供暖系統(tǒng)，提高燃煤效率，正是節(jié)能減排、低碳生活，改善環(huán)境的有效途徑之一。目前大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司冶煉部分處于停產(chǎn)期，在礦產(chǎn)資源未探明的情況下，冶煉部分是不可能再開機的，蒸汽供暖給我們公司造成嚴重的資源浪費。高額的燃煤費用增加了公司的支出和虧損，嚴重影響公司的生存和發(fā)展。

因此，對供暖系統(tǒng)進行改造完善是非常必要的。

3.供暖系統(tǒng)工藝流程簡介

改造前我公司供暖系統(tǒng)分為熱水供暖和蒸汽供暖兩部分，大部分廠房與辦公區(qū)是由熱水供暖，動力車間20T鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過換熱器將水加熱后通過循環(huán)泵供給各單位熱水。電解車間與制液車間兩個較大的車間是蒸汽供暖，由動力車間20T鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過減壓閥組直接供給車間各散熱器。

改造后我公司將電解車間與制液車間的蒸汽供暖取消，動力車間增加一臺熱水循環(huán)泵增加循環(huán)量，使整個公司廠房全部實現(xiàn)熱水供暖。

4.供暖系統(tǒng)改造的實踐探索

根據(jù)云冶公司近兩年的蒸汽供暖存在的燃煤消耗量大、暖氣片冷凝水難以回收、供暖蒸汽浪費嚴重、員工操作量大等缺陷和問題，我們對供暖系統(tǒng)進行了一些改造。第一重新測繪了原有的供暖系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)圖；第二改裝了和新增了暖氣片；第三改裝了供暖系統(tǒng)的回水管道。第四增加了熱水循環(huán)泵；第五設(shè)計安裝了放風(fēng)閥；第六采用變頻技術(shù)控制供暖系統(tǒng)給水泵實現(xiàn)供暖系統(tǒng)給水的恒壓控制。通過以上一系列的技術(shù)改造實現(xiàn)了各個車間廠房的供暖系統(tǒng)由原來的蒸汽供暖系統(tǒng)改為熱水供暖系統(tǒng)，從而大大降低了燃煤的使用量，煤耗從原來的17.5噸/每天，降到了目前的11.6噸/每天。每年節(jié)省燃煤費用大約在84.87萬。每年節(jié)省輔料費用約在1.88萬元，每年節(jié)省水費1.56萬元。，每年節(jié)省電費約在5.79萬元。每年總共節(jié)約約在101.28萬元的支出費用。

5.供暖系統(tǒng)改造的經(jīng)濟效益

方案實施后的經(jīng)濟效益：

5.1每月節(jié)約燃煤支出費用的計算公式如下：

（17.5噸/天-11.6噸/天）×30天×685元/噸煤=12.12萬元

5.2每年節(jié)約燃煤支出的計算公式如下：

12.12萬元×7個月=84.87萬元（供暖期每年10月1日～次年5月1日）

5.3每年節(jié)約輔料支持費用的計算公式如下：

工業(yè)鹽（4.63噸/月-2.7噸/月）×7月×950元/噸=1.283萬元

碳酸鈉（3.5噸/月-1.53噸/月）×7月×3300元/噸=4.55萬元

聚合氯化鋁（2.2噸/月-0.95噸/月）×7月×2500元/噸=2.19萬元

5.4每年節(jié)約水費

（103噸/天-41噸/天）×30×7月×2元/噸=2.60萬元

5.5每年節(jié)約電費

107度×30×7月×2.575元/度=5.79萬

5.6本項目完成后全年共節(jié)約費用支出：

84.87萬元+1.28萬元+4.55萬元2.19萬元+2.60萬元+5.79萬元= 101.28 萬元

項目實施后的社會效益：

改善了供暖系統(tǒng)，降低了燃煤的使用量，從而減少的鍋爐尾氣的排放量。從節(jié)能減排的角度上看，具有良好的社會效益。

6.結(jié)束語

我們對大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司冶煉廠的供暖系統(tǒng)進行了一些改造，雖然取得了較好的成績，但大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司冶煉廠的供暖系統(tǒng)仍然存在一些問題。一是冶煉系統(tǒng)處于停產(chǎn)期間，使用20T的生產(chǎn)鍋爐進行廠房供暖，勢必會造成煤、水、電及人員的浪費；二是供暖管線較長、冬季管道易出現(xiàn)回水管道結(jié)凍的情況。以上這些缺陷只有在以后的工作中逐步實施技改工作加以彌補，不斷完善大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司的供暖系統(tǒng)，做到經(jīng)濟合理安全穩(wěn)定的供暖供應(yīng)。 [科]