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锅炉房供热常见问题及其节能改造

论文编号: 所属栏目:机械 发布日期:2020年06月01日 论文作者:知乎者也论文网

  我国城市供热扔采用锅炉房担负供暖任务,现有供热系统中,由于技术和管理方面的不足,普遍存在锅炉房能源利用率低、水平失调严重及用户节能积极性不高等诸多方面的问题,本文机械论文结合本公司具体情况,提出了一些较为可行的节能措施。

  《》杂志是由中华人民共和国新闻出版总署、正式批准公开发行的优秀期刊,工业锅炉杂志具有正规的双刊号,其中国内统一刊号:CN31-1400/TK,国际刊号:ISSN1004-8774。工业锅炉杂志社由上海电气总公司主管、上海工业锅炉研究所主办,本刊为刊。自创刊以来,被公认誉为具有业内影响力的杂志之一。

  1、热能生产过程中的节能措施

  1.1 锅炉运行中存在的问题

  运行过程中煤的实际发热量平均仅有3000大卡/吨,在送煤速度、煤层厚度一定的条件下,锅炉达不到额定的发热量,效率显著降低,同时也直接造成了热能生产上的不足。

  1.2 热能生产过程中的节能措施

  首先,应该改变现有的燃烧方式。根据煤质采用合适的煤层厚度,并按燃烧情况决定炉排速度;同时合理控制煤风比例,充分利用锅炉排烟余热将空气加热,然后再送入炉膛燃烧,这样不仅可以有效改善燃烧状况,而且提高了燃料的利用率。

  其次,在锅炉供热运行中,由于间断运行带来的是锅炉频繁启停所造成的热效率降低;而连续运行虽然能保证锅炉长期处于较好的状态下运行,但耗煤过多,不仅抵消了提高热效率节余的煤,而且可能超过燃煤量指标。因此供暖锅炉运行应采用准连续运行,在锅炉启动时多台炉满负荷运行,当回水温度达到要求后减少运行台数,用少数锅炉的满负荷运行来保证供水温度。定期清除锅炉受热面上的积灰及锅筒底部的沉积物,维持设备传热面清洁,减少传热热阻,提高设备传热效率。

  2、 输送管网系统中的节能措施

  2.1 管网系统中存在的问题

  摸底调查中,采用几台便携式超声波流量计,对几个换热站各个楼栋进户管进行了详细的流量测量。结果显示:水平失调情况较为严重(水力失调度为:0.22-3.5)。

  这主要是由于二级网的设计、安装质量和设备的选型上存在一定的问题,以及随意并网扩建所带来的不良后果,二级网管理人员的技术管理水平和工作责任心问题,也是造成二次网水力平衡严重失调的重要因素。

  管网设计一般只注意最不利点(通常在系统的末端)的资用压头,而其他点的资用压头总是大于需要值,越靠近热源的位置资用压头的余量就越大。在管网投入运行时基本没有经过认真和科学的调整,必然造成流量分配偏离设计状态,用户冷热不均的水平失调现象(通常是近端过热,远端不热)。

  另外,换热站在建设初期,由于考虑到以后供热面积扩大的可能性,设计供热面积一般远大于实际供热面积,因此造成设备选型过大,实际流量偏离设计状态,也会导致管网水平失调。当供热面积扩大时,没有及时改造调整管网,而只是调整水泵的流量和扬程,也会导致管网水平失调。

  由于以上现象的发生,有时为了满足远端用户,不得不采用加大流量的办法,实施小温差大流量的运行方式来平衡二级网失调的问题,造成了输送能耗剧增的后果。

  2.2 解决对策

  首先,换热站设计时要充分考虑以后扩建的可能性以及扩建规模、时间等因素,对于规划期较长的项目可以暂时不予考虑,避免出现设备选型过大,运行工作点偏离设备高效区域而运行效率过低的情况。对于中短期规划项目,设备选型时要留有余地,同时采用变频调节的方式运行,避免采用阀门节流的方法造成输送能耗的增加。

  其次,在引入口管段上安装自力式压差(流量)调节器或自力式流量控制器或平衡阀,在运行初期进行调整并锁定。自力式流量控制器可以利用管网系统自身具有的能量(压差)自动消除剩余压头,因此,在一定的范围内不受管网系统压差变化或负荷增减的影响,始终保持流量恒定,能够很好地解决系统扩建时原有管网的流量分配问题,还可为热计量收费创造条件。

  另外,管网系统采用外网大温差小流量、室内小温差大流量的方式运行,一方面能够减小系统的输送能耗,同时还可以改善上下层用户冷热不均的状况。

  2.3 管网排查过程中还发现,由于管网铺设时间较长,多处阀门、管道生锈严重,泄露情况时有发生。

  这就造成了:一方面,管网补水量加大,增加了热损失和运行成本;泄露发生处由于水对管道保温层的渗透作用,热导率大幅度增加,造成管路热损失加大;同时,泄漏的发生改变了管网的流量分配特性,造成不同程度的水平失调。另外,实际运行中还存在一些放水、偷水现象,这些都为系统的运行管理造成了不便。因此,要加强管网的运行管理,发现问题及时排除,及时更换过于陈旧的阀门、管道,避免这些问题的发生。

  3、 热能使用环节中的节能措施

  3.1 热能使用方面存在的问题

  随着墙体保温性能的改善,室温会有所提高,甚至会出现有些地方过热的情况,但是因为供热系统长期以来普遍采用的室内垂直单管顺流式采暖形式,用户无法自行调节室温,只有直接开窗降温,造成热能的极大浪费,围护结构改善所取得的节能效果就体现不出来;同时,这种传统的供暖方式容易造成上下层用户室内温度不均匀,垂直失调情况严重,通常是上层用户温度过高,而下层用户又达不到设计温度,用户不满意率较高(与实际调查结果比较吻合)。有些用户大部分时间家里没人,但还是照常供热,造成了能源的极大浪费。

  3.2 应对措施

  要想从根本上解决这些问题,室内采暖系统必须具有可调性,同时做到按户计量,根据实用热量收费,从而充分调动用户主动节能的积极性,避免热能的无端浪费;另一方面,随着热能利用率的提高,供热企业也能够降低生产成本,提高市场竞争力,从而更好地提供服务。但同时,也对室外供热系统的流量控制提出了更高的要求。具体应对措施如下:

  3.2.1 改变室内采暖系统布置方式,加装室内控制装置,实现按户热计量和每户独立调节。

  采暖系统可以共用供回水立管和分户独立系统相结合的水平式系统(如采用章鱼法布置),只要供回水立管做好保温措施,并严格进行水力平衡计算,垂直失调的问题完全可以避免。借鉴国外的成功做法,可以分户设置热量表,通过测定每户的实际流量和供回水温差进行热计量,并可实现数据远程传送,管理方便。考虑到热量表设置在室内可能会发生人为损坏,可将其封锁在户外公共空间的专用管井内。室内可安装散热器恒温控制阀,使用户根据实际生活的需要,方便地调节并设定室温,散热器恒温阀可根据用户的设定以及房间内的实际温度动态地调接出力,控制室温的恒定,这样既提高了室内热环境的舒适度,又节省了热能。虽然短期内增加了设备初投资,但从长远来看,既节省了能源,降低了供热成本,又能大大减少用户每年的采暖费用,具有较好的实用前景。

  对于采暖热用户而言,由于各人的生活方式不同,需要的供暖时间和供暖量将会千差万别,用户不在家时甚至可以将阀门完全关闭。因此,实用中应该考虑户与户之间的热传递问题,同时,分户计量收费时还应该考虑热负荷的修正问题。在实际计量收费过程中,可参照德国和欧洲一些国家的现行方法,每个单体建筑总耗热量的70-80%按照热量表的计量数分摊计算,其余的20-30%部分按住户的建筑面积分摊计算。这样能够减小用户间的相互影响,同时使供热楼房内的不用热住户也来分摊公共建筑部分的能耗,比较合理。另外,在计量收费时,应根据房间建筑结构形式、楼层、外围护结构面积、以及朝向等因素进行修正,真正做到收费公平合理。

  3.2.2 在引入口管段上安装自力式流量控制器

  由于进行分户计量以及用户独立调节,每栋楼的流量变化随意性较大。为了提高供热系统的水力稳定性,可在引入口管段上安装自力式流量控制器,从而避免由于各自流量变化所造成的楼栋间相互影响。