燃?xì)忮仩t集中供熱系統(tǒng)若干問題探討

文/張立新 天津市河?xùn)|區(qū)房管供熱服務(wù)中心 天津 300162

燃?xì)忮仩t集中供熱系統(tǒng)若干問題探討

文/張立新 天津市河?xùn)|區(qū)房管供熱服務(wù)中心 天津 300162

為了改善城市人民生活，減少環(huán)境污染，使城市居民在藍(lán)天白云，環(huán)境優(yōu)美的城市中生活，節(jié)能減排，集中供熱煤改燃勢在必行。有效利用燃?xì)忮仩t升降溫快的特點，優(yōu)化用電設(shè)備運行參數(shù)，把供熱系統(tǒng)平衡與運行參數(shù)優(yōu)化有機結(jié)合，最大限度降低運行成本，效果顯著。

燃?xì)忮仩t；質(zhì)調(diào)節(jié)；運行參數(shù)優(yōu)化；安全

1、引言

為了改善城市人民生活，隨著科技水平的不斷提高，節(jié)能環(huán)保意識的增強，減少城市環(huán)境污染，使城市居民在藍(lán)天白云，環(huán)境優(yōu)美的城市中生活，是城市居民的向往。因此，大力發(fā)展區(qū)域集中供熱事業(yè)，在提倡降耗減排的大趨勢下，采用無污染的新能源，集中供熱系統(tǒng)煤改燃勢在必行。采用燃?xì)忮仩t生產(chǎn)熱源后，可以減少標(biāo)煤消耗，減少二氧化碳的排放，有利于減緩溫室效應(yīng)，抑制全球變暖的趨勢。與此同時，它還減少了煙塵、二氧化硫、煤渣的排放，減少霧霾天氣的出現(xiàn)時間，改善空氣質(zhì)量，提高居民生活質(zhì)量，有利于居民身體健康，社會效益顯著；采用燃?xì)忮仩t后，使職工勞動強度大大降低，運行實現(xiàn)自動化，熱能輸出控制方便可靠。但是，生產(chǎn)相同熱負(fù)荷，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃煤鍋爐，且安全性低于燃煤鍋爐，輸配電和控制均需采用防爆系統(tǒng)。根據(jù)燃?xì)忮仩t的特點，下面就相關(guān)問題進行一下探討。

2、燃?xì)忮仩t房熱源設(shè)備具有較強的設(shè)備備用能力和運行可靠性

萬新村鍋爐房設(shè)計采用4臺58MW和2臺29MW燃?xì)鉄崴仩t搭配方式，隨著室外氣溫和其他環(huán)境的變化，為滿足不同熱用戶的需求，可靈活調(diào)整供熱負(fù)荷的大小，來滿足熱用戶的總需求。采用這種運行方式可以避免大馬拉小車，盡可能的節(jié)省鍋爐房的運行費用，還可以使設(shè)備輪換使用，在很大程度上增加了設(shè)備運行的可靠性，為系統(tǒng)穩(wěn)定供熱創(chuàng)造了必要的條件。

3、燃?xì)忮仩t系統(tǒng)適合質(zhì)調(diào)節(jié)運行方式

所謂質(zhì)調(diào)節(jié)，就是整個運行期一次網(wǎng)運行流量不變，充分利用燃?xì)忮仩t升降溫快的特點，根據(jù)室外溫度和環(huán)境的變化，熱用戶供熱負(fù)荷總需求，調(diào)整鍋爐房熱負(fù)荷輸出的方式。為了實現(xiàn)這一方式:

3.1 鍋爐燃燒控制

在鍋爐房設(shè)置氣候補償器一臺，該氣候補償器將隨著室外溫度的變化，考慮太陽輻射、空氣溫度、風(fēng)向和風(fēng)速等氣候因素的影響，根據(jù)儲存在氣候補償器中的運行曲線，依據(jù)熱負(fù)荷的需求隨室外溫度變化的規(guī)律，自動計算鍋爐房供水溫度，并通過可編程控制器，進行PID回路整定，實時調(diào)節(jié)鍋爐房出水溫度來滿足熱負(fù)荷變化的需求。以動態(tài)調(diào)節(jié)鍋爐燃燒燃?xì)膺M量，風(fēng)門大小，進而達到根據(jù)需要的負(fù)荷調(diào)節(jié)鍋爐燃燒，控制和調(diào)節(jié)輸送給用戶的供水溫度，避免發(fā)生用戶室溫過高和過低的現(xiàn)象，避免造成能耗增加，有效的保證住戶室溫恒定的目的。實現(xiàn)在保證熱用戶達標(biāo)供熱的基礎(chǔ)上，最大限度實現(xiàn)節(jié)約能源，減少環(huán)保污染，改善城市大氣質(zhì)量，造福于人民。

3.2 系統(tǒng)平衡是實現(xiàn)鍋爐房質(zhì)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)

區(qū)域供熱系統(tǒng)一般是由鍋爐房把熱源送到換熱站，由換熱站的換熱設(shè)備，把熱量由一次網(wǎng)交換給二次網(wǎng)，通過循環(huán)水泵把熱水由總管，若干條支干管及建筑入口相連，送到千家萬戶，通過用戶散熱后，回到換熱站進行加熱，形成閉合管路循環(huán)系統(tǒng)。由于熱用戶距換熱站的遠(yuǎn)近不同，每個環(huán)路的阻力不同，受環(huán)路阻力影響，水輸送給熱用戶的量，并不是按照所需要量定量，有序流動。流量大、小受阻力的制約，調(diào)試原理，就是人為的改變環(huán)路阻力，使區(qū)域系統(tǒng)的阻力趨于相等，把近端阻力小的環(huán)路壓頭余量節(jié)約下來，分配給末端和環(huán)路阻力大的熱用戶，防止為了滿足最不利用戶的供熱，而提高熱源廠供熱總量，實現(xiàn)節(jié)能目的。

3.3 質(zhì)調(diào)節(jié)

系統(tǒng)調(diào)試平衡后，除特殊情況，可微調(diào)外，不再進行調(diào)整。鍋爐房可根據(jù)室外溫度變化，從實際達標(biāo)供熱要求出發(fā)，適時調(diào)整鍋爐房供水溫度，以滿足熱用戶達標(biāo)供熱要求。

4、降低燃?xì)夤嵯到y(tǒng)運行成本，有效的方法是系統(tǒng)運行參數(shù)的優(yōu)化

燃?xì)忮仩t房，通常把天然氣作為燃料，一般情況下，產(chǎn)生一噸蒸汽，需要80立方米左右的天然氣，它所產(chǎn)生的成本是固定的，降低成本只能從其它方面入手，經(jīng)對往年運行成本分析發(fā)現(xiàn)，供熱系統(tǒng)用電也是構(gòu)成運行成本的主要因素，要解決這一問題，必須合理選用用電設(shè)備，水泵是主要用電設(shè)備之一，而運行參數(shù)是合理選用水泵的依據(jù)，因此，從運行參數(shù)優(yōu)化入手，將運行參數(shù)優(yōu)化與熱網(wǎng)水力平衡有機地結(jié)合，供熱節(jié)能效果顯著。

4.1 運行參數(shù)優(yōu)化的原則

不同設(shè)計單位對住宅小區(qū)熱網(wǎng)設(shè)計方案的選擇不同，尤其是對熱網(wǎng)管徑與系統(tǒng)阻力的匹配，由于考慮因素和每個設(shè)計者的思維方式的差異，易得到不同的設(shè)計成果。即使同一個設(shè)計方案，由不同施工單位實施，因各自的施工經(jīng)驗差異，施工成果及對以后運行管理產(chǎn)生的效果頁截然不同。

4.2 運行參數(shù)的優(yōu)化

在傳統(tǒng)的大流量、小溫差運行方式下，定壓壓力與系統(tǒng)供、回水壓差之間的相互影響并不明顯，主要原因為：在定壓壓力高時，資用壓頭分配較容易，便于熱網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)；在定壓壓力偏低時，系統(tǒng)壓差大可在一定范圍內(nèi)給予補償，從而削弱定壓壓力偏低對供熱系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響。因此，無論是定壓壓力高還是低產(chǎn)生的影響，都將被供熱系統(tǒng)大流量運行所掩蓋。優(yōu)化運行參數(shù)的確定除遵循上述原則外，關(guān)鍵要考慮運行參數(shù)的合理匹配，這里的優(yōu)化運行參數(shù)主要包括二級管網(wǎng)供、回水壓差及二級管網(wǎng)定壓壓力。

4.3 二級管網(wǎng)供、回水壓差

二級管網(wǎng)供、回水壓差要滿足克服系統(tǒng)阻力的要求。循環(huán)泵消耗功率與供熱介質(zhì)體積流量的3次方變化趨勢一致，因此降低供熱介質(zhì)體積流量將極大降低循環(huán)泵耗電量。這說明在考慮二級管網(wǎng)供、回水壓差時，優(yōu)先應(yīng)確定系統(tǒng)的合理流量，以降低運行電耗。根據(jù)運行經(jīng)驗，單位建筑面積供熱介質(zhì)的質(zhì)量流量一般取2.0～2.5kg/ (m2?h),具體取值要視供熱系統(tǒng)的熱力入口裝置、室內(nèi)供暖系統(tǒng)形式而定?？偨Y(jié)逾10年的住宅小區(qū)熱網(wǎng)運行經(jīng)驗，認(rèn)為實現(xiàn)熱網(wǎng)水力平衡后，與合理流量相匹配的二級管網(wǎng)供、回水壓差為：單管順序式供暖系統(tǒng)宜取40～80kPa，按戶分環(huán)供暖系統(tǒng)宜取30～60kPa，傳統(tǒng)的垂直雙管供暖系統(tǒng)宜取60～80kPa。

采用上面的運行參數(shù)，不僅供熱質(zhì)量穩(wěn)定，而且還大大降低了小區(qū)換熱站循環(huán)水泵電耗，從1999年的每平米采暖建筑面積消耗電能1.98kW.h,降低到現(xiàn)在的0.42kW.h，最節(jié)能的小區(qū)每平米采暖建筑面積消耗電能為0.19kW.h，取得了顯著效果。

5、燃?xì)忮仩t房運行安全

燃?xì)忮仩t房和燃煤鍋爐房比較，安全隱患大于后者，為了解決這一問題，燃?xì)忮仩t房一定要設(shè)安全值班員，并且要持證上崗，隨時檢查燃?xì)夤峁艿烙袩o漏氣點，防爆監(jiān)控設(shè)備是否正常工作，發(fā)現(xiàn)問題，在及時上報主管部門外，及時組織相關(guān)人員處理安全隱患，防患于未然，確保燃?xì)忮仩t安全運行。

小結(jié)：

采用燃?xì)忮仩t房集中供熱，比燃煤鍋爐房成本高，但是通過合理利用燃?xì)忮仩t升降溫快的特點，把供熱系統(tǒng)平衡和運行參數(shù)優(yōu)化有機結(jié)合，最大限度的降低了運行成本，減少了霧霾天氣持續(xù)時間，有效的改善了城市居民生活質(zhì)量，提高了居民健康水平，其公益效果顯著。