供熱采暖系統全方位節(jié)電技術論文：供熱采暖系統全方位節(jié)電技術探討

1、供熱采暖系統全方位節(jié)電技術論文：供熱采暖系統全方位節(jié)電技術探討摘要：供熱企業(yè)是電耗大戶，各種水泵、風機、照明都用電。如果設備選型不當，系統設計不合理，很容易造成電能的大量浪費。供熱系統的電耗過大，電能浪費的問題嚴重影響著供熱企業(yè)的經濟效益和社會效益。本文研究了在供熱系統中做到全方位節(jié)電技術的幾項措施。關鍵字：供熱系統全方位節(jié)電技術每個城市或城市中不同的地區(qū)都可以選擇不同的采暖(制冷)能源和供應方式，但也為發(fā)展以燃煤為燃料的熱電聯產集中鍋爐房供熱提出了課題。一是如何降低熱源、熱網和熱力站的建設費用，使終端用戶獲得單位熱量所需的建設費用最??；二是如何改善供熱系統，提高經濟性。造成系統水力工況不平衡

2、的原因主要有：受電廠設備的限制，供給的壓力不足，或者因為系統的循環(huán)水量超過原設計值，使循環(huán)水泵的供給壓力下降；管網設計不合理，或者管網堵塞造成系統的壓力損失過大，超出了電廠設備所能提供的壓力；熱網失水嚴重，超過了補水裝置的補水能力，系統因為不能及時補水而不能維持需要的壓力；系統(管網和熱力站)缺少合理分配水量的手段，為解決末端用戶不熱的問題而加大循環(huán)水量，因而增加了管網的壓力損失造成系統壓力不足。一、供熱系統節(jié)能要根除水力失調目前，我們一些城市的集中供熱系統失水很嚴重，補水量超過規(guī)定的幾倍、甚至十幾倍，能源浪費很嚴重，也給正常供熱帶來很大困難。為了解決造成上述系統水力工況失調的原因，需要進行詳

3、細的水力分析，并根據需要增加電廠的設備和系統的補水能力，更換管徑小的管道或消除管內堵塞的泥沙臟物，減少管道壓力損失，并增加系統的分配水量的手段等。應該從根本上消除熱網的水利失調，才能確保用戶的供熱質量。但以前消除水利失調的方法人工調節(jié)關斷閥、調節(jié)閥或平衡閥的方法，不但給運行調節(jié)人員帶來相當大的工作量，而且根本無法使管網的水力失調得到徹底改善。采用自動控制的方法又大大提高了熱網建設資金的投入。二、提高供回水溫差根據熱量計算公式:q=gc(tg-th)可知，當供熱系統向熱用戶提供相同的熱量q時，供回水溫差t=tg-th與循環(huán)水量g成反比例關系。即系統的供回水溫差大，則循環(huán)水量就小，水泵的電耗就會大

4、大降低。從下面的一個例子，就可看出溫差與電耗之間的關系。例如一個供熱系統設計熱負荷為7mw，一網供回水溫差t=30。經計算，其循環(huán)水量為200m3/h。外網管徑為dn200。查表可知沿程阻力系數為170pa/m。經水力計算，管網沿程總阻力損失為50m水柱，如果按此流量和揚程選水泵，即水泵功率為45kw。如果把供回水溫差由t=30提高到t=60，其循環(huán)水量可下降到100m3/h，按外網管徑dn200查表可知，沿程阻力系數為42pa/m。同溫差30時的阻力系數相比是：42:170=1:4。按此推算，此時管網沿程總阻力損失應為h=50m/4=12.5m。按流量100m3/h和揚程12.5米選泵，其水

5、泵功率只有5.5kw。由此發(fā)現一個規(guī)律：當供回水溫差提高到原來的兩倍時，循環(huán)水量也降至原來的二分之一，而管網的沿程阻力降至原來的四分之一，而水泵的功率要降至原來的八分之一。即：t2=2t1則g2=1/2g1h2=1/22g1n2=1/23n1由此可看出，提高供熱系統的供回水溫差，可大大降低運行電耗。同時由于阻力損失的大幅度降低，可以使有中繼泵站的供熱系統，取消了中繼泵站，節(jié)省了建設投資和中繼泵站的運行費用。三、正確選擇和安裝循環(huán)水泵在泵的選型與安裝上，目前普遍存在著一些不合理的地方，許多時候不依照水力計算，而是死套所謂的“規(guī)定”，并層層加碼或參照別人的設計、以前的設計，甚至在錯誤的理論指導下確

6、定泵的型號。而工程設計人員和運行管理人員又都習以為常，渾然不覺。因此在水泵的問題上存在大量的電能浪費。主要問題有：1、泵揚程偏高、與實際需要相差太大循環(huán)水泵揚程過高既造成了電能浪費，有時還使泵在超流量工況下工作，使電機過載，不得不在關小水泵出口閥門的狀況下工作，進一步造成了電能的浪費，可以使電耗超過實際需要的三倍以上。2、多臺泵并聯運行降低了水泵效率，大量浪費電能（1）應正確認識水泵并聯運行工況由泵的并聯工況可知，單臺泵運行效率要高于多臺泵并聯運行。但目前許多設計者都習慣選擇二開一備、三開一備，甚至多開一備的方式，有時不但達不到所需要流量，而且造成了電能的巨大浪費。（2）熱源循環(huán)水泵的設計原則

7、熱源的循環(huán)水泵必須同時滿足熱網和熱源的共同要求，不能根據鍋爐的循環(huán)水量、一臺爐配一臺泵的多泵形式。3、循環(huán)水泵出口裝設止回閥問題的探討在給排水系統中，給水泵或排水泵出口設止回閥是必要的。因為這些系統都是開式系統，都是把水由低處往高處送，或者把水從低壓處送往高壓處。停泵時如果沒有止回閥，則水會倒流。而供熱系統是一個閉式系統，循環(huán)水泵的作用是克服網路的循環(huán)阻力，使水在網路中循環(huán)。當水泵停止工作時，水泵兩側的壓強相等，不會作反向流動。因此安裝止回閥只會增加網路的阻力，無謂的消耗電能，沒有任何作用。熱源和換熱站的循環(huán)水泵出口都可不設止回閥，但直供混水系統的混水泵和回水加壓泵，同補水系統與給水系統一樣，

8、泵的出口應設止回閥。四、供熱系統與熱網設計中的節(jié)電措施1、盡量不采用直供系統供熱系統最好不要采用直供形式，盡量采用間供形式或直供混水形式，才能減少循環(huán)水泵的運行電耗。2、管網管徑大小與節(jié)電供熱管網的管徑大小與建設投資成正比，與運行電耗成反比。但同時也與城市供熱發(fā)展規(guī)劃密切相關，有時供熱的發(fā)展會超出規(guī)劃的設想。因此為了節(jié)電，為了給今后供熱發(fā)展留出充分的空間，熱網的管徑在建設資金允許的條件下，應盡量大一些，經濟比摩阻最好控制在30-50pa/m。這樣還可以同時提高管網的水力穩(wěn)定性。3、環(huán)狀管網的優(yōu)越性環(huán)狀管網不但可以自動優(yōu)化水利工況，平衡供熱效果，同時還可以減少管網事故對供熱的影響。因此，在有條件

9、的地方可以把支狀管網連成環(huán)狀管網，也相當于加大了某些管段的管徑，既有利于節(jié)電，又可提高供熱質量。另外應大膽推廣在安定理論指導下的直埋技術，采用無補償（或少補償）、無固定墩的直埋技術?？纱蟠蠼档屯顿Y和施工難度。提高管網的安全性。4、大膽采用多熱源聯合供熱多熱源聯合供熱可以在供熱初、末期充分發(fā)揮主熱源的熱效率，同時由于全網的循環(huán)水量小，調峰熱源不啟運，從而大大節(jié)約了電能。而在供熱尖峰期啟運調峰熱源后，使主熱源的供熱半徑和循環(huán)水量均縮小。節(jié)約了水泵的電耗。所以對于中、大型供熱系統一定要采用多熱源聯合供熱的形式。尤其是熱電聯產系統，為了使熱電廠的熱化系數接近0.5，提高供熱系統的安全性，必須設置大型調峰熱源、或同時設置幾個調峰熱源，實行多熱源聯合供熱。利用科學技術提高能源利用率，節(jié)能的潛力是通過分析對比得出的。目標是反各個耗能環(huán)節(jié)現有的耗能指標提高到先進水平，其運行評估指標的變化量則體現了節(jié)能潛力。尋找