供熱站鍋爐房?jī)?nèi)管網(wǎng)減阻降耗措施解析

賀軍

【摘 要】供熱系統(tǒng)中熱水在管網(wǎng)及鍋內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，是靠循環(huán)泵加壓克服其阻力形成。因此減少管網(wǎng)及鍋內(nèi)阻力就可以減少循環(huán)泵的裝機(jī)容量或開(kāi)泵臺(tái)數(shù)，從而降低電耗，鍋內(nèi)阻力減少會(huì)增加循環(huán)水在鍋內(nèi)的流速提高鍋爐效率。本文分析了供熱站鍋爐房?jī)?nèi)管網(wǎng)減阻降耗措施。

【關(guān)鍵詞】供熱站；管網(wǎng)；減阻降耗措施

在國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策不斷推進(jìn)的形勢(shì)下，集中供熱建設(shè)工程不斷，具有供熱面積大、非線性、系統(tǒng)復(fù)雜等特，難以滿足現(xiàn)代節(jié)能降耗的要求。因此合理調(diào)節(jié)和控制供熱系統(tǒng)，降低能源消耗，獲取最大經(jīng)濟(jì)效益成為當(dāng)下供熱行業(yè)研究的重要課題。

1.現(xiàn)狀

近年來(lái)集中供熱站建設(shè)不斷，隨之對(duì)供熱系統(tǒng)運(yùn)行及節(jié)能提出新的要求。相關(guān)原理及實(shí)踐表明供熱系統(tǒng)中的熱水是通過(guò)循環(huán)泵加壓后在管網(wǎng)及鍋內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。由此可見(jiàn)減少管網(wǎng)或鍋內(nèi)阻力至關(guān)重要，不僅可以減少循環(huán)泵的使用數(shù)量及裝機(jī)容量，節(jié)約成本，而且可以降低電能消耗，加快循環(huán)水的流速以提高鍋爐效率。供熱站鍋爐房?jī)?nèi)系統(tǒng)熱水流動(dòng)原理：鍋爐內(nèi)供熱系統(tǒng)涉及到的設(shè)備主要有循環(huán)水泵、回水干管、循環(huán)水泵進(jìn)出口干管、鍋爐回水支管、鍋爐內(nèi)集水裝置、分水器及供熱干管等等，設(shè)備多且雜，每一個(gè)設(shè)備安裝及分布要求也不一樣，且鍋爐內(nèi)熱水流動(dòng)途徑有一定的順序，先流經(jīng)回水干管、集水器、循環(huán)水泵進(jìn)口干管，最后流過(guò)分水器、各供熱干管等送到各用戶家中。該流動(dòng)模式相對(duì)外部管網(wǎng)復(fù)雜，具有管徑較小、流速較高、阻力較大等特點(diǎn)，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)阻力相對(duì)要高，自然消耗的能源也就多。為此要采取有效措施降低鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)熱水流動(dòng)途徑的局部阻力，達(dá)到提高供熱效率，降低能耗的目的。

2.供熱站鍋爐房?jī)?nèi)管網(wǎng)減阻降耗措施

某供熱站承擔(dān)供熱面積近200萬(wàn)m2 ，采用了很多節(jié)能方法，取得很好效果。

2.1以實(shí)際運(yùn)行臺(tái)數(shù)計(jì)算。計(jì)算總功率為862.7kW， 設(shè)備負(fù)載率按80%計(jì)算， 則實(shí)際運(yùn)行功率為690.16kW， 電流為1278.7A， 也應(yīng)考慮變壓器增容。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行工況我提出多項(xiàng)節(jié)電措施供設(shè)計(jì)參考以實(shí)現(xiàn)變壓器不增容：一是調(diào)整部分設(shè)備功率達(dá)到電動(dòng)機(jī)功率與設(shè)備、工藝要求一致（ 防止大馬拉小車）；二是 風(fēng)、泵類在最高效率點(diǎn)運(yùn)行（風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道速度場(chǎng)均勻）；三是對(duì)新增面積系統(tǒng)做水力計(jì)算， 以確定循環(huán)泵， 一次網(wǎng)循環(huán)泵仍用75 kW， 一號(hào)換熱站二次網(wǎng)循環(huán)泵2 臺(tái)由設(shè)計(jì)值132 kW×2 改為75 kW×2；四是加強(qiáng)除塵器、爐體、煙道的密封， 減少爐體對(duì)流段積灰及結(jié)焦，以提高引風(fēng)機(jī)效率。五是從燃燒工藝上去尋找煤層厚度與燃燒速度的最佳配合點(diǎn)，其經(jīng)濟(jì)值是較低的速度和較薄的煤層，以盡可能降低鼓引風(fēng)機(jī)負(fù)荷，在爐墻維修時(shí)盡可能不減小燃燒空間以提高鍋爐出力。

2.2提高循環(huán)泵效率， 減少運(yùn)行電耗。熱網(wǎng)的建設(shè)都要經(jīng)歷一個(gè)發(fā)展過(guò)程， 在原始設(shè)計(jì)選型時(shí)都有一定的裕度， 一般循環(huán)泵選型都稍大，應(yīng)就自己系統(tǒng)工況把揚(yáng)程和流量調(diào)整到需要數(shù)值，以消除多余的電能消耗，這種調(diào)整一般能達(dá)到30%的降耗結(jié)果。熱網(wǎng)運(yùn)行中若實(shí)施質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)或荷載（ 流量揚(yáng)程） 波動(dòng)變化調(diào)節(jié)， 目前常規(guī)使用變頻調(diào)速技術(shù)，但對(duì)壓送能力過(guò)大的水泵采用調(diào)速技術(shù)來(lái)降低水泵的揚(yáng)程、流量有可能導(dǎo)致水泵在低效區(qū)工作， 達(dá)不到最佳節(jié)能效果， 所以要根據(jù)供熱系統(tǒng)水力分析、選定、更換循環(huán)泵是最基本最好的降耗方法。通過(guò)實(shí)踐我們認(rèn)識(shí)到節(jié)能的實(shí)質(zhì)是使能的利用率提高， 也就是能效更高，循環(huán)泵效率的提高， 節(jié)約了投入， 節(jié)約了設(shè)備空間致使原來(lái)改造計(jì)劃中新建換熱站的方案變?yōu)槔蠐Q熱站改造， 從而節(jié)約了項(xiàng)目的資金投入， 縮短了工期。要提高循環(huán)泵效率還應(yīng)改變大流量、小溫差的運(yùn)行方式， 目前， 供熱系統(tǒng)， 包括一次水系統(tǒng)和二次水系統(tǒng)多采用大流量小溫差的運(yùn)行方式， 運(yùn)行的供水溫度比設(shè)計(jì)溫度低10—20℃， 循環(huán)水量增加20—50%， 循環(huán)水泵電耗增加50%以上， 管網(wǎng)輸送能力下降， 并增加了換熱站熱交換設(shè)備的數(shù)量， 其原因除受熱源工藝安排， 不愿提高供水溫度外， 主要是因?yàn)楣芫W(wǎng)缺乏必要的控制設(shè)備， 系統(tǒng)存在水利工況失調(diào)的問(wèn)題， 為保證不利用戶而采取的措施。因此， 應(yīng)該在供熱系統(tǒng)增加設(shè)施， 解決水利工況失調(diào)后， 將供水溫度提高到設(shè)計(jì)溫度或接近設(shè)計(jì)溫度， 以提高供熱系統(tǒng)輸送效率， 節(jié)約能源。

2.3降耗從熱源做起。一是避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行。避免鍋爐低負(fù)荷就是意味著要使鍋爐盡量在效率較高時(shí)工作， 鍋爐效率最高時(shí)的蒸發(fā)量為經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量（通常就是額定蒸發(fā)量的80%左右）。我們調(diào)整負(fù)荷就是隨著供熱負(fù)荷的變化采取調(diào)整鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)的辦法來(lái)解決， 以避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行， 提高鍋爐運(yùn)行效率。避免負(fù)荷下降超過(guò)一定范圍后， 爐膛溫度下降較大， 燃燒速度減慢， 增加化學(xué)和機(jī)械不完全燃燒損失， 從而降低鍋爐熱效率， 造成能源浪費(fèi)。采用避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行思路之后， 運(yùn)行期可用鍋爐臺(tái)數(shù)總運(yùn)行時(shí)間減少， 總能耗下降。二是分層上煤與節(jié)能。目前我行業(yè)大都采用鏈條爐， 燃煤多為混煤， 著火條件不太好， 爐膛溫度較低燃燒不完全， 爐渣含碳量高， 這些制約著鍋爐熱效率的提高。2014 年我們改造了3臺(tái)15t 鍋爐的分層上煤裝置， 有效地解決了鏈條爐排煤層密實(shí)、通風(fēng)阻力大和煤層缺氧問(wèn)題，從而強(qiáng)化了燃燒， 解決了爐排上煤層在同一斷面顆粒相差較大燃燒不均衡問(wèn)題， 在一定程度上解決了增負(fù)荷慢爐排漏風(fēng)問(wèn)題， 使空氣過(guò)剩系數(shù)有所下降，較少熱損失， 提高鍋爐熱效率有利于節(jié)煤。分層上煤改造前各鍋爐引風(fēng)機(jī)經(jīng)常工作在45HE 頻率以上，改造后均工作在40HE 以下， 功率是隨頻率的下降而立方地減少， 所以耗電效果明顯。

2.4分析2014年供熱期的運(yùn)行工作， 我們通過(guò)研究運(yùn)用新技術(shù)的實(shí)踐， 通過(guò)大膽嘗試設(shè)備的革新改造， 確實(shí)在節(jié)能降耗方面看到一些成效， 2014年度和2013年度相比供熱面積增加8188.93 m2，但在能耗各方面都有所降低， 用電單耗由2013年的4.73 度/m2 下降到2014年度的3.47 度/m2， 其單耗下降1.26 度?？偣?jié)電量為81754度。

供熱站鍋爐房?jī)?nèi)管網(wǎng)建設(shè)要順應(yīng)國(guó)家節(jié)能降耗政策，采取先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，不斷提高相關(guān)人員操作水平，并積極改造鍋爐房?jī)?nèi)的管網(wǎng)系統(tǒng)，減少阻力，提高水循環(huán)及供熱效率。同時(shí)加強(qiáng)熱水合理利用宣傳教育和熱水損失管理，保證供熱系統(tǒng)安全有效運(yùn)行的同時(shí)降低能源消耗，獲取社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)供熱企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

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