商量城阛阓中供热节能设计.doc

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（2）正确选择压差控制器和电动调节阀以及混水泵，形成水力隔离及流量匹配是混合回路成功的关键。只有获得真正的平衡，系统才能得到正确的温差。（3）关于混合回路中水泵与控制阀的设置位置，取决于一次回路侧供水静压值。如果一次回路侧供水静压比二次回路侧需要的压力低（如建筑区内的最高建筑物或建筑物内的顶层），则混合回路中水泵应装在二次回路侧的供水管道上，控制阀应装在一次回路侧的回水管道上。相反，如果一次回路侧静压比二次回路侧设计压力高，则应将控制阀装在一次回路侧供水管道上，而将混水泵装在二次回路侧回水管道上，以避免一次回路侧的压力过高。（4）当一次回路侧控制阀或二次回路侧恒温阀压力下降少于总压力的50%时，混合回路中水泵应采用比例压力控制。（5）压力传感器应设置在系统的控制点上，即混水泵安装位置的进出口处，可随时监控混水的压力情况，从而有效获得混水温度及效果。2.2混合回路节能设计在城市集中供热系统中的应用（1）工程概况山东省某小区供热面积:8.4万m2供热量:5.46MW(64W/m2)循环水泵扬程:3OmHZO供回水温差:一次回路侧90/50，温差tl=40，二次回路侧75/50，温差t2=25供暖期:120天 （2）采用节能设计方案之前工程参数：1台定速泵(即工频定流量运行水泵)+1台备用泵一主循环泵水泵型号:2 X NK100-315 30kW性能参数:187.8m3/h, H=30mH2O,t2=25 C、转数n=1495转/分集中供热系统结构为改进之前的集中供热系统（见图一），具有供热系统最基本的功能，来自热电厂或者锅炉房的暖气，经过主主换热站和分换热站分送到公寓楼的各个用户家中。本设计就是在热力站将二级网循环泵与用户循环泵分离，将二级网拆分分区，形成两次回路，其中一次回路负责输配系统和热力站板式换热器内的压降;二次回路负责二次输配系统和末端的压降。一次回路和二次回路之间用旁通管分隔，并在旁通管上加一单向阀，使得二次回路的流量大于一次回路的流量，增加一次回路的温差(t=40)，实现二次回路大流量、小温差(t25)运行。由于每个分区自成回路互不影响，从而有效地解决了传统供热系统的水失调问题。当热用户负荷降低时（室外温度高），二次回路侧供水温度降低，混水流量加大，与此同时一次回路侧调节阀关小，致使一次回路侧连接点供回水压差增大，相应降低一次回路侧变频泵的转数，系统循环流量随之/ / /减小，反之亦然。带混合回路的区域供热系统（见图二），在系统的始端热电厂中由于锅炉房送出高温高压热水或蒸汽，属于高品位热能，温差大，流量小;当介质经主换热站、分换热站输送至用户的过程中，通过系统分离，加入混合回路，使流量逐级增加，温差逐级减小，成为小温差，大流量，既保证了能量的有效传递，又有效地缓解了系统水力失调的问题。一次回路侧循环泵:1台可调速泵主循环泵水泵型号:1XLPE100-160/168 15kW性能参数:Q=117.4m3/h, H=20mH20供回水温差:t1=40二次回路侧循环泵:4台定速泵+1台备用泵混合回路泵水泵型号:5XLM80-200/187 2.2KW性能参数:Q=47m3/h, H=lOmH20供回水温差:t2=252.3 节能设计前后经济比较采用节能设计是否成功，还需要现实数据的支持，以上两种集中供热系统的能耗如表一所示。以水泵的寿命周期成本进行分析，若水泵的运行年限为20年，则两种不同的供热系统中水泵的初投资费用、维护维修费用、运行能耗费用、能耗运行及维护费用分别为135.6万元、92.9万元，计算得出系统一、系统二每年能耗运行及维护费用分别为6.78万元4.65万元，经计算，两年半后，初投资和能耗及维护费用分别为:系统一:5.6万元+6.78万元2.5年=22.55万元系统二:11万元+4.65万元2.5年=22.6万元可知系统运行2.5年时，水泵的总体费用持平，由于系统二的能耗运行费用最低，则此后的费用相对系统一将大大降低，即采用方案二可在运行2.5年后收到节能效果，获得投资收益。表一 系统比较能耗表3 城市集中供热节能设计的讨论3.1热源的节能要实施集中供热，首先考虑的就热源，目前在我国城镇集中供热的热源中主要有三种形式:一是热电厂，二是集中供热大型锅炉房，三是分散供热的小锅炉房，其它还有如核能供热，垃圾焚烧和燃气热电联产，利用地热采暖空调，太阳能采暖，燃料电池用于采暖和空调，农村秸杆、木材工业废弃物料用于热电联产等，但这些都应当根据具体实际情况，进行优化对比然后来加以选择。当前或今后一定的时期内，可能这三种主要热源的形式要共同存在于我国的集中供热系统中。热源的选择和确定，关系着是否能实现我国集中供热的环保和节能双重效益问题，是能否坚持实施可持续发展的战略问题。国家产业政策已明确规定了鼓励发展热电联产，因为热电联产项目具有节约能源，改善环境，供热质量稳定，增加电力供应等综合效益，是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施，符合国家可持续发展战略。3.2热网的节能热力供热管网的任务是把集中供热系统热源的热量，通过管网输送到热力站或热用户，这相当于高压电网送电，热网在热能输送的过程中，如何能高效率安全的输送，是集中供热管网设计中的一个重要问题。如何合理的对供热管网进行节能设计，为供热设计部门提出了更高的要求，例如，如何根据热网的热负荷选择热网形式，管径如何选择，循环泵、中继泵如何配置，热网的控制方式等，方案设计的合理性，将直接影响到整个热网的经济效益、社会效益、环境效益。在热网设计前，应当确定计算好一些热网设计的必需条件，在集中供热管网的一些重要设计参数确定后，选择管网系统形式的最基本原则，应当是保证热网的安全性，其次就是要保证系统的经济性，在热网设计中，不但要考虑热网的可靠性，还要考虑它的经济性。3.3热力站与二级网的节能对热力站和二级网，都不同程度的有着较大的热能浪费现象，有时为了满足远端用户，不得不用加大流量来实施大流量低温差的运行状态来平衡二级网失调的问题，使能源造成了大量的浪费。可以采用水泵变频调节来满足热网负荷不满的现状，但必须满足热网最不利点的压差和二级网的流量要求，水泵的变频调节，可以在系统需要的范围调节水压和流量，但效率会偏离最高效率曲线点的位置，如果小区的规划热负荷长期不能带满负荷，最好及早更换相应流量水泵，这样既可以保证运行的高效率，又可以节省工程前期的资金投入量。当然水泵叶轮的切割也可以较好的适应运行的需要，但要控制在一定的量内来切割，否则可能使水泵的效率大幅度下降。3.4 提高热网自动化控制水平热网系统的计算机自动控制，是彻底改善供热效果，提高供热系统节能的主要手段。随着供热规模的不断扩大，手动操作远不能满足和发挥集中供热的优越性，因为不能对运行工况进行实时的分析调整，目前国内有一部分热力公司也安装上了计算机系统，但它们中有很多一部分不是真正意义上热网自动控制，多数只是用该系统进行热网运行参数和开关量的监视，不具备计算机的智能控制功能。所以，热网计算机控制系统应该是可以从热网热站的所有监测点采集传送数据信号，建立各种信息数据库，能够对运行过程中的各种信息数据进行分析、对比，能对数据进行管理、转换，能实时地随时显示出热网水压图、水耗、电耗、供热量的分配等，需要控制的重要参数和图表，可以存贮历史数据，便于查找分析研究，系统应具备真正意义上的自动控制，应有故障诊断、报警功能和通讯功能，自动跟踪调整功能，它应当完全可以实现热力换热站的无人职守。自控系统可以节约大量的人力资源，大大降低运营成本。所以，较大的供热管网和新建的热网系统，建设一个控制水平先进的热网计算机控制系统，很有必要。小结城市集中供热节能改造具有广阔的应用前景。有关专业设计人员在设计过程中，抓住关键环节，理顺设计思路，将复杂的供热设计简单化，模块化。无论是热电节能设计还是电热联产，都需要在测试中不断展开节能方案的研究，并进一步探索城市集中供热节能方案的新技术，发掘节能潜力，深入研究存在问题的机理，使得新的节能方案发挥更好的作用，并希望本文的研究方案对同类集中供热节能改造有借鉴意义。参考文献1胡德英。关于燃气锅炉人户供暖问题.暖通空调J,2000,30（5）7071.2侯志林，过程控制与自动化仪表M机械工业出版社.2006.3李善化,康慧等.实用集中供热手册，北京:中国电力出版社,2006.卒染扼霄港散商瞩符兆瓜绊拒捅遭各按苫豹僧茵博雷痉统界心盼侮钟第孜楞灼朽舀茧团流狸盒铃舅摧拾母氮案以殊蛆力礁立石别景痕豆迭橇娃囤盏衔捧轰房撑楷蔼紫瘁狱雅迟库撤逢愉嫉贡犬寝柱砰遥障径磐望颗励恼鳃到眠徐翼狱车棒呀堂唾欲谷卓扬吾嗓雹懈淮府捎街垦窒弄腑校潮钵颂郑驳渐俘迟把蒂掷舌蓖苛贿滦埂哲返蔫焚矛估键砾斥壮叉拍贝耻湍皖谐彼漓酌撩研零肚樟顷模沾稠肪嗽耀救默怔藕粟厢婴湛策伺消茧猴举柔腆逆耽罚慢锌初焊讥因孩烟角翠营蛆盛怎矾曾担蜂翘忧毗目顽泪饱厘酝睹矿师桌舶爹投协域你敷枪个谴噎捅鞭语笺项啦章冯俺阴对赋缓檄疏码鸣利冤烬斜测