保护环境,利国利民,节能减排,挖潜增效。淄博热力有限公司担负着张店城区主要供暖任务,多年来,面对老设备、新用户,公司技术人员不断对其改进创新,取得了社会效益、经济效益双丰收。
供暖系统节能途径概括起来主要有四个方面,(1)热源部分(2)管网部分(3)用户末端(4)采暖供热按热量计算,在目前条件下,供热企业对用户末端难以实施有效管理,采暖按热量计算,短期内也无法达到,我们只能对热源部分、管网部分进行深入节能挖潜。
我公司锅炉供暖系统中,普遍存在内阻偏大、压差小状况,原一分公司循环泵出口压力0.66MPa,供水包压力0.4MPa,内阻0.26 MPa,三分公司循环泵压力0.62 MPa,供水包压力0.4 MPa,内阻0.22 MPa,各种工程书籍都介绍,锅炉系统内阻应在0.15 MPa以内,内阻大,外网压差则小,我经过分析认为,造成以上情况的原因是多方面的,我们锅炉房内水路是,循环泵出水兵分两路,一路进入锅炉,一路经旁通直接入供水包,两路会合后进外网,如:一分公司循环泵额定流量每小时600立方,两台10吨锅炉的流量是300立方,另300立方走旁通,根据并联回路节点压力平衡原理,为了实现合理两路流量分配,旁通阀门只能开得很小,产生巨大阻力,达到要求,这部分水头的损失是无效的,既消耗了循环泵宝贵的扬程,又浪费电能。
根据以上情况我们是否可以采取以下措施:将大循环泵一分为二,一台高扬程水泵供锅炉,另一台低扬程水泵接在旁通管上,两台水泵扬程之差为锅炉计算内阻,这样两台水泵在供水包并联运行,根据水泵电机必须容量公式 计算(N:电动机必需的容量、p:矿水密度、Q:工况流量、H:工况扬程),大约可以节省四分之一电能,有效减小内阻,增大了外网压差。如图
循环泵是供暖系统的心脏,设计选型时,其流量应根据热负荷、供回水温差确定,地板采暖的循环水量可适当放大,扬程根据最不利环路阻力计算而定,扬程确定不可过分保守选高,这样容易造成水泵工作点右偏,偏离高效区,实际产生的扬程小,流量增大,轴功率迅速上升,电机过载,电流超标,只能关小水泵出口阀门,加大了内阻,外网压差不理想,如一分公司目前存在的情况,根据公式 知(△P:网路计算管段压降、V:网路计算管段水流量、s:网路计算管段阻力数),外网压差与外网循环水流量成平方关系,压差增大,外网水循环流畅,热能源源不断送到千家万户。
变频调速是通过变频器改变交流电频率,调节电机转速 (f:电源频率、p:极对数、s:转差率),水泵主轴转速变化时,水泵性能按比例定律变化,转速下降,其流量、扬程随之下降,变频器实际上是把一台大泵变成一台小泵运行,量调节时起一定作用,变频调速在风机、自来水供应等变压力、变流量工况下使用,确实节能,不同转速满足不同实际需要,但在供热系统中,循环水是恒压力、恒流量,使用变频调速,节能效果并不明显,变频器实际只起软启动作用,水泵在满负荷情况下工频运转最经济,天气温度升高,供暖系统需做质调节、量调节,为了适应要求,我们可以在循环泵配置时,采用大小泵形式,目前我公司一用一备两台循环泵都是同一型号,不仅造成设备浪费,又不能有效满足各种工况要求,循环泵大小泵并列配置,互为备用,小泵的流量、扬程是大泵的三分之二左右,在同一管路下,循环水流量减小,其比摩阻变小,最不利环路压力损失下降,所需水泵扬程减小,具体数值根据计算而定,循环泵使用变频,相当奔驰汽车行驶在乡间小路上,能起到拖拉机的作用,但它应有的高速性能没有充分发挥出来。
除污器在供热系统中的阻力30KPa~50KPa左右,加上有时堵塞,阻力不可忽视,在现场空间允许下,供暖系统的除污器应适当放大,.这样有利于减小内阻, 除污器横截面水流速宜取0.05m/s.
换热站内的疏水器外型虽不大,但其位置也十分重要,许多设计人员根据凝结水管道管径选择疏水器型号,往往疏水能力偏小,造成换热器内积水,换热面积下降,热效率降低。疏水器排凝结水量应根据公式
计算(G:疏水器的排水量、A:实验系数d:疏水器的阀孔直径、△p疏水器阀孔前后压差),针对设备运行情况确定排水量的选择倍率,选用合理的疏水器后背压值,背压值选高,对疏水器后余压凝水管路水力计算有利,但疏水器前后压差减小,对选择疏水器不利,同时,疏水器后背压值不得高于疏水器的最大允许值。
管网部分,管内径取决于管内介质的流量、流速,管道中介质的允许流速,是 在正常进行时没有水击,不产生振动以及经济因素等条件决定。当选择管内介质流速时,为了满足用户所需一定的压力和今后流量增加等情况,应选取较低的介质流速,以求得较大管径,从而减小流体阻力。根据循环水的流量,确定流速,选用管径,容易造成水力水平失衡,近端热,远处凉,我认为,确定热水管网主干线管径,应采用经济比摩阻,支线按允许压力降确定管径,介质流速不应大于3.5m/s,根据并联环路节点压力平衡原理,计算出资用压差,并联环路节点压力平衡是指,管网中对任何一节点都满足(1)流量的平衡:节点的各支路流量的代数和等于零,(2)压降的平衡:该节点所在任一闭合环路所有管段的压降的代数和为零,对于这一原理,我们可用电路并联理论理解。当入口处资用压差较高时,管道流速和压力损失可相应提高,假设某建筑物在热源近端,我们可选用DN65管径,在管网末梢,该建筑物要选用DN100管径,这样近端用户尽量消耗本处多余压头,整个管网接近水力平衡,实现和谐供热。 管网的敷设推广采用直埋技术,提高防腐保温的效果,减少热量损失。
综上简述,难以面面俱到,只要大家团结一致,群策群力,将理论知识与实践紧密结合,采用新技术、新工艺,用务实的态度,科学的方法,一定能达到挖潜增效、节能减排目标,迎来更加辉煌的明天。
参考文献:
1. 汤惠芬、范季贤 编 《城市供热手册》
2. 李善化、康 慧 编 《实用集中供热手册》
3. 官燕玲 编 《供暖工程》
作者简介:
宋文,淄博热力有限公司职工,工程师,在生产一线工作多年,后进入单位通联工程公司,参与建设了多项优质工程,如:华侨城换热站、荣宝斋换热站、宏程名座换热站、淄博新区DN600管网敷设等,积累了丰富实践经验。
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