馬明磊

(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司,北京 100029)

熱力站改造落實(shí)節(jié)能的對(duì)策及控制方法

馬明磊

(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司,北京 100029)

熱力站是集中供熱系統(tǒng)的重要組成部分，文章結(jié)合熱力站改造工程實(shí)例，探討分析改造過(guò)程中落實(shí)節(jié)能的對(duì)策及控制方法，主要內(nèi)容包括節(jié)能控制思路、節(jié)能改造具體步驟等。實(shí)際應(yīng)用表明，改造后取得顯著的節(jié)能效果，對(duì)用戶(hù)、供熱公司、整個(gè)社會(huì)都具有顯著效益，今后值得推廣和應(yīng)用，類(lèi)似熱力站改造工程也可以從中得到啟示與借鑒。

熱力站改造 節(jié)能 一次網(wǎng) 二次網(wǎng) 控制方法

熱力站是集中供熱系統(tǒng)的重要組成部分，為提高供熱效率，節(jié)約供熱成本，應(yīng)該提高熱力站的綜合性能，增強(qiáng)其節(jié)能效果。但原有熱力站的設(shè)備一般比較陳舊，節(jié)能效果并不顯著，需要結(jié)合具體需要，采取有效的改進(jìn)和完善措施，以取得更好的節(jié)能效果。下面將結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)熱力站節(jié)能改造進(jìn)行探討分析，并提出具體對(duì)策，希望能夠?yàn)閷?shí)際工作提供啟示和參考。

1 工程概述

某展覽中心熱力站采用間接連接方式，熱源為高溫水，總供熱面積12.9萬(wàn)m2，分A、B兩個(gè)不同供熱系統(tǒng)，供熱范圍包括10個(gè)展覽館，一個(gè)超市和展覽中心的辦公用房。超市供熱面積15 000m2，設(shè)計(jì)供熱負(fù)荷1 350kW，辦公用房供熱總面積約20 000m2，供熱負(fù)荷約1 500kW，展覽館供熱面積在6 000-48 500m2之間，負(fù)荷950-1 800kW。就該工程實(shí)際情況來(lái)看，供熱對(duì)象主要為展覽館，除展會(huì)時(shí)間之外，其余時(shí)間展館處于空閑狀態(tài)，并且供熱期間幾乎沒(méi)有調(diào)節(jié)手段，不能實(shí)現(xiàn)按時(shí)、按需供熱，導(dǎo)致能源、資源大量浪費(fèi)，對(duì)甲方也帶來(lái)不利影響。為轉(zhuǎn)變這種情況，急需對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，確保能源、資源得到有效利用。

2 熱力站改造落實(shí)節(jié)能的對(duì)策

為實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，促進(jìn)節(jié)能改造效果提升，施工單位全面做好調(diào)查工作，提高方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，并按照以下方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力站的有效改造。

2.1 節(jié)能站功能要求

確保操作簡(jiǎn)單，節(jié)約改造成本，功能要求如下：實(shí)現(xiàn)按熱量計(jì)量收費(fèi)；對(duì)各場(chǎng)館供熱情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)水力平衡；根據(jù)室外溫度變化調(diào)節(jié)熱力站總供熱量；根據(jù)用戶(hù)需要調(diào)節(jié)場(chǎng)館溫度，實(shí)現(xiàn)按時(shí)和按需供熱。

2.2 節(jié)能控制思路

二次網(wǎng)回水總管或支路上設(shè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)溫度設(shè)定值控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；根據(jù)室外溫度確定二次網(wǎng)供回水平均溫度；根據(jù)供回水平均溫度調(diào)節(jié)一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；根據(jù)設(shè)定的熱力站總供、回水干管壓差值，對(duì)循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3 具體實(shí)施步驟

在一次網(wǎng)總管安裝熱量計(jì)，換熱器一次網(wǎng)回水管安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，二次網(wǎng)循環(huán)泵安裝變頻器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行初調(diào)節(jié)和運(yùn)行狀況監(jiān)控。然后在熱力站建立工作系統(tǒng)，回水管安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，子站設(shè)室內(nèi)測(cè)溫裝置，最后對(duì)控制軟件改進(jìn)和完善，完成改造任務(wù)。

3 熱力站改造落實(shí)節(jié)能的控制方法

按照上述節(jié)能改造方案，將系統(tǒng)運(yùn)行和控制依據(jù)及要求編制成軟件，在計(jì)算機(jī)的輔助和支持之下，對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促進(jìn)系統(tǒng)取得更好的節(jié)能運(yùn)行效果。

3.1 一次網(wǎng)

根據(jù)室外溫度變化與二次網(wǎng)供回水平均溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)供熱系統(tǒng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將二次網(wǎng)供回水平均溫度調(diào)節(jié)曲線(xiàn)置入電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制器，可采集室外溫度，并追蹤二次網(wǎng)的供回水平均溫度。

3.2 子站

子站進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，根據(jù)二次網(wǎng)不同情況進(jìn)行。開(kāi)館時(shí)散熱器調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，暖風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)閥根據(jù)室內(nèi)溫度設(shè)定值調(diào)節(jié)；閉館時(shí)暖風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)閥全關(guān)，調(diào)節(jié)散熱器調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，溫度保持在5℃左右。6號(hào)、7號(hào)展館只有散熱器供暖系統(tǒng)，調(diào)節(jié)散熱器調(diào)節(jié)閥時(shí)，考慮室內(nèi)溫度即可，商務(wù)中心、綜合樓也可采用該方法調(diào)節(jié)。另外，時(shí)間不同，調(diào)節(jié)方法也不完全相同，對(duì)超市需要進(jìn)行頻繁調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足夜間和白天溫度的不同需求，通常以時(shí)間信號(hào)和室內(nèi)溫度要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3 二次網(wǎng)

采用質(zhì)、量并調(diào)方式開(kāi)展調(diào)節(jié)工作，調(diào)節(jié)時(shí)，要保證雙管系統(tǒng)不發(fā)生水平和垂直水力失調(diào)現(xiàn)象，以確保調(diào)節(jié)效果。另外，為避免管網(wǎng)過(guò)熱，分支管線(xiàn)需安裝流量限制器，這樣既避免水力失調(diào)現(xiàn)象，還能確保供熱系統(tǒng)更好運(yùn)行和發(fā)揮作用。

4 節(jié)能改造效果分析

該熱力站改造于2009年開(kāi)工，2012年初基本完成改造任務(wù)，經(jīng)過(guò)2012年、2013年、2014年三個(gè)供暖季的運(yùn)行，基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的節(jié)能要求，實(shí)現(xiàn)按熱量收費(fèi)、按需供熱、節(jié)約能源的目的，取得良好的供熱效果。

4.1 供熱量大大減少

改造前供熱量理論計(jì)算值為121 662GJ，而改造后2012年供暖季實(shí)測(cè)供熱量為38 221GJ，2013年為30 885GJ，2014年為33 187GJ。對(duì)比分析可以得知，實(shí)際供熱量?jī)H為理論計(jì)算值的1/3左右，二者存在較大的差異。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)一方面是理論設(shè)計(jì)值偏大，另一方面是節(jié)能控制和運(yùn)行取得良好效果。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益顯著

改造前按供熱面積收費(fèi)，而場(chǎng)館的超高部分按雙倍供熱面積計(jì)算，每平方米收費(fèi)30元，總供熱面積約22萬(wàn)m2。改造后供熱價(jià)格由基本熱價(jià)(12元/m2)和計(jì)量熱價(jià)(44.45元/GJ)組成，費(fèi)用按用戶(hù)熱量計(jì)量表征收。建筑面積按12.9萬(wàn)m2計(jì)算。改造前平均每年供暖費(fèi)約680萬(wàn)元，而改造之后，2012年供暖費(fèi)322萬(wàn)元，節(jié)約費(fèi)用358萬(wàn)元；2013年供暖費(fèi)297萬(wàn)元，節(jié)約費(fèi)用383萬(wàn)元；2014年供暖費(fèi)299萬(wàn)元，節(jié)約費(fèi)用381萬(wàn)元。另外，整個(gè)改造工程耗資241萬(wàn)元，只需要一個(gè)供暖季就回收成本。

4.3 社會(huì)、環(huán)境效益顯著

通過(guò)工程改造，比按面積收費(fèi)可以節(jié)約近50%的熱費(fèi)，能夠?yàn)闃I(yè)主節(jié)約大量成本。此外，節(jié)約的熱量可以為新用戶(hù)供熱，也能給供熱公司帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，節(jié)約的供熱量還能減少二氧化硫、煙塵等污染物排放，降低對(duì)周?chē)h(huán)境污染，有利于環(huán)境保護(hù)，具有良好的環(huán)境效益。

5 結(jié)語(yǔ)

上述熱力站節(jié)能改造取得良好效果，通過(guò)以上工程改造和實(shí)際應(yīng)用，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論，類(lèi)似工作可從中得到啟示和借鑒。

5.1 建立有效的監(jiān)控系統(tǒng)

如果用戶(hù)系統(tǒng)較少，用戶(hù)使用要求單一，各建筑物對(duì)供熱時(shí)間要求一致，建立一級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)即可，并在熱力站內(nèi)對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。如果供熱系統(tǒng)較多，用戶(hù)要求呈多元化趨勢(shì)，需要建立二級(jí)監(jiān)

············控系統(tǒng)。

5.2 做好二次網(wǎng)和一次網(wǎng)調(diào)節(jié)工作

二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)常用質(zhì)、量并調(diào)方式，采用變頻調(diào)速水泵運(yùn)行方式，在避免水力失調(diào)的前提下，供熱系統(tǒng)形式不同，所采用的調(diào)節(jié)方式也不相同，并以此為依據(jù)，確定循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，促進(jìn)系統(tǒng)有效運(yùn)行和工作。而一次網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程中，可將二次網(wǎng)供回水平均溫度作為依據(jù)，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度值與室外溫度有關(guān)，并結(jié)合散熱器類(lèi)型進(jìn)行修正。

5.3 效果顯著，值得推廣和應(yīng)用

熱力站改造過(guò)程中，采用節(jié)能設(shè)計(jì)方案，可以實(shí)現(xiàn)按時(shí)供熱、按需取熱，從而節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。另外，采用按熱量收費(fèi)方式代替按面積收費(fèi)方式，能給甲方帶來(lái)直接受益，滿(mǎn)足展覽中心等公共建筑的供暖需要，有著廣闊的前景和發(fā)展?jié)摿?。此外，?jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)和統(tǒng)計(jì)分析得知，在公共建筑按熱量收費(fèi)，不僅可以節(jié)約用戶(hù)費(fèi)用，對(duì)供熱公司、整個(gè)社會(huì)都具有顯著的社會(huì)效益，因而在供暖設(shè)計(jì)中值得推廣和應(yīng)用。

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