換熱站節(jié)能改造措施研究王昌軍/大連圣鑫建設(shè)集團(tuán)有限公司【摘要】我國(guó)城市集中供暖的節(jié)能改造每年都在進(jìn)行,其中換熱站的節(jié)能改造是重點(diǎn)。采用合理的節(jié)能改造措施,實(shí)現(xiàn)換熱站的人為監(jiān)控與自動(dòng)控制相結(jié)合,做到整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能、環(huán)保、安全,是換熱站改造的具體目標(biāo)【關(guān)鍵詞】換熱站;節(jié)能;改造;措施換熱站是城市集中供熱熱能轉(zhuǎn)換旳樞紐,是指通過(guò)熱能交換杋組將熱量從主傳輸管網(wǎng)系統(tǒng)傳送至熱能使用方,起到聯(lián)結(jié)與交換功能的部分。我國(guó)相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),集中供熱系統(tǒng)比較落后,很長(zhǎng)處于技術(shù)落后、效率不高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的狀態(tài)。而面對(duì)我國(guó)冬季大范圍霧霾污染的環(huán)境壓力,對(duì)集中供熱的節(jié)能改造就顯得更加重要。、換熱站的結(jié)構(gòu)與缺陷換熱站是靠轉(zhuǎn)換供熱截止參數(shù),控制、分配熱量傳輸,供給用戶(hù)熱量的設(shè)施,一般分為汽水換熱站與水水換熱站兩種。其總過(guò)程為,一次熱源通過(guò)供熱管道輸送至換熱站,進(jìn)入換熱器內(nèi),換熱器再將一次熱源交換到二次供熱管道內(nèi),二次供熱管道再提供至用戶(hù)。傳統(tǒng)意義的換熱站一般由換熱器、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥等簡(jiǎn)單的設(shè)備組成。汽水換熱站是由熱電廠生產(chǎn)并傳岀蒸汽,經(jīng)管網(wǎng)輸送到換熱站,送入到換熱器與水進(jìn)行熱交換,蒸汽形成水匯聚于凝水箱,通過(guò)循環(huán)泵使水與熱能進(jìn)行交換,最后經(jīng)除污器進(jìn)入到下一輪的循環(huán)水水換熱站的工作原理是將熱水鍋爐產(chǎn)生的超過(guò)一百五十?dāng)z氏度的高溫水,與一次網(wǎng)高溫水回水主管道輸送來(lái)的水進(jìn)行熱交換,再經(jīng)一次網(wǎng)高溫水供水主管道循環(huán),經(jīng)過(guò)換熱器將二次網(wǎng)循環(huán)水加熱后,通過(guò)次網(wǎng)高溫水回水主管道流回首站,完成熱交換。不管哪種方式進(jìn)行熱交換,都存在著固有的缺陷:一是由于輸送條件所限,管網(wǎng)水力失調(diào),熱用戶(hù)受熱不均,離供暖站近的用戶(hù)很容易達(dá)到或是超過(guò)取暖標(biāo)準(zhǔn);二是對(duì)于二次供水溫度難以控制;三是這樣的供暖系統(tǒng)用電量大,浪費(fèi)較為嚴(yán)重、換熱站節(jié)能改造要點(diǎn)對(duì)于換熱站的節(jié)能改造,最重要的就是要提高設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。換熱站設(shè)備的自動(dòng)化,是技術(shù)提升的第一步,由于科技的發(fā)展,換熱站在原有的工作原理的基礎(chǔ)上,要加上自動(dòng)監(jiān)控,自動(dòng)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。集中供熱換熱站控制系統(tǒng)主要換熱器二次供水溫度調(diào)節(jié)控制,二次供冋水壓差調(diào)節(jié)控制,二次回水定壓控制三個(gè)系統(tǒng)。主要須做到以下幾個(gè)方面。1.管網(wǎng)水利平衡系統(tǒng)的控制自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用首先是保證供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定,同時(shí),供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定能促進(jìn)是系統(tǒng)自動(dòng)控制的有效性的提升。所以首先要實(shí)現(xiàn)水利平衡,解決水力失調(diào)的問(wèn)題?？茖W(xué)的使用平衡閥可以保證管網(wǎng)系統(tǒng)靜態(tài)水力與熱力的平衡,它可以通過(guò)改變閘心來(lái)改變阻力系數(shù),進(jìn)而調(diào)節(jié)流量,調(diào)節(jié)水利平衡。使用平衡閥的原理也很簡(jiǎn)單,操作也很簡(jiǎn)單,只要在每一環(huán)路的回水管的直管上安裝平衡閥,不用另外安裝截止閥,不但能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)室溫過(guò)高過(guò)低的要求,還能達(dá)到節(jié)煤、節(jié)電的效果。當(dāng)管網(wǎng)的壓力過(guò)大時(shí),需要在二次回水管與補(bǔ)水箱之間安裝泄壓閥,以自動(dòng)排水,實(shí)現(xiàn)減壓目的。2.二級(jí)網(wǎng)供水溫度控制當(dāng)換熱器的二次供水溫度過(guò)高或是過(guò)低時(shí),就要通過(guò)控制閥改變進(jìn)入換熱器的一次熱媒的流量,進(jìn)而改變傳送到換熱器的熱能,使二次的供水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值,根據(jù)不同情況,要進(jìn)行時(shí)段定時(shí)調(diào)節(jié),定溫調(diào)節(jié),觀察調(diào)節(jié)。一般要使過(guò)髙或是過(guò)低的溫度達(dá)到規(guī)定值,就要用到一次管網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,采集室外氣溫與二次供水溫度、二次回水溫度與二次供水溫度等信息,按照不同的情況根據(jù)規(guī)定與經(jīng)驗(yàn)控制水溫。3.調(diào)節(jié)管網(wǎng)水力工況在集中供暖過(guò)程中對(duì)近端管徑過(guò)粗、遠(yuǎn)端壓力不足、流速過(guò)低等問(wèn)題,需要重新調(diào)節(jié)管網(wǎng)的水力工況。設(shè)計(jì)時(shí)首先要選取管網(wǎng)干線最不利環(huán)路,確定干線管徑時(shí),一般采用比麼陽(yáng)日為30-70Pa/m。其它支線管徑的選取,通過(guò)控制允許壓力降來(lái)選取,但管網(wǎng)的流速不中國(guó)煤化工比摩阻一般不宜大于300Pa/m。對(duì)于管網(wǎng)節(jié)能改造過(guò)程中,要采用以直埋敷設(shè)為CNMH地溝或架空敷設(shè)方式的管網(wǎng),在路由條件允許的情況下,全部改為直埋敷設(shè)的方式4采用變頻技術(shù)利用交流異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)電措施,就是采用不同方式來(lái)適合不同的溫度與壓力對(duì)水泵進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能。一般較為常用的調(diào)速方法有液力耦合器調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、電磁調(diào)速和變額調(diào)速四種。采用變頻器調(diào)速控制方式來(lái)調(diào)節(jié)水流量,這在節(jié)電上比較有效。換熱站內(nèi)循環(huán)水泵上的變頻控制,由壓力傳感器檢測(cè)回水管網(wǎng)中的實(shí)際壓差,管網(wǎng)實(shí)際壓差與設(shè)定壓差有偏差,便輸岀偏差信號(hào),由偏差信號(hào)通過(guò)變頻器自動(dòng)控制調(diào)整電源輸岀頻率,進(jìn)而改變水泵轉(zhuǎn)速,使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定壓差趨近,從而使水泵根據(jù)需水量自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量,達(dá)到節(jié)電節(jié)水的目的。5.提高系統(tǒng)安全控制安全是整個(gè)換熱站改造中首先要遵守的宗旨,無(wú)論在哪部分升級(jí)改造的過(guò)程中,也要做到安全的防護(hù),消除安全隱患,才能進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)節(jié)能。其中安全的意義,包括零事故,還包括故障的檢查與檢修。這就要求達(dá)到整個(gè)供熱系統(tǒng)始終在無(wú)故障安全運(yùn)行的狀態(tài),在岀現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)報(bào)警,并能迅速顯示在什么部位出現(xiàn)故障,能夠采取措施補(bǔ)救。系統(tǒng)可設(shè)自動(dòng)并手動(dòng)切換電路控制系統(tǒng),系統(tǒng)也可以自動(dòng)檢測(cè)供回路水壓差的變化,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻泵的轉(zhuǎn)速和自動(dòng)停啟備用泵,來(lái)達(dá)到維持管網(wǎng)供回壓力差恒定的效果。同時(shí)要設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)系統(tǒng),以監(jiān)控補(bǔ)水過(guò)程的壓力,在壓力過(guò)大的時(shí)候自動(dòng)開(kāi)啟泄壓閥。在管網(wǎng)壓力發(fā)生變化,超過(guò)限度時(shí),要保證報(bào)警系統(tǒng)的正常使用。對(duì)于集中供熱過(guò)程中節(jié)能問(wèn)題的建議世界能源日益緊缺,我國(guó)每年對(duì)于環(huán)保要求更加嚴(yán)格,因此冬季節(jié)能仼務(wù)變得更為艱巨。集中供熱系統(tǒng)需要進(jìn)一步升級(jí)改造,。結(jié)合目前集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展及主要的節(jié)能技術(shù),在老舊集中供熱設(shè)備與系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。首先,煤改氣改造時(shí),根據(jù)熱負(fù)荷數(shù)據(jù),結(jié)合用熱區(qū)域的供熱系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,確定鍋爐的臺(tái)數(shù)與鍋爐類(lèi)型,在每臺(tái)燃?xì)忮仩t煙道上設(shè)置一臺(tái)換熱式煙氣余熱回收裝置,可以有效的進(jìn)行熱能利用第二,在相同供回水溫度條件下,直埋敷設(shè)管道與地溝敷設(shè)管道相比,單位管長(zhǎng)熱損失大幅減少,且直埋敷設(shè)投資少、工期短,節(jié)約了造價(jià),并且施工時(shí)可以利用原有地溝敷設(shè)進(jìn)行直埋敷設(shè)改造。第三,針對(duì)熱用戶(hù)用熱的程度不同,有住戶(hù),有工廠,有學(xué)校,要設(shè)置分區(qū)、分溫、分時(shí)段控制系統(tǒng),避免熱量浪費(fèi),在用戶(hù)供熱方面,用戶(hù)逐漸的實(shí)現(xiàn)熱能分戶(hù)控制,而這就需要換熱站做好監(jiān)控,及時(shí)做好熱能與壓力控制。供熱系統(tǒng)建立自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),將外網(wǎng)的運(yùn)行溫度、壓力等參數(shù)及末端用戶(hù)的溫度采集數(shù)據(jù)傳輸回鍋爐房?jī)?nèi)的控制室,并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)節(jié)由于集中供熱系統(tǒng)升級(jí)與更新的周期較長(zhǎng),因此做節(jié)能改造要從小處著手,多了解實(shí)際情況,結(jié)合整個(gè)供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)對(duì)換熱站進(jìn)行節(jié)能改造,逐步解決老舊供熱系統(tǒng)中遺留的冋題,以提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的供熱效率參考文獻(xiàn)[1]孟哲,劉應(yīng)宗,金宇澄.我國(guó)集中供熱的現(xiàn)狀與對(duì)策[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào),2004(6)[2]鄧雪榮,莫敬一淺談供熱站節(jié)能降耗的技術(shù)和措施[冂].資源節(jié)約與環(huán)保,2007~(5)[3]徐逢祥.建筑節(jié)能形勢(shì)與發(fā)展[J].供熱信息.2006.(2)中國(guó)煤化工CNMHG