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        淺談對節(jié)能降耗工作的幾點建議

        2022-07-15 22:10:08路明
        科技研究·理論版 2022年4期
        關(guān)鍵詞:換熱站節(jié)能措施熱網(wǎng)

        摘要:對熱源、熱網(wǎng)、換熱站三個方面存在的節(jié)能空間及解決措施辦法進行了探討,合理選擇各類用能設(shè)備,使用新技術(shù),向智慧供熱方向進行發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:熱源、熱網(wǎng)、換熱站、節(jié)能措施、發(fā)展方向

        1前言

        隨著市場競爭環(huán)境的日益激烈,企業(yè)的發(fā)展離不開效益,關(guān)乎每位職工的根本利益。一個企業(yè)想到得到長足的發(fā)展,控制成本,提高效益是重中之重。本文就從目前供熱企業(yè)存在的普遍節(jié)能降耗問題,淺談節(jié)能降耗工作中存在的問題及如何開展,分別從熱源、熱網(wǎng)、換熱站三個方面來談?wù)勛约旱南敕ā?/p>

        2熱源

        1.1熱耗:目前供熱企業(yè)熱源主要以燃?xì)忮仩t為主,燃?xì)忮仩t在運行上效率高,簡化和節(jié)省了很多人工勞動力,但隨之而來的是成本的增加。燃?xì)忮仩t燃燒效率從目前運行情況來看基本達(dá)到93%左右,但燃?xì)鉄崴仩t在運行中,主要的熱損包括:不完全燃燒熱損失、排煙熱損失。燃?xì)忮仩t在正常運作下,絕大多數(shù)氣體都能夠徹底燃燒,燃燒損失相對較少。通常情況下,燃?xì)忮仩t中的天然氣燃燒率在99%~99.5%之間,不完全燃燒率在0.5%~1%之間。由于還有些氣體無法燃燒,在不完全燃燒的情況下,燃?xì)忮仩t的熱損率就會大大增加。而燃?xì)忮仩t是否完全燃燒很難用肉眼判斷。

        解決措施:通過配備煙氣分析儀,定期的對鍋爐進行煙氣分析測試,從而使得燃?xì)獬浞秩紵?/p>

        鍋爐排煙熱損失:煙氣在爐膛燃燒,經(jīng)對流換熱后,尾氣攜帶大量余熱直接排入大氣,造成巨大的資源浪費。在燃?xì)忮仩t運行中,影響排煙熱損失的主要因素為排煙量與排煙溫度。其中,排煙量越大、排煙溫度越高,其熱損失就越大。當(dāng)排煙溫度持續(xù)上升時,鍋爐的熱效率會逐漸降低。經(jīng)過有關(guān)檢測表明,排煙溫度每上升18℃就會降低鍋爐1%的熱效率。因此,通過降低排煙溫度,以提高鍋爐的運行效率。

        解決措施:通過在鍋爐煙氣尾部加裝燃?xì)庥酂峄厥障到y(tǒng),從而達(dá)到降低排煙溫度的目前,以烏魯木齊某熱力公司為例,部分大型支撐性熱源已加裝溴化鋰熱泵機組及間壁式余熱系統(tǒng)。根據(jù)采暖期的實際運行數(shù)據(jù)來看,溴化鋰熱泵機組可將排煙溫度由之前的105℃降低到35℃,鍋爐熱效率由之前的92.5%提升至102%,熱效率提升了10%。

        在供熱時,熱網(wǎng)回水溫度在50℃左右,如果采用常規(guī)的間壁式余熱系統(tǒng),其煙氣溫度根據(jù)冷源端運行參數(shù)決定,如果再考慮到設(shè)備以及運行成本,那么鍋爐煙氣溫度最多降低至45℃,這樣,尾氣中水蒸氣汽化潛熱不能得到回收。因此,在加裝煙氣余熱系統(tǒng)時,應(yīng)優(yōu)先考慮溴化鋰煙氣余熱回收系統(tǒng)。

        1.2電耗,熱源電耗占總電耗約35%,燃?xì)忮仩t在運作過程中會消耗大量電能。為降低鍋爐房的電耗,鍋爐房的電耗主要有輔機間風(fēng)機及水泵耗電量組成,從燃?xì)忮仩t目前運行情況來看,風(fēng)機的運行工況已經(jīng)無法得到進一步優(yōu)化調(diào)整,故需從循環(huán)熱水泵經(jīng)濟運行上考慮節(jié)電。以某熱力公司鍋爐房為列,現(xiàn)有設(shè)備為4臺循環(huán)泵,參數(shù)為:流量1350m3/h,揚程90m,功率450KW的熱水循環(huán)泵。在嚴(yán)寒期,該鍋爐作為熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域調(diào)峰鍋爐運行,提供的循環(huán)流量為:3500m3/h,從其投運至今實際資用壓差0.3Mpa,供暖初末期,循環(huán)流量1000m3/h,實際資用壓差0.1Mpa?,F(xiàn)有設(shè)備存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。目前絕大部分支撐性熱源存在此現(xiàn)象。

        解決措施:選擇加裝兩臺2100m3,50m揚程的循泵水泵(須由設(shè)計院進行計算校核)。后續(xù)可根據(jù)實際運行工況進行切換。預(yù)估循環(huán)水泵電量可降低30%以上。例如,某燃?xì)忮仩t房之前循環(huán)泵參數(shù)為:循環(huán)流量450m3/h,功率185KW,揚程90m更換一臺(利舊)1000m3/h,揚程32m,功率110KW,實際耗電量較之前節(jié)約41%。

        1.3水耗,鍋爐房用水需求主要是向熱網(wǎng)系統(tǒng)補水,通過加裝溴化鋰煙氣余熱系統(tǒng),由于燃?xì)忮仩t的燃料是天然氣,主要成分是CH4,因此燃燒后的煙氣中會含有大量的氣態(tài)H2O,占煙氣比例的約17%,當(dāng)煙氣溫度降低時,尾氣中的水蒸氣飽和濕度也隨之降低;當(dāng)溫度降低至55℃以下時,燃?xì)忮仩t尾氣中的水蒸氣隨之冷凝出,同時釋放大量的汽化潛熱(每冷凝出1噸水,相當(dāng)于釋放1蒸噸熱量)。當(dāng)溫度降低至30℃時,煙氣中的水蒸氣含量降低至5%,即煙氣中70.5%以上的水蒸氣冷凝析出,可回收大量冷凝水,通過加堿處理后,可直接向系統(tǒng)補水,節(jié)約了水成本。

        1.4分散區(qū)域小鍋爐

        由于分散區(qū)域小鍋爐多為城鄉(xiāng)結(jié)合部及自建房,供熱面積小,但是相應(yīng)的人員配置及生產(chǎn)成本居高不下,熱費收繳率低,造成企業(yè)生產(chǎn)成本高于經(jīng)營收入??梢晕泄芾磉\行的方式來解決。

        解決措施:采取智能化供熱模式,在未來的智慧化供熱模式中,考慮更新設(shè)備,采取巡站的模式,減少人工成本。

        3熱網(wǎng)

        3.1熱網(wǎng)是連接熱源與換熱站之間的紐帶,降低一次管網(wǎng)的故障率是保障穩(wěn)定供熱的前提。以我公司葦電熱網(wǎng)為例,管網(wǎng)失水量較大,在開展各項查漏措施后,水量有所下降,但與其他公司相比還存在很大差距,目前主要的查漏手段為關(guān)斷閥門、相關(guān)儀聽漏、融雪點判斷、熱成像儀查漏。同時冬季的巡檢尤為重要。

        解決措施:1、減少管網(wǎng)的熱損,對于裸露的管線進行保溫處理,提高查漏手段,關(guān)鍵節(jié)點閥門需要嚴(yán)密性較好的閥門,嚴(yán)格控制水質(zhì);2、對于新敷設(shè)管線可在管線內(nèi)部或管網(wǎng)上部加裝溫度感應(yīng)線,如若后期運行期間有泄漏,溫度感應(yīng)報警,可精確的判斷漏點位置;3、夏季對所有管線進行分?jǐn)啻驂?,以確保管網(wǎng)嚴(yán)密性。

        3.2熱力管網(wǎng)水力失調(diào)的表現(xiàn)與解決措施

        引起供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的因素眾多,主要總結(jié)為以下幾點:1、設(shè)計負(fù)荷失真,選型不當(dāng)造成管網(wǎng)水力失調(diào)。為實現(xiàn)各回路的水力平衡,往往通過調(diào)整各回路管徑等方式使各個回路的阻力盡可能相等。但由于管徑具有固定規(guī)格而非連續(xù)變化,實際運行中沿程阻力、局部阻力與設(shè)計情況存在差別,使得供熱系統(tǒng)在運行時并不能直接達(dá)到設(shè)計的狀態(tài),造成水力失調(diào)。2、在施工過程中,由于材料供應(yīng)不及時、工期延誤等原因,施工隊為趕工期,施工工藝無法滿足設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范,出現(xiàn)偷工減料和雜物進入供熱管網(wǎng)造成局部堵塞,甚至出現(xiàn)過濾器等設(shè)備閥門裝反等問題。3、在運行過程中,一些老舊小區(qū)大部分用戶屬于陳舊的上供下回式單管系統(tǒng)設(shè)計,老式系統(tǒng)在熱網(wǎng)流量、熱量調(diào)節(jié)方面有很大的欠缺之處,老舊管網(wǎng)中閥門節(jié)點普遍存在生銹現(xiàn)象。用戶私拆、室內(nèi)管線布置更改及室內(nèi)散熱器更換,從整體上均使管網(wǎng)特性產(chǎn)生變化。管網(wǎng)局部用戶的變化使得流量分配與原來的情況不符,這時的管網(wǎng)特性需要重新分配流量來解決新產(chǎn)生的水力失調(diào)狀況。

        熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)的方法主要是溫差法和比例法。其中溫差法,是固定管網(wǎng)供水溫度,反復(fù)的測量用戶和熱源總部的供回水溫差,根據(jù)用戶規(guī)模和溫差程度確定依次進行調(diào)節(jié),此方法調(diào)節(jié)周期長且只適用于保溫效果好的供熱管網(wǎng)。比例法是利用兩臺便攜式超聲波流量計和對講機實現(xiàn)對兩個可測得流量的閥門進行調(diào)節(jié),此調(diào)節(jié)方法對兩名調(diào)試人員操作要求高,操作難度大。同時要增強檢查、監(jiān)督的力度,增強供暖設(shè)備性能為了能夠建設(shè)較強

        性能的熱力管網(wǎng)系統(tǒng)同時盡量的避免水力失調(diào)的現(xiàn)象,也能使居民得到更好的供暖體驗,就要采取增強檢查、監(jiān)督的力度,增強供暖設(shè)備性能的方法。加強檢查具體體現(xiàn)在對供熱系統(tǒng)構(gòu)造部位的仔細(xì)檢查和對工作人員實際操作的嚴(yán)格檢查。在建設(shè)熱力管網(wǎng)時現(xiàn)場施工人員要切實保證施工質(zhì)量。在供熱過程中要認(rèn)真檢查各個環(huán)節(jié)的運行情況和操作方法,減少因人為因素而造成水力失調(diào)的情況,進而保護了供暖設(shè)備的安全性,增強了其工作性能。

        4換熱站

        換熱站的能耗數(shù)據(jù)主要從熱耗、電耗、水耗三個方面來分析。

        4.1熱耗,部分換熱站建設(shè)時間較早,建設(shè)不規(guī)范,用戶室內(nèi)采暖系統(tǒng)布局不合理,存在問題較多,個別換熱站需超標(biāo)供熱,用戶室溫才能達(dá)標(biāo)。部分換熱站保溫脫落或保溫不合格,甚至有些老換熱站內(nèi)無保溫,二次網(wǎng)裸露嚴(yán)重,造成大量熱損失。閥門銹蝕嚴(yán)重,有的關(guān)閉不全,不能進行精細(xì)化調(diào)節(jié)。目前,傳統(tǒng)二網(wǎng)平衡多采用自力式壓差閥、自力式流量閥或靜態(tài)流量平衡閥等手動調(diào)節(jié)方案,這些方案都有各自的優(yōu)缺點,但其最大的弊病是對調(diào)試人員依賴性太強,需要花費大量的人力成本進行二網(wǎng)調(diào)節(jié),而調(diào)節(jié)后的效果往往不盡人意,無法達(dá)到居民的理想要求解決措施:二網(wǎng)平衡和室溫控制是實現(xiàn)精準(zhǔn)供熱、智慧供熱的關(guān)鍵,是實現(xiàn)換熱站“一站一策”的根本保障,進一步修正二網(wǎng)參數(shù),從而直接反饋熱源參數(shù)的調(diào)整。針對以上傳統(tǒng)二網(wǎng)平衡方案存在的問題,發(fā)展趨勢為“智慧供熱”,也將是集中供熱的主要發(fā)展方向,通過二次網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)溫度平衡方案,其采用物聯(lián)網(wǎng)溫度平衡閥、室溫測控終端和智慧供熱管理平臺系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)、云平臺大數(shù)據(jù)以及人工AI技術(shù)的深度融合,為熱力用戶實現(xiàn)了整個供熱系統(tǒng)的過程管理和運行管理,提高了供熱系統(tǒng)的管理效率,實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的整體節(jié)能,為熱力公司徹底解決室溫冷熱不均問題提供了切實可行的技術(shù)方案。

        4.2電耗

        目前供熱企業(yè)的換熱站在設(shè)備選型和系統(tǒng)流程方面有一定的差異,但主要設(shè)備仍是水泵、換熱器和輔助設(shè)施,我公司已經(jīng)普遍應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng),基本做到遠(yuǎn)程監(jiān)控。但是在建站初期,由于設(shè)計選型存在不合理性,而不是保證其能夠達(dá)到節(jié)能高效運行。因此,站內(nèi)系統(tǒng)存在很多不合理的地方需要進行優(yōu)化改造。比如,站內(nèi)系統(tǒng)阻力損失偏大,換熱器選型不合理、面積不匹配、換熱效果差,循環(huán)泵選型偏大、運行效率偏低等問題,從而造成了換熱站熱耗、電耗較高。

        解決措施:在換熱站的運行操作中,主要的節(jié)能手段是降低循環(huán)水泵電耗,一般可以采用安裝高效節(jié)能水泵、變頻器、現(xiàn)場或遠(yuǎn)程自控、選擇合理的水泵匹配形式和加強二次網(wǎng)運行調(diào)節(jié)等辦法,還可以根據(jù)室外氣溫的變化進行間斷供熱運行。但是不解決庭院管網(wǎng)水力失調(diào)問題就去做換熱站的站內(nèi)系統(tǒng)分析和節(jié)能降耗是沒有實際意義的,這就要求未來要加大對智慧供熱硬件設(shè)施的投入,采用高精度物聯(lián)網(wǎng)溫度平衡閥,具有單元自主調(diào)節(jié)室溫和分戶自主調(diào)節(jié)室溫兩種,取代了人工調(diào)節(jié),更加精準(zhǔn)的反映循環(huán)泵的經(jīng)濟選型以及運行工況,從而達(dá)到節(jié)約電量的目的。

        4.3水耗

        熱力公司主要供暖區(qū)域多為主城區(qū),有些換熱站庭院管網(wǎng)的敷設(shè)年限將近30年,跑冒滴漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重,查漏工作技術(shù)手段較為單一,換熱站水耗較同行業(yè)偏高。

        解決措施:提高查漏工作手段,同樣可對新敷設(shè)二網(wǎng)管線內(nèi)部加裝溫度感應(yīng)線,若局部區(qū)域存在泄漏,通過后續(xù)智能化數(shù)據(jù)的整合,可直觀的反饋到監(jiān)控系統(tǒng)中,從而更加直觀精準(zhǔn)的判斷隱患點。

        5個人的幾點建議

        5.1加大專業(yè)人才的引進,如鍋爐燃燒器調(diào)試及維護的專業(yè)人才等,檢維修人員可到中的院?;蚣寄軐W(xué)校招錄。

        5.2積極借鑒國內(nèi)外先進智慧供熱模式,加大對自動化控制系統(tǒng)的投入及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用。

        5.3在碳中和目標(biāo)下能源行業(yè)的減排至為關(guān)鍵??稍偕茉吹拈_發(fā)及利用至關(guān)重要,是否可以對中水進行深度利用,將此方案進行專家論證,通過對污水處理廠處理完畢的中水在進行一定的處理,通過專家論證研判,可用于管網(wǎng)系統(tǒng)的補水。從而降低水成本。目前水區(qū)、天山區(qū)、沙區(qū)均建設(shè)有污水處理廠,可利用換熱站內(nèi)一次網(wǎng)補入至其他換熱站二次網(wǎng)內(nèi)。

        5.4盤活內(nèi)部閑置空地及廠房,以租賃或引進招商等方式,開展多元化經(jīng)營模式,增加其他收入,降低風(fēng)險成本。

        5.5在用戶室內(nèi)安裝室溫采集器,通過室內(nèi)溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)可以及時掌握用戶的室內(nèi)溫度情況,從而能夠精準(zhǔn)反饋換熱站設(shè)溫參數(shù)以到達(dá)降低熱耗、減少投訴的目的,也為后續(xù)的智慧供熱奠定基礎(chǔ)。

        5.6積極開拓市場,擴大供熱規(guī)模,兼并小型熱力公司,在行業(yè)內(nèi)做大做強。

        參考文獻(xiàn):

        [1]供熱工程(第四版),賀平,孫剛等編著.中國建筑工業(yè)出版社2009.

        [2]徐占發(fā).建筑節(jié)能技術(shù)實用手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.

        [4]陸耀慶.供暖通風(fēng)設(shè)計手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1987.

        作者簡介:路明,1980年11月出生,男,籍貫,河北省,單位,烏魯木齊熱力(集團)有限公司,職稱,工程師,研究方向,供熱運行及節(jié)能

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