換熱站節(jié)能改造技術(shù)

1、現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀概述與節(jié)能改造的可行性報(bào)告甘肅北方恒升水暖設(shè)備有限公司2015年4月第一章概論第二章現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的弊端和節(jié)能論述一、電能浪費(fèi)的麻木性、嚴(yán)重性和普遍性二、根除水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的首要條件三、提高供回水溫差是節(jié)電的重要途徑四、正確選擇和安裝循環(huán)水泵是節(jié)電的當(dāng)務(wù)之急五、供熱系統(tǒng)熱源的節(jié)電節(jié)能措施六、熱力站的節(jié)電措施七、供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)電措施>第三章實(shí)例分析建筑物熱耗和水力計(jì)算對(duì)循環(huán)泵選型的弊端一、熱耗計(jì)算的弊端二、水力計(jì)算的弊端第四章節(jié)能改造的幾種方案第五章項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與社會(huì)效益一、經(jīng)濟(jì)效益二、社會(huì)效益第六章節(jié)能改造業(yè)績(jī)第一章：概論據(jù)統(tǒng)計(jì)：我國(guó)建筑能耗

2、約占總能耗的1/3,供熱空調(diào)能耗約占建筑能耗的1/3。而我國(guó)目前的供熱系統(tǒng)能效只有30%若供熱系統(tǒng)白理想能效為70%（其中熱源效率80%熱網(wǎng)熱損失8%基本消除冷熱不均），尚有40%勺節(jié)能空間，潛力是很大的。但節(jié)能的前提，必須滿足居民的舒適性要求。供暖室溫過(guò)低，違背“以人為本”的基本原則；室溫過(guò)高，不符合節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)。為此，國(guó)務(wù)院今年關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定（國(guó)發(fā)200628號(hào)）對(duì)公共建筑的室溫給于明確規(guī)定：冬天不高于20C；夏天不低于26Co供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行的最終目標(biāo)，應(yīng)該是在滿足人們舒適性要求的同時(shí)最大限度地節(jié)能。第二章：現(xiàn)行供熱系統(tǒng)的弊端和節(jié)能論述對(duì)于每一個(gè)供熱企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想生存、要想

3、發(fā)展、都必須充分重視供熱質(zhì)量、經(jīng)營(yíng)管理、收費(fèi)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等各個(gè)方面的問(wèn)題，而各個(gè)方面的問(wèn)題又都是有機(jī)地連在一起的，都是互相關(guān)聯(lián)、缺一不可的，忽視了哪一方面都會(huì)給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益帶來(lái)不良的后果。有些問(wèn)題（如收費(fèi)難的問(wèn)題、用戶冷熱不均的問(wèn)題）大家都認(rèn)識(shí)到了，但由于種種原因一直困擾著供熱企業(yè)，很難解決。還有一些問(wèn)題在很大程度上影響著供熱企業(yè)的供熱質(zhì)量、成本，從而影響著供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但由于認(rèn)識(shí)不清或被一些不合理的傳統(tǒng)做法和習(xí)慣勢(shì)力左右著，已成了“司空見(jiàn)慣”的狀態(tài)，如供熱系統(tǒng)的電耗過(guò)大，電能浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題就是這樣一個(gè)大問(wèn)題。一、電能浪費(fèi)的麻木性、嚴(yán)重性和普遍性供熱企業(yè)是電耗大戶，各

4、種水泵、風(fēng)機(jī)、照明都用電。如果設(shè)備選型不當(dāng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，很容易造成電能的大量浪費(fèi)。一些先進(jìn)的供熱企業(yè)換熱站循環(huán)水泵每平方米面積的電耗在1.5度左右。但許多企業(yè)卻超過(guò)了先進(jìn)企業(yè)的34倍，電能浪費(fèi)非常嚴(yán)重。這樣的供熱系統(tǒng)很普遍，甚至一些相當(dāng)大的供熱企業(yè)也是如此。經(jīng)多方調(diào)查、研究可知，造成這種局面有以下幾個(gè)原因：1、寧大勿小的設(shè)計(jì)習(xí)慣造成電能浪費(fèi)一些設(shè)計(jì)人員墨守成規(guī)或生搬硬套，不加分析、不加研究地始終按習(xí)慣做法搞設(shè)計(jì)。同時(shí)還存在著寧大勿小的心理，因?yàn)榕聯(lián)?zé)任，總是把用電設(shè)備選得很大，而不考慮是否會(huì)造成能源浪費(fèi)（如多臺(tái)泵并聯(lián)或水泵揚(yáng)程偏高，脫離實(shí)際需要等問(wèn)題）。2、不合理的選型造成的電能浪費(fèi)還有一

5、些設(shè)計(jì)院人員或供熱企業(yè)的工程技術(shù)人員，對(duì)一些基本理論認(rèn)識(shí)不清，研究不夠，往往造成了錯(cuò)誤設(shè)計(jì)、錯(cuò)誤選型，使供熱系統(tǒng)或用電設(shè)備白白浪費(fèi)了寶貴的電能（如用樓房的高度選擇循環(huán)水泵揚(yáng)程的問(wèn)題）。3、不合理的技改措施造成的電能浪費(fèi)一些企業(yè)的工程技術(shù)人員在供熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題而影響供熱質(zhì)量時(shí)，不做認(rèn)真的分析研究，找出問(wèn)題的主要原因，抓住主要矛盾，而是憑經(jīng)驗(yàn)、憑感覺(jué)采取了更換用電設(shè)備或盲目增加用電設(shè)備的方法。雖然使問(wèn)題有了一定程度的改善（有時(shí)反而加大了問(wèn)題的嚴(yán)重性），卻進(jìn)一步浪費(fèi)了大量的電能（如熱網(wǎng)水力失調(diào)，不去調(diào)網(wǎng)，卻增加循環(huán)水泵臺(tái)數(shù)或更換大泵）。二、根除水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的首要條件所謂水

6、力失調(diào)，就是管網(wǎng)各處實(shí)際流量與所需不一致。任何一個(gè)供熱系統(tǒng)都不可能通過(guò)對(duì)管網(wǎng)、熱力站和熱用戶等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管網(wǎng)的布置、水力計(jì)算、管徑、管件及設(shè)備的選型等，徹底解決運(yùn)行時(shí)的水力平衡問(wèn)題。任何一個(gè)供熱系統(tǒng)都必須在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行認(rèn)真地調(diào)節(jié)，才有可能逐步接近水力平衡。如果調(diào)節(jié)水力平衡的設(shè)備選擇不當(dāng)，使用不當(dāng)，調(diào)節(jié)的手段不先進(jìn)，不合格，甚至不進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)，供熱系統(tǒng)就一定會(huì)存在不同程度的水力失調(diào)問(wèn)題。從而造成部分熱用戶室溫過(guò)高而浪費(fèi)了熱能，部分用戶室溫不達(dá)標(biāo)，影響了供熱質(zhì)量。而此時(shí)，許多供熱部門(mén)往往又錯(cuò)誤的采用更換循環(huán)水泵，加大循環(huán)水流量等辦法解決。雖然使水力工況在一定程度上有所改善，水力失調(diào)狀況有所減輕

7、，但由此卻帶來(lái)了電能的大量浪費(fèi)，使供熱企業(yè)的運(yùn)行成本大大提高，同時(shí)使其它的節(jié)電措施無(wú)法實(shí)施。應(yīng)該從根本上消除熱網(wǎng)的水利失調(diào)，才能確保用戶的供熱質(zhì)量。但以前消除水利失調(diào)的方法一一人工調(diào)節(jié)關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法，不但給運(yùn)行調(diào)節(jié)人員帶來(lái)相當(dāng)大的工作量，而且根本無(wú)法使管網(wǎng)的水力失調(diào)得到徹底改善。采用自動(dòng)控制的方法又大大提高了熱網(wǎng)建設(shè)資金的投入。目前最好的辦法，是最近幾年來(lái)已開(kāi)始普及的，在每個(gè)熱用戶的入口安裝恒流量調(diào)節(jié)閥或自力式流量控制閥的方法。只要按每個(gè)熱用戶需要的流量，一次性調(diào)節(jié)好，就可保證全網(wǎng)的水力平衡。它不但可保證流入每個(gè)熱用戶的循環(huán)水量與設(shè)計(jì)或?qū)嶋H需要一致，而且還會(huì)自動(dòng)消除熱網(wǎng)的剩余壓頭

8、，保證熱網(wǎng)有良好的水力工況。目前恒流量調(diào)節(jié)閥是自力式流量控制閥中的佼佼者，它不但調(diào)節(jié)性能良好，而且可帶電動(dòng)執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。供熱系統(tǒng)只有在根除了水力失調(diào)后，才有可能實(shí)現(xiàn)下面一些更有力的節(jié)電措施。三、提高供回水溫差是節(jié)電的重要途徑根據(jù)熱量計(jì)算公式：Q=GXCX（Tg-Th）可知，當(dāng)供熱系統(tǒng)向熱用戶提供相同的熱量Q時(shí),供回水溫差T=Tg-Th與循環(huán)水量G成反比例關(guān)系。即系統(tǒng)的供回水溫差大，則循環(huán)水量就小,水泵的電耗就會(huì)大大降低。從下面的一個(gè)例子，就可看出溫差與電耗之間的關(guān)系例如一個(gè)供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為7MW一網(wǎng)供回水溫差T=30Co經(jīng)計(jì)算，其循環(huán)水量為200n3/h。外網(wǎng)管徑為DN200查

9、表可知沿程阻力系數(shù)為170Pa/ni經(jīng)水力計(jì)算，管網(wǎng)沿程總阻力損失為50m水柱，如果按此流量和揚(yáng)程選水泵，即水泵功率為45KW如果把供回水溫差由T=30C提高至ij4T=60C,其循環(huán)水量可下降到100n3/h,按外網(wǎng)管徑DN20CM表可知，沿程阻力系數(shù)為42Pa/m同溫差30c時(shí)的阻力系數(shù)相比是：42:170=1:4。按此推算，此時(shí)管網(wǎng)沿程總阻力損失應(yīng)為H=50m/4=12.5m按流量100nVh和揚(yáng)程12.5米選泵，其水泵功率只有5.5Kw0由此發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：當(dāng)供回水溫差提高到原來(lái)的兩倍時(shí)，循環(huán)水量也降至原來(lái)的二分之一，而管網(wǎng)的沿程阻力降至原來(lái)的四分之一，而水泵的功率要降至原來(lái)的八分之一。

10、即：T2=24Ti則G=1/2GiH2=1/22GN=1/23N由此可看出，提高供熱系統(tǒng)的供回水溫差，可大大降低運(yùn)行電耗。同時(shí)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(tǒng)，取消了中繼泵站，節(jié)省了建設(shè)投資和中繼泵站的運(yùn)行費(fèi)用。目前，直供系統(tǒng)或間供系統(tǒng)的二級(jí)管網(wǎng)，也都存在著運(yùn)行溫差過(guò)小的問(wèn)題。用戶的室內(nèi)采暖系統(tǒng)一般都按供回水溫差25c設(shè)計(jì)，但實(shí)際運(yùn)行的溫差都在20c以下，有的甚至只有10c左右。因此存在著大量電能浪費(fèi)問(wèn)題。二級(jí)管網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能潛力也很大。四、正確選擇和安裝循環(huán)水泵是節(jié)電的當(dāng)務(wù)之急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(shí)候不依照水力計(jì)算，而是死套所謂

11、的“規(guī)定”，并層層加碼或參照別人的設(shè)計(jì)、以前的設(shè)計(jì)，甚至在錯(cuò)誤的理論指導(dǎo)下確定泵的型號(hào)。而工程設(shè)計(jì)人員和運(yùn)行管理人員又都習(xí)以為常，渾然不覺(jué)。因此在水泵的問(wèn)題上存在大量的電能浪費(fèi)。主要問(wèn)題有：1、泵揚(yáng)程偏高、與實(shí)際需要相差太大循環(huán)水泵揚(yáng)程過(guò)高既造成了電能浪費(fèi)，有時(shí)還使泵在超流量工況下工作，使電機(jī)過(guò)載，不得不在關(guān)小水泵出口閥門(mén)的狀況下工作，進(jìn)一步造成了電能的浪費(fèi)，可以使電耗超過(guò)實(shí)際需要的三倍以上。如某一種水泵流量為100n3/h,當(dāng)揚(yáng)程H=12.5m時(shí)，水泵功率N=5.5Kw;揚(yáng)程H=20nW,N=11Kw揚(yáng)程H=32m寸,N=15Kw揚(yáng)程H=42m寸,N=22Kw造成水泵揚(yáng)程偏高的原因一般有兩種

12、：錯(cuò)誤地把樓房高度加在循環(huán)水泵的揚(yáng)程中一種是錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)造成的。一些人錯(cuò)誤地把采暖系統(tǒng)的樓房高度，作為選擇循環(huán)水泵揚(yáng)程的依據(jù)。他們把循環(huán)水泵的作用和補(bǔ)水定壓泵的作用混到了一起，不知道循環(huán)水泵的揚(yáng)程只是用來(lái)克服采暖系統(tǒng)的循環(huán)阻力，而補(bǔ)水定壓泵的揚(yáng)程是維持采暖系統(tǒng)所需靜水壓強(qiáng)。循環(huán)水泵的揚(yáng)程不應(yīng)負(fù)擔(dān)樓房的高度。這種錯(cuò)誤在某些地方還普遍存在著，是供熱理論和供熱常識(shí)普及不夠的結(jié)果。那些把熱力站的循環(huán)水泵揚(yáng)程定為32m甚至40m的就是這種情況。2、多臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行降低了水泵效率，大量浪費(fèi)電能(1)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)水泵并聯(lián)運(yùn)行工況由泵的并聯(lián)工況可知，單臺(tái)泵運(yùn)行效率要高于多臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行。但目前許多設(shè)計(jì)者都習(xí)慣選擇二開(kāi)一

13、備、三開(kāi)一備，甚至多開(kāi)一備的方式，有時(shí)不但達(dá)不到所需要流量，而且造成了電能的巨大浪費(fèi)。合理的設(shè)計(jì)是在每種工況下都是單臺(tái)泵運(yùn)行。因此可根據(jù)運(yùn)行的工況，在同一個(gè)熱源或熱力站中同時(shí)選擇幾種不同型號(hào)的水泵，或變速泵。(2)熱源循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)原則另外熱源的循環(huán)水泵必須同時(shí)滿足熱網(wǎng)和熱源的共同要求，不能根據(jù)鍋爐的循環(huán)水量、一臺(tái)爐配一臺(tái)泵的多泵形式。這樣幾臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行后既不能滿足鍋爐的要求，也不能滿足熱網(wǎng)的要求。形成這種習(xí)慣的主要原因是：許多人錯(cuò)誤地認(rèn)為，水泵并聯(lián)后的流量就是各泵銘牌流量之和。實(shí)際并聯(lián)后的流量一定小于銘牌流量之和。它取決于并聯(lián)特性曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點(diǎn)。更可怕的運(yùn)行是同型號(hào)的泵工頻變頻結(jié)合

14、運(yùn)行。五、供熱系統(tǒng)熱源的節(jié)電節(jié)能措施熱源的節(jié)電節(jié)能除前面提到的循環(huán)水泵選型、安裝的節(jié)電措施、以及提高熱源供回水溫差的節(jié)電措施外，圍繞著鍋爐的節(jié)電節(jié)能措施還有很多。如：提高鍋爐的燃燒效率的各種措施，鍋爐增加分層、分行、分段給煤的設(shè)備、防止鍋爐水垢、煙垢的各種措施，鍋爐鼓引風(fēng)系統(tǒng)加裝變頻調(diào)速器等節(jié)電措施，這些都是大家比較熟悉的。這里主要介紹一個(gè)往往被許多人忽視，但又非常重要的問(wèn)題。就是如何實(shí)現(xiàn)鍋爐在額定循環(huán)水量下工作，既節(jié)約電能而又不影響系統(tǒng)總循環(huán)水量和供水溫度的問(wèn)題。每臺(tái)熱水鍋爐在設(shè)計(jì)中都給定了額定循環(huán)水量和最高供回水溫度。鍋爐本體對(duì)循環(huán)水的總阻力損失就是在這個(gè)循環(huán)水量的情況下計(jì)算出來(lái)的。而整個(gè)

15、供熱系統(tǒng)的總循環(huán)水量是根據(jù)系統(tǒng)的供回水溫差和供熱負(fù)荷確定的。它往往大于幾臺(tái)鍋爐額定循環(huán)水量之和。許多工程技術(shù)人員都忽略了這一點(diǎn)。在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中不采取任何措施，而是使鍋爐的實(shí)際運(yùn)行循環(huán)水量與外網(wǎng)總循環(huán)水量相等。這樣就造成了每臺(tái)鍋爐的循環(huán)水量大于額定循環(huán)水量，使?fàn)t內(nèi)水的阻力損失大大超過(guò)鍋爐說(shuō)明書(shū)中的阻力損失。從前面第三條論述中得出的規(guī)律可知，鍋爐的實(shí)際循環(huán)水量達(dá)到了額定循環(huán)水量2倍時(shí)，鍋爐本體的水循環(huán)阻力就是額定阻力損失的4倍，而此時(shí)用于克服鍋爐水循環(huán)阻力的電耗就會(huì)是額定電耗的8倍。多么嚴(yán)重的電能浪費(fèi)問(wèn)題。首站也同鍋爐運(yùn)行，不過(guò)沒(méi)有鍋爐運(yùn)行情況惡劣。六、熱力站的節(jié)電措施熱力站的節(jié)電措施除了前面提到

16、的循環(huán)水泵的選型與安裝問(wèn)題，和提高二網(wǎng)供回水溫差的措施之外，還有以下幾個(gè)措施可進(jìn)一步節(jié)電。1、間供系統(tǒng)的熱力站間供系統(tǒng)的換熱站中，換熱設(shè)備的選型也影響著二級(jí)網(wǎng)循環(huán)水泵的電耗。應(yīng)盡量減小換熱器的水循環(huán)阻力。經(jīng)研究得出的結(jié)論是：板式換熱器中水的流速應(yīng)控制在0.2-0.5m/s。也就是在選取板式換熱器時(shí)，使換熱器的換熱面積大一些，達(dá)到每平方米換熱面積供450-700的建筑面積為最佳。一般規(guī)律是這兩種系統(tǒng)的熱力站規(guī)模越小，越省電。因?yàn)榇藭r(shí)一級(jí)網(wǎng)的供回水溫差大，循環(huán)水量小，供到每個(gè)熱力站的電耗就小。而熱力站到熱用戶，雖然由于供回水溫差小，循環(huán)水量大，但因?yàn)闊崃φ矩?fù)擔(dān)的供熱面積小，供熱半徑就小，因此電耗就

17、低。供熱半徑大的熱力站，電耗就高！如果采用中，小型換熱機(jī)組或無(wú)人值守?fù)Q熱站更好.因?yàn)樗嫉匦?，甚至可以不建換熱站，節(jié)約了土建投資.2、熱力站的運(yùn)行管理與節(jié)電關(guān)系站節(jié)電應(yīng)注意的另一個(gè)問(wèn)題是應(yīng)在熱力站的一、二級(jí)網(wǎng)的除污器前后加裝壓力表。運(yùn)行人員應(yīng)經(jīng)常視察除污器前后的壓差，當(dāng)壓差超過(guò)0.02Mpa時(shí)，應(yīng)及時(shí)清掏或反沖除污器，以降低阻力損失，節(jié)約電耗。七.供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)電措施1、盡量不采用直供系統(tǒng)供熱系統(tǒng)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(yùn)行電耗。2、管網(wǎng)管徑大小與節(jié)電供熱管網(wǎng)的管徑大小與建設(shè)投資成正比，與運(yùn)行電耗成反比。但同時(shí)也與城市供熱發(fā)展規(guī)劃密切相

18、關(guān)，有時(shí)供熱的發(fā)展會(huì)超出規(guī)劃的設(shè)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(wǎng)的管徑在建設(shè)資金允許的條件下，應(yīng)盡量大一些，經(jīng)濟(jì)比摩阻最好控制在30-50Pa/m。這樣還可以同時(shí)提高管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。3、環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)越性環(huán)狀管網(wǎng)不但可以自動(dòng)優(yōu)化水利工況，平衡供熱效果，同時(shí)還可以減少管網(wǎng)事故對(duì)供熱的影響。因此，在有條件的地方可以把支狀管網(wǎng)連成環(huán)狀管網(wǎng)，也相當(dāng)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(zhì)量。另外應(yīng)大膽推廣在安全理論指導(dǎo)下的直埋技術(shù)，采用無(wú)補(bǔ)償（或少補(bǔ)償）、無(wú)固定墩的直埋技術(shù)?？纱蟠蠼档屯顿Y和施工難度。提高管網(wǎng)的安全性。第三章：實(shí)例分析建筑物熱耗和水力計(jì)算對(duì)循環(huán)泵選型

19、的弊端一、熱耗計(jì)算的弊端不論節(jié)能建筑也好還是非節(jié)能建筑也好，建筑物熱耗計(jì)算為各圍護(hù)結(jié)構(gòu)和門(mén)窗向外傳熱量，但計(jì)算的公式是滿足建筑物同類(lèi)型中耗熱量最大的建筑。打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?，除了四面都漏風(fēng)的建筑我們不能滿足以外，供的熱量只要達(dá)到設(shè)計(jì)耗熱量，90%Z上的建筑室內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)已超過(guò)了設(shè)計(jì)溫度18。，這是我們計(jì)算中的最大的一個(gè)弊端，我們?cè)趨⒓尤珖?guó)暖通會(huì)議中有關(guān)專家講述，完全按照節(jié)能設(shè)計(jì)要求施工出來(lái)的大部分節(jié)能建筑在室外設(shè)計(jì)溫度為-18。時(shí)面積熱指標(biāo)18w/nf左右，而我們的節(jié)能建筑計(jì)算耗熱時(shí)，不保守的設(shè)計(jì)為45w/m2,保守的為50w/m20這種設(shè)計(jì)下的流量是相當(dāng)大的能耗損失。二、水力計(jì)算的弊端1、設(shè)備廠家提

20、供設(shè)備阻力的弊端不論一次網(wǎng)還是二次網(wǎng)，阻力由三部分組成，一次網(wǎng)為：鍋爐房、管網(wǎng)、換熱站，二次網(wǎng)為：換熱站、管網(wǎng)、熱用戶。在一次網(wǎng)阻力計(jì)算中，鍋爐和換熱站的阻力不進(jìn)行計(jì)算，靠廠家來(lái)提供，一般廠家提供鍋爐不超過(guò)10m一次網(wǎng)換熱機(jī)組不超過(guò)5m,設(shè)計(jì)時(shí)我們都按廠家提供，但這15米的阻力中，如果經(jīng)實(shí)測(cè)合計(jì)不超過(guò)10m按這個(gè)阻力估算出來(lái)的循環(huán)泵偏大，這種由廠家提供的設(shè)備阻力較大又是一種能耗的浪費(fèi)。二次網(wǎng)中板換和熱用戶換熱站設(shè)計(jì)人員也不進(jìn)行計(jì)算，板換設(shè)備廠家提供為10m熱用戶為5m但幾乎沒(méi)有一個(gè)設(shè)計(jì)人員把板式換熱器選的正好，往往選的比較大或者特別大，我在陽(yáng)光能源測(cè)試過(guò)十幾個(gè)站的，二次網(wǎng)溫降在5°以

21、上的板式換熱器阻力大多數(shù)在5m以下，有許多為2m以下。而熱用戶的一個(gè)5000褶的一個(gè)供熱入口的建筑，由北方設(shè)計(jì)院完成的阻力小于1m這種提供為15m實(shí)際為5m左右的設(shè)計(jì)又是一種能耗的浪費(fèi)。2、管網(wǎng)水力計(jì)算的弊端管網(wǎng)的水力計(jì)算的步驟為：先確定系統(tǒng)耗熱量，根據(jù)溫降計(jì)算出系統(tǒng)的流量，以二次網(wǎng)系統(tǒng)為例，不論哪個(gè)二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)，換熱站不可能到所有熱用戶距離都相同，除非只有一棟建筑。而我們計(jì)算耗熱量時(shí)候維護(hù)結(jié)構(gòu)相同、面積相同的耗熱量都一樣，但即便結(jié)構(gòu)相同漏風(fēng)系數(shù)和傳熱系數(shù)因施工都不同。計(jì)算時(shí)候不管遠(yuǎn)近，流量都按面積均勻攤派，而實(shí)際運(yùn)行中不是這樣，阻力大的地方流量比較小，阻力小的地方流量大，系統(tǒng)自然平衡，這樣

22、計(jì)算出來(lái)的阻力比實(shí)際大30%£右。這種水力計(jì)算又是一種耗能的浪費(fèi)。3、舉例分析計(jì)算的弊端假設(shè)有一個(gè)供熱系統(tǒng)，有兩棟辦公樓，兩棟樓面積均為5000褶的節(jié)能建筑，采暖形式為地?zé)幔粭潣蔷鄵Q熱站100m另一棟樓距換熱站800m每棟樓只有一個(gè)入口，按照臨河地區(qū)3Kg/nf流量，則每棟樓的流量應(yīng)為15n3/h，總流量為30m3/h。(1)按軟件和設(shè)備廠家提供的水力計(jì)算循環(huán)泵選型布置圖如下:水力計(jì)算不加安全系數(shù)(既阻力最小)的方法。假定循環(huán)泵流量為30m3/h正好符合要求時(shí)候，管線阻力計(jì)算在DN125管線上流量為30n3/h,延程阻力為54.7Pa/m、該段延程阻力為100mx2X54.7Pa/

23、m=10940Pa,在DN100管線上流量為15m3/h,延程阻力為44.6Pa/m、該段延程阻力為710mX2X44.6Pa/m=63332Pa,延程阻力為10940Pa+63332Pa=74272Pa。局部阻力最小也的按10娟，管線總阻力為74272Pax1.1=81700Pa,二次網(wǎng)換熱機(jī)組最小選才?8m,熱用戶最小選擇3m,那么系統(tǒng)總阻力為8+3+8.2=19.2m。循環(huán)泵選型選為流量30m3/h、揚(yáng)程20m這臺(tái)泵效率按80娟，耗電為2.1KW/h。這個(gè)選型在設(shè)計(jì)人員心里是最節(jié)能的選型。(2)按實(shí)測(cè)選型就按以上的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)測(cè)，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)流量為30m3/h，從A點(diǎn)到換熱站流量為30n3/

24、h這是不用置疑的，不論1#樓還是2齦在A點(diǎn)時(shí)的供水壓力和回水壓力必須一致，也就是系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整到系統(tǒng)內(nèi)所有供熱點(diǎn)總阻力都是一樣的，2#辦公樓比較遠(yuǎn)，但是在供水管道上1#辦公樓和2#從A點(diǎn)處出發(fā)時(shí)壓力一致，然后回到A點(diǎn)的回水管上壓力也一致。那就是說(shuō)1#樓戶內(nèi)壓力降一定大于2#嘍的壓力P那么2#不可能分配到15m3/h的流量。因?yàn)橐陨舷到y(tǒng)為假設(shè)的系統(tǒng)，不可能實(shí)測(cè)，但是我們可以通過(guò)各點(diǎn)壓力相同這一點(diǎn)計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，經(jīng)計(jì)算以下的圖為實(shí)際運(yùn)行時(shí)候的參數(shù):也就是說(shuō)如果對(duì)系統(tǒng)不進(jìn)行調(diào)節(jié)，上面的系統(tǒng)的流量應(yīng)該是1#辦公樓流量為21.5m3/h,2#辦公樓流量為8.5m3/h,如果以這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)候

25、，在DN1251線上流量為30m3/h,延程阻力為54.7Pa/m、該段延程阻力為100mX2X54.7Pa/m=10940Pa,在DN100t線上流量為8.5m3/h,延程阻力為14.1Pa/m、該段延程阻力為710mX2X14.1Pa/m=20022Pa,延程總阻力10940+20022=30962Pa,加局部阻力1.1為，管線總阻力30962X1.1=3.4m。板式換熱器沒(méi)有幾個(gè)熱力公司選擇滿負(fù)荷運(yùn)行的，一般選擇換熱面積較大，我實(shí)測(cè)陽(yáng)光能源的板換機(jī)組，二次網(wǎng)超過(guò)5m阻力的都是二次網(wǎng)溫降在1。-2°的系統(tǒng)，溫差在5°以上的實(shí)測(cè)應(yīng)該在5m以下，熱用戶阻力在我實(shí)測(cè)的建筑中還

26、沒(méi)有超過(guò)1m的，按數(shù)據(jù)14.1Pa/m,2#辦公樓要超過(guò)1m的阻力，相當(dāng)于水在管線走710m多。所以按實(shí)測(cè)的總阻力應(yīng)該為3.4+5+1=9.4m,循環(huán)泵的選型參數(shù)為：流量30m3/h、揚(yáng)程10ml這臺(tái)泵效率按80娟，耗電為1KW/h第四章：節(jié)能改造的幾種方案1、分布變頻調(diào)節(jié)由于一級(jí)網(wǎng)便于調(diào)整，比較先進(jìn)的供熱公司，各站采用的是電動(dòng)閥控制流量和溫差的，但不論什么閥門(mén)或節(jié)流閥只要進(jìn)行調(diào)節(jié)就是能量的損失，我們可以選用分布變頻的原理來(lái)滿足一次網(wǎng)系統(tǒng)的流量平衡，方法是鍋爐房主循環(huán)泵流量滿足鍋爐的額定流量就行，揚(yáng)程滿足鍋爐本體和鍋爐房?jī)?nèi)管線設(shè)備的阻力就可以。然后每個(gè)站在板式換熱器后加設(shè)一個(gè)一次網(wǎng)循環(huán)泵變頻控

27、制，換熱站一次網(wǎng)循環(huán)泵克服換熱站內(nèi)阻力以及換熱站至鍋爐房入口的阻力就行，變頻可以控制流量的大小，這樣分布變頻鍋爐房總循環(huán)泵節(jié)電20犯上，系統(tǒng)管網(wǎng)越長(zhǎng)越節(jié)能。可能我公司不適用分布變頻，對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)減少了電耗浪費(fèi)，節(jié)約了燃煤，減少了二氧化碳、粉塵的排放。但我們熱源廠的電使用的是廠用電0.24元/度，上了分布變頻后，雖然用電節(jié)省了，但是把首站用電轉(zhuǎn)移到換熱站，0.24元/度節(jié)省下增加了少量的0.6元/度電，節(jié)電不節(jié)錢(qián)。2、減阻設(shè)備適當(dāng)?shù)厝◤濐^，合理地布置管道，可以消除系統(tǒng)中的渦流，消渦的節(jié)能的原理就是，因水沖撞管壁和葉輪等處或別的原因使高速流動(dòng)的水產(chǎn)生漩渦而流動(dòng)方向不同，漩渦也會(huì)產(chǎn)生氣蝕，造成能量的

28、損失。水流一般在三通、彎頭、閥門(mén)，泵前后產(chǎn)生渦流，這些渦流會(huì)使得水流能量相互抵消。合理的布置后可以消除大部分渦流，找回部分能量損失，倒三通和小于90°的彎頭嚴(yán)重破壞水力特性，是管網(wǎng)系統(tǒng)致命的安裝。3、大溫差小流量運(yùn)行因目前各供熱公司運(yùn)行溫差，暖氣片低于10°,地暖低于6°,我們將溫差調(diào)到暖氣片15°至20°,地暖8°至10°,這樣流量就會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的0.5至0.7倍，這樣輸送電能就會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的0.5以下，目前國(guó)內(nèi)二次網(wǎng)節(jié)能最低為1萬(wàn)平米用電功率低于1KW一次網(wǎng)因系統(tǒng)容易做平衡控制，更可以實(shí)現(xiàn)大溫差小流量及分階段量調(diào)節(jié)。既10萬(wàn)

29、平米的小區(qū)，有10KW勺電機(jī)就能滿足要求。4、水力平衡的調(diào)整如第三章實(shí)例證明，水力失調(diào)是最大的能耗，如果采用大溫差小流量更是使得水力失調(diào)嚴(yán)重，如何解決水力失調(diào)呢，有兩種方式，第一種：使用中間加壓，分片控制，使得遠(yuǎn)端耗能大，近端耗能小的原則。第二種：系統(tǒng)最末端加裝平衡閥或電動(dòng)流量閥，解決了水力失調(diào)節(jié)。5、分階段量調(diào)節(jié)供暖季分為三個(gè)季節(jié)，初寒末寒、中寒、尖寒，分三種流量，在這三季溫差基本不變，在供熱末端既單元熱用戶加裝手動(dòng)平衡閥，只要一次調(diào)平衡適應(yīng)所有流量下的均衡分配。這種方案不得使用自力式平衡閥，因自力式平衡閥只適應(yīng)一種流量下的均衡，只要流量變動(dòng)系統(tǒng)重新失去平衡。這種系統(tǒng)也適應(yīng)于自控和溫控形式的

30、調(diào)節(jié)閥，但溫控自控調(diào)節(jié)閥會(huì)使得投資加大許多。6、二次網(wǎng)循環(huán)泵的節(jié)能改造因進(jìn)行了大溫差小流量運(yùn)行了，原有泵由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，往往在循環(huán)泵曲線的低效區(qū)運(yùn)行，即使在高效區(qū)變頻太大也效率降低，國(guó)產(chǎn)泵頻率降到45HZ進(jìn)口泵降到40HZ以下時(shí)候效率會(huì)大幅度降低，頻率的調(diào)整會(huì)使得揚(yáng)程流量同時(shí)下降，一般流量選擇是按面積定的，雖然由于揚(yáng)程大于阻力時(shí)候循環(huán)泵會(huì)自動(dòng)調(diào)整流量和揚(yáng)程比例，調(diào)整大了會(huì)進(jìn)入低效區(qū)，調(diào)整小了變頻調(diào)不了多少。循環(huán)泵改造方法使用大小泵相互備用的方法，大循環(huán)泵選擇尖寒期的流量和此流量下的揚(yáng)程，小泵選用70炊寒期的流量和此流量下的揚(yáng)程。每個(gè)系統(tǒng)的消渦接頭不同，需要和系統(tǒng)匹配才能達(dá)到最大效果，如果和系統(tǒng)特

31、別吻合時(shí)候，此接頭能節(jié)能20%7、全網(wǎng)平衡氣候補(bǔ)償改造本改造屬于自控系統(tǒng)的改造，就是把天氣參數(shù)輸入電腦和自控軟件結(jié)合，根據(jù)天氣變化自動(dòng)調(diào)節(jié)鍋爐的鼓風(fēng)、引風(fēng)、給煤，循環(huán)泵的頻率使得實(shí)時(shí)改變一次網(wǎng)的循環(huán)泵流量揚(yáng)程，二次網(wǎng)的循環(huán)泵流量揚(yáng)程，使用室內(nèi)遠(yuǎn)傳溫度傳感器將末端用戶信息輸入系統(tǒng)，使得熱用戶室內(nèi)不超溫，也不低溫。還可以輸入人的生活習(xí)慣，夜間入睡時(shí)候和活動(dòng)時(shí)候不同供熱，辦公和住宅的時(shí)間差，以及學(xué)校節(jié)假日不同的運(yùn)行方式，使得供熱符合人的節(jié)奏和規(guī)律。這種節(jié)能方案使得系統(tǒng)每平米用熱降低0.1GJ以上。8、止回閥的取舍二次網(wǎng)止回閥在供暖系統(tǒng)中起到的作用微乎其微，但是止回閥的阻力確是不可忽視的，目前止回閥的

32、好處就是在切換備用泵的時(shí)候不用關(guān)閉停用泵的閥門(mén)，但這種切換是很少很少的，一個(gè)采暖季也就是一次到兩次，但是它給我們帶來(lái)的能耗卻是很大的，所以我們可以取掉它，系統(tǒng)不受任何影響。9、高效電機(jī)的應(yīng)用目前各供熱企業(yè)不論循環(huán)泵和風(fēng)機(jī)使用的電機(jī)全部為低能效電機(jī)，隨著電機(jī)的更新?lián)Q代，目前電機(jī)的能效比以往電機(jī)效率高出許多，使用二級(jí)能效電機(jī)能使得電機(jī)效率提高到10%左右，而使用永磁電機(jī)能使得電機(jī)效率達(dá)到20%；上，將現(xiàn)有電機(jī)更換為高能效電機(jī)使得設(shè)備節(jié)能又提高一大步。10、耦合罐的節(jié)能方案對(duì)于區(qū)域鍋爐房直供和換熱站供熱的系統(tǒng)，我們?cè)诟鳂菍忧霸O(shè)置耦合罐，相當(dāng)于一個(gè)換熱裝置，耦合罐至換熱站或鍋爐房的阻力由鍋爐房和換熱站

33、的循環(huán)泵來(lái)提供，耦合罐至用戶的所有阻力由鍋爐房和換熱站的余壓及耦合罐后的循環(huán)泵接力來(lái)提供。耦合罐如下：也可以大部分集中的熱用戶由鍋爐房和換熱站循環(huán)泵來(lái)提供輸送能量，較偏遠(yuǎn)的和每個(gè)供熱點(diǎn)設(shè)置一個(gè)耦合罐來(lái)完成，如果耦合罐前后采用同一種供熱方式（地暖、空調(diào)或暖氣片），T1、T2系統(tǒng)的流量、供回水溫度和T3、T4流量、供回水溫度相同，T4到T3的水量為0。這種方案比鍋爐房及換熱站總循環(huán)泵節(jié)電大約20%；上，占地面積不大，兩個(gè)系統(tǒng)不相互影響，又解決了遠(yuǎn)端水力失衡的要求。11、取消并聯(lián)循環(huán)泵系統(tǒng)的流量只要由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的循環(huán)泵并聯(lián)系統(tǒng)，不論管線設(shè)計(jì)多么合理，循環(huán)泵運(yùn)行效率都會(huì)降低，兩臺(tái)效率降低10姒上，

34、三臺(tái)20犯上。工頻與變頻聯(lián)合運(yùn)行效率更差，并聯(lián)時(shí)使用變頻的泵效率下降最大能達(dá)40犯上，兩用的泵開(kāi)式運(yùn)行時(shí)候由于揚(yáng)程偏大導(dǎo)致泵運(yùn)行超流、處在低效區(qū)運(yùn)行。最好的方式是選擇大小泵分季度運(yùn)行，供暖小泵流量是尖寒期70%兩泵可以相互備用，拆下的泵冷備用。12、擴(kuò)建熱源廠、換熱站方案采暖系統(tǒng)如使用分布變頻，就是鍋爐的額定流量多大循環(huán)泵流量多大，揚(yáng)程只是克服鍋爐和鍋爐房?jī)?nèi)的阻力，加一臺(tái)鍋爐就加一臺(tái)循環(huán)泵。只要換熱站內(nèi)一次循環(huán)泵稍有余量就不用做調(diào)整。如果循環(huán)泵只設(shè)在熱源廠內(nèi)，擴(kuò)建較大時(shí)候只能重新更換循環(huán)泵。新建換熱站如果擴(kuò)建面積不大可以一次到位，擴(kuò)建面積較大時(shí)，當(dāng)年選擇一次到位循環(huán)一年多耗的電費(fèi)夠買(mǎi)幾臺(tái)循環(huán)泵；此時(shí)循環(huán)泵只選擇當(dāng)年夠用的循環(huán)泵，第二年擴(kuò)建較大時(shí)候可以把管網(wǎng)直接引進(jìn)換熱站單獨(dú)設(shè)循環(huán)換熱系統(tǒng)，如用原有換熱器可以把循環(huán)泵都設(shè)在供水上循環(huán)泵各走各的回路。13、二次網(wǎng)混合供暖改造方案有時(shí)候一個(gè)換熱站所供用戶有地暖、暖氣片、空調(diào)等，但空調(diào)和地暖溫差只有10°