供热管网系统节能运行技术措施研究

精品文档---下载后可任意编辑 序 言1 第一章 供热管网系统节能运行技术措施讨论2 第二章 热力站节能运行讨论29 第三章 集中供热系统一次网节能运行讨论59 第四章 公建节能运行措施的讨论75 精品文档---下载后可任意编辑 序 言 根据相关数据统计，我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/m2·年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的2-4倍。能耗高的主要原因有3个：一是围护结构保温不良；二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重；三是热源效率不高。 在能源紧张的情况下，集中供热作为一项节约能源、保护环境、方便生活的重要基础设施，在城市进展中的重要地位日益显现。集中供热通过取替低效率的小锅炉，代之以大型热电联产和大型热水锅炉房，有效提高了热源的热效率。但由于集中供热系统庞大、环节多，也存在输配环节热损失大、系统整体效率不高等弊端。 承德热力集团有限责任公司在河北省墙材革新和建筑节能管理办公室的资助下，通过对集中供热系统节能运行进行讨论，结合承德热力集团有限公司的运行经验，从源头设计、一次网的运行调节、管理；换热站及二次网的运行调节、管理；公建的节能运行管理等几个方面进行了系统分析，编制了《供热企业节能运行管理办法和使用手册》，希望对同行业提高运行管理水平、降低能耗起到帮助。 第一章 供热管网系统节能运行技术措施讨论 在能源紧张的情况下，集中供热作为一项节约能源、保护环境、方便生活的重要基础设施，在城市进展中的重要地位日益显现。据相关调查和资料显示，我国北方地区供热能耗为现行国家民用建筑节能标准的1.5倍左右，为相同气候条件下发达国家的2-3倍，说明集中供热系统能耗量偏大，具有节能潜力。集中供热节能需要做两方面工作，一是建筑本身节能。通过节能建筑及对既有建筑节能改造，降低建筑物本身能耗，是供热系统节能的根源；二是集中供热系统节能。依靠技术进步，将新技术、新产品应用到供热系统中去，积极推动供热节能减排，不断挖掘供热系统潜力。 集中供热系统作为能源的直接消耗者和热能的分配者，热、电、水的消耗是集中供热能耗的主要组成部分，也是节能减排控制的主要内容。 本文以间接集中供热管网系统为例，对热水采暖供热管网系统能耗进行分析，并针对供热管网系统能耗浪费情况提出了解决措施。 1.1、常规集中供热系统简介 常规集中供热系统包括热源、一次网、换热站、二次网及热用户五部分（图1-1）。 图1-1：常规供热系统示意图 热源的作用是产生高温高压水并不断向一次网输出热量。目前，集中供热系统热源主要采纳燃煤区域锅炉房、热电联产等形式。 一次网的作用是将热源产生的热量，即高温高压水输送至换热站。 换热站的作用是将一次网的高温高压水转换成低温低压水，并不断向二次网输出热量。换热站的主要设备包括：换热器、循环泵、补水泵、除污器、水箱及相应测量表计。 二次网的作用是将换热站产生的热量，即低温低压水输送至用户。 热用户是热量的使用者和消耗者。热用户根据采暖形式不同可以分为散热器采暖、地板辐射采温和风机盘管采暖三种形式。 1.2、集中供热管网系统常见能耗浪费分析 1.2.1、集中供热管网系统主要能耗指标分析 根据调查讨论，在集中供热管网系统中，能耗成本占总成本的60%-80%。节约供热管网系统的能源消耗，是供热单位实现经济运行的必要渠道。只有注重供热管网的科学控制、合理调节、实现均衡供热，并结合运用现代先进管理方法，才能增强供热单位的生存能力和竞争能力。因此，实施供热管网系统节能运行，是供热单位的当务之急。 集中供热管网系统能耗主要由热、电、水三部分组成。以承德市集中供热为例，2024-2024采暖期，热量指标占集中供热能耗成本比例的86.5%；电量指标占集中供热能耗成本比例的12.5%；水量指标占集中供热能耗成本比例的1.0%（图1-2）。 图1-2：热、电、水能耗比例示意图 由此可见，集中供热管网系统中能耗最大的部分为热量，其次为电量，最小的部分为水量。 1.2.2、常见热量浪费分析 热量是集中供热管网系统中能耗最大的部分，也是集中供热管网系统中占集中供热能耗成本比例最大的部分。因此，通过对集中供热管网系统热量浪费情况地分析，可以充分挖掘集中供热管网系统节能潜力，降低供热成本。 热量浪费主要由管网水力失调、不同采暖形式混装、公建热量浪费、粗放运行调节方式、供热管网失水、管道老化引起的。具体分析如下： 1.2.2.1、管网水力失调引起的热量浪费 管网水力失调，近端用户水流量大于需求流量，远端用户水流量小于需求流量，产生近端用户过热，远端用户不热的现象。这个时候，为了保证远端用户供热效果，大多数供热单位提高供水温度、提高循环泵功率、加大管网循环流量，这样95%的用户室温就超过了规定温度，超值享受到了夏天一样的温暖。 由此可见，管网水力失调产生超温浪费，即热量浪费。 以承德市气象参数为例，经过理论计算，用户室温每升高1℃，每天多增加供热量4.5%。 1.2.2.2、不同采暖形式混装引起的热量浪费 许多换热站包含不同采暖形式的热负荷，如散热器、地暖混装，散热器、地暖、风机盘管混装。其中，散热器采暖设计供回水温度为85/60℃，地板辐射采暖设计供回水温度为50/35℃，风机盘管采暖设计供回水温度为60/50℃。为满足最高供热参数要求，造成其余用户过热，产生热量浪费。 若某一换热站所带负荷中散热器采暖、地板辐射比例为1:1。则换热站实际流量超过设计流量20%，实际供热量超过设计供热量25%，因此不同采暖形式混装产生热量浪费。 1.2.2.3、公共建筑热量浪费 由于许多换热站包含公共建筑及住宅两种不同用热性质的建筑，换热站必须每天24小时连续供热。由于公共建筑用热时间集中，如办公楼、学校，绝大多数工作人员同时上、下班，每天工作8小时。因此，在8小时之外，供热系统仅维持在防系统结冻状态即可。可见，对于公共建筑而言，一天中有近2/3的时间，将供应的热量大部分浪费掉了。 以学校为例，某学校用热面积1万平米，年耗热量4378GJ。根据用户用热性质进行分时段调节，即每天正常供热8小时，其余时间维持房间防冻。可节约热量1313GJ，这些热量可以满足3000平米用户的用热需求。可见，公共建筑具有节能潜力。 1.2.2.4、粗放的运行调节方式起的热量浪费 供热量的多少应适应室外温度的变化，并保证用户室温在允许的范围内。供热单位应该根据室外气温对供热量进行调整、修正。但有些供热单位没有根据室外平均温度计算各换热站供热量，而是根据经验下达供热指标，致使用户超温，产生热量浪费。 1.2.2.5、系统失水引起的热量浪费 供热过程中损失多少水就必须补充多少水，但损失的是热水，补充的则是冷水，冷热水温度的差异必定导致供热质量下降，并产生热量浪费。 按实际供水温度85℃，补水平均温度5℃为例，每吨补水耗热量为：Q=1000**（85-5）=0.336 GJ 若某换热站每天失水10m3，供热天数按150天计算，每年失水1500 m3，这些水消耗热量504GJ，这些热量