賀　軍/中國汽車工業(yè)工程有限公司

供熱站鍋爐房內管網減阻降耗措施解析

賀軍/中國汽車工業(yè)工程有限公司

供熱系統(tǒng)中熱水在管網及鍋內循環(huán)流動，是靠循環(huán)泵加壓克服其阻力形成。因此減少管網及鍋內阻力就可以減少循環(huán)泵的裝機容量或開泵臺數，從而降低電耗，鍋內阻力減少會增加循環(huán)水在鍋內的流速提高鍋爐效率。本文分析了供熱站鍋爐房內管網減阻降耗措施。

供熱站；管網；減阻降耗措施

在國家節(jié)能環(huán)保政策不斷推進的形勢下，集中供熱建設工程不斷，具有供熱面積大、非線性、系統(tǒng)復雜等特，難以滿足現代節(jié)能降耗的要求。因此合理調節(jié)和控制供熱系統(tǒng)，降低能源消耗，獲取最大經濟效益成為當下供熱行業(yè)研究的重要課題。

1.現狀

近年來集中供熱站建設不斷，隨之對供熱系統(tǒng)運行及節(jié)能提出新的要求。相關原理及實踐表明供熱系統(tǒng)中的熱水是通過循環(huán)泵加壓后在管網及鍋內循環(huán)流動。由此可見減少管網或鍋內阻力至關重要，不僅可以減少循環(huán)泵的使用數量及裝機容量，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。供熱站鍋爐房內系統(tǒng)熱水流動原理：鍋爐內供熱系統(tǒng)涉及到的設備主要有循環(huán)水泵、回水干管、循環(huán)水泵進出口干管、鍋爐回水支管、鍋爐內集水裝置、分水器及供熱干管等等，設備多且雜，每一個設備安裝及分布要求也不一樣，且鍋爐內熱水流動途徑有一定的順序，先流經回水干管、集水器、循環(huán)水泵進口干管，最后流過分水器、各供熱干管等送到各用戶家中。該流動模式相對外部管網復雜，具有管徑較小、流速較高、阻力較大等特點，導致鍋爐內部系統(tǒng)阻力相對要高，自然消耗的能源也就多。為此要采取有效措施降低鍋爐內部系統(tǒng)熱水流動途徑的局部阻力，達到提高供熱效率，降低能耗的目的。

2.供熱站鍋爐房內管網減阻降耗措施

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

2.1以實際運行臺數計算。計算總功率為862.7kW， 設備負載率按80％計算， 則實際運行功率為690.16kW， 電流為1278.7A， 也應考慮變壓器增容。根據系統(tǒng)運行工況我提出多項節(jié)電措施供設計參考以實現變壓器不增容：一是調整部分設備功率達到電動機功率與設備、工藝要求一致（ 防止大馬拉小車）；二是 風、泵類在最高效率點運行（風機進出口管道速度場均勻）；三是對新增面積系統(tǒng)做水力計算， 以確定循環(huán)泵， 一次網循環(huán)泵仍用75 kW， 一號換熱站二次網循環(huán)泵2 臺由設計值132 kW×2 改為75 kW×2；四是加強除塵器、爐體、煙道的密封， 減少爐體對流段積灰及結焦，以提高引風機效率。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，其經濟值是較低的速度和較薄的煤層，以盡可能降低鼓引風機負荷，在爐墻維修時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， 減少運行電耗。熱網的建設都要經歷一個發(fā)展過程， 在原始設計選型時都有一定的裕度， 一般循環(huán)泵選型都稍大，應就自己系統(tǒng)工況把揚程和流量調整到需要數值，以消除多余的電能消耗，這種調整一般能達到30％的降耗結果。熱網運行中若實施質調節(jié)、量調節(jié)或荷載（ 流量揚程） 波動變化調節(jié)， 目前常規(guī)使用變頻調速技術，但對壓送能力過大的水泵采用調速技術來降低水泵的揚程、流量有可能導致水泵在低效區(qū)工作， 達不到最佳節(jié)能效果， 所以要根據供熱系統(tǒng)水力分析、選定、更換循環(huán)泵是最基本最好的降耗方法。通過實踐我們認識到節(jié)能的實質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)約了設備空間致使原來改造計劃中新建換熱站的方案變?yōu)槔蠐Q熱站改造， 從而節(jié)約了項目的資金投入， 縮短了工期。要提高循環(huán)泵效率還應改變大流量、小溫差的運行方式， 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行方式， 運行的供水溫度比設計溫度低10—20℃， 循環(huán)水量增加20—50％， 循環(huán)水泵電耗增加50％以上， 管網輸送能力下降， 并增加了換熱站熱交換設備的數量， 其原因除受熱源工藝安排， 不愿提高供水溫度外， 主要是因為管網缺乏必要的控制設備， 系統(tǒng)存在水利工況失調的問題， 為保證不利用戶而采取的措施。因此， 應該在供熱系統(tǒng)增加設施， 解決水利工況失調后， 將供水溫度提高到設計溫度或接近設計溫度， 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。一是避免鍋爐低負荷運行。避免鍋爐低負荷就是意味著要使鍋爐盡量在效率較高時工作， 鍋爐效率最高時的蒸發(fā)量為經濟蒸發(fā)量（通常就是額定蒸發(fā)量的80％左右）。我們調整負荷就是隨著供熱負荷的變化采取調整鍋爐運行臺數的辦法來解決， 以避免鍋爐低負荷運行， 提高鍋爐運行效率。避免負荷下降超過一定范圍后， 爐膛溫度下降較大， 燃燒速度減慢， 增加化學和機械不完全燃燒損失， 從而降低鍋爐熱效率， 造成能源浪費。采用避免鍋爐低負荷運行思路之后， 運行期可用鍋爐臺數總運行時間減少， 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15t 鍋爐的分層上煤裝置， 有效地解決了鏈條爐排煤層密實、通風阻力大和煤層缺氧問題，從而強化了燃燒， 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題， 在一定程度上解決了增負荷慢爐排漏風問題， 使空氣過剩系數有所下降，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機經常工作在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年供熱期的運行工作， 我們通過研究運用新技術的實踐， 通過大膽嘗試設備的革新改造， 確實在節(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。

供熱站鍋爐房內管網建設要順應國家節(jié)能降耗政策，采取先進的節(jié)能技術，不斷提高相關人員操作水平，并積極改造鍋爐房內的管網系統(tǒng)，減少阻力，提高水循環(huán)及供熱效率。同時加強熱水合理利用宣傳教育和熱水損失管理，保證供熱系統(tǒng)安全有效運行的同時降低能源消耗，獲取社會效益及經濟效益，促進供熱企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

［1］中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會.中國城鎮(zhèn)供熱技術進步發(fā)展［J］.區(qū)域供熱， 2014， （ 6）： 2-5.

［2］溫麗.鍋爐供暖技術運行與管理［M］.北京： 清華大學出版社，2014.

［3］付祥釗.流體輸配管網［M］.北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2014， 215-224.