集中供熱的節(jié)能技術(shù)
熱作為商品進(jìn)入市場(chǎng)，實(shí)行熱計(jì)量收費(fèi)，供熱費(fèi)用不再補(bǔ)貼，熱用戶(hù)有權(quán)自主用熱。因此，節(jié)能成為企業(yè)和用戶(hù)的共同要求。
一、綜合治理系統(tǒng)水力失調(diào)
系統(tǒng)水力失調(diào)可分為水平失調(diào)和垂直失調(diào)兩種。解決系統(tǒng)水力失調(diào)的一般對(duì)策有：在每個(gè)引入口安裝調(diào)節(jié)性能好的調(diào)節(jié)閥，于正式投入運(yùn)行前進(jìn)行初調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，在引入口的管段上安裝“阻力圈”消除剩余壓頭；在系統(tǒng)終端——熱力站設(shè)置自力式流量調(diào)節(jié)閥、自力式壓力調(diào)節(jié)閥或平衡閥，消除終端剩余壓頭；安裝微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在用戶(hù)引入口管段上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)其壓差進(jìn)行有效調(diào)整和控制；系統(tǒng)垂直失調(diào)時(shí)，在立管和散熱器入口支管上設(shè)置調(diào)節(jié)性能好的閥門(mén)，并對(duì)系統(tǒng)實(shí)施初調(diào)節(jié)，或在立管設(shè)置平衡閥、散熱器入口支管上設(shè)置溫控閥。
二、解決供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的途徑
用附加阻力消除用戶(hù)剩余的資用壓頭。在用戶(hù)系統(tǒng)中安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備來(lái)消除剩余壓頭，使得各個(gè)環(huán)路實(shí)現(xiàn)阻力平衡，在恒流量運(yùn)行情況下，循環(huán)水泵可高效率工作，減少過(guò)熱部分用戶(hù)的熱量浪費(fèi)，節(jié)能效果顯著。
用附加壓頭提高用戶(hù)不足的資用壓頭。當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)水泵實(shí)際揚(yáng)程不夠時(shí)，可在效果欠佳的用戶(hù)系統(tǒng)入口安裝低揚(yáng)程、小流量的水泵，提高用戶(hù)系統(tǒng)的壓頭。這種辦法節(jié)能效果更顯著，但存在“搶水”問(wèn)題，使加泵的用戶(hù)流量增加，效果變好；而其他用戶(hù)流量卻明顯減少，效果變壞。我們可以選擇小流量、小揚(yáng)程、低噪音、免維護(hù)水泵，還有相應(yīng)的三檔變速水泵、帶變頻可自動(dòng)調(diào)節(jié)（流量、溫度、壓力、壓差）的無(wú)級(jí)變速水泵，這樣就有足夠多的流量和揚(yáng)程組合的水泵系列可供選擇，來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題。
三、綜合治理系統(tǒng)水力失調(diào)以提高經(jīng)濟(jì)效益
處理水力系統(tǒng)失調(diào)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，采取合理措施以使技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)最佳化。舊系統(tǒng)改造時(shí)，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校核性水力計(jì)算；新系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)化循環(huán)水泵和附加壓頭水泵的配置和選擇，以經(jīng)濟(jì)效益為準(zhǔn)則選擇方案:合理配置供熱系統(tǒng)中的水泵。
1、選擇水泵的原則是：流量調(diào)節(jié)范圍較寬；噪音??；運(yùn)行穩(wěn)定不產(chǎn)生震動(dòng)；軸密封性好不滲漏；效率高和耗電少。
2、選擇內(nèi)容：水泵樣本給出的基本參數(shù)：流量Q、揚(yáng)程H、效率、必需汽蝕余量NPSH等，這些參數(shù)表示水泵性能是由泵廠以常溫清水為介質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的值。
3、系統(tǒng)變流量運(yùn)行
由于恒流量系統(tǒng)在大型供熱系統(tǒng)中的缺點(diǎn)越來(lái)越明顯，熱源供水溫度的變化需數(shù)小時(shí)甚至十幾小時(shí)才能影響到熱用戶(hù)，而且使用定速水泵和不變的循環(huán)水量，即意味著在低負(fù)荷下仍消耗搞得電量，運(yùn)行費(fèi)用高。
對(duì)現(xiàn)代化的大中型供熱系統(tǒng)，在計(jì)量收費(fèi)的條件下，所需熱量和流量由用戶(hù)自行決定，快速響應(yīng)的變流量系統(tǒng)最能適應(yīng)這樣的要求。因?yàn)楣艿乐辛髁孔兓饓翰罡淖?，壓差在管道中以大約1000m/s的速度傳播，因而熱需求的變化可以通過(guò)流量的改變得到滿(mǎn)足。相應(yīng)的，由于水泵電耗與水泵轉(zhuǎn)速的三次方成比例變化，改變水泵轉(zhuǎn)速將大大降低運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)實(shí)行科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)調(diào)度和監(jiān)控又給量調(diào)節(jié)實(shí)施提供了必要的保證條件。因而變流量系統(tǒng)技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)效益好。
四、變流量系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的選擇和比較
大中型供熱系統(tǒng)一般采用間接連接，一、二次網(wǎng)的熱量是通過(guò)熱交換器來(lái)傳遞的，流量調(diào)節(jié)和控制必須考慮換熱器的動(dòng)態(tài)特性，即在非設(shè)計(jì)工況下的換熱器特性。流量的變化將使換熱器的傳熱系數(shù)發(fā)生變化，而傳熱系數(shù)的變化又影響一次網(wǎng)的流量和供回水溫度，這使幾個(gè)參數(shù)呈隱函數(shù)的性質(zhì)。
對(duì)于小型供熱系統(tǒng)，包括熱力站二次網(wǎng)系統(tǒng)，與熱用戶(hù)系統(tǒng)一般都采用直接連接。在直接連接系統(tǒng)中，不宜采用流量變化較大的純量調(diào)節(jié)。當(dāng)固定一次網(wǎng)供水溫度時(shí)，流量變化程度較大，有利于減少管網(wǎng)傳輸損耗和換熱器阻力損耗，而且控制溫度為恒定值，比較簡(jiǎn)單和易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)由于流量變化幅度大帶來(lái)?yè)Q熱器熱力工況失調(diào)，在熱負(fù)荷減少到一定程度時(shí)應(yīng)減少換熱器的投入臺(tái)數(shù)，相應(yīng)使熱力站控制復(fù)雜程度有所增加?？偟膩?lái)說(shuō)該方法經(jīng)濟(jì)可行，是比較好的量調(diào)節(jié)運(yùn)行方式。
分階段改變一次網(wǎng)供水溫度的調(diào)節(jié)方式，是為了從根本上減少流量變化的幅度，減少熱力失調(diào)度，通過(guò)降低供水溫度達(dá)到此目的。這種調(diào)節(jié)方式技術(shù)上可行，但由于分階段改變供水溫度，增加了控制難度，而且流量大于供水溫度恒定的調(diào)節(jié)方式，使運(yùn)行費(fèi)用較高。
固定一次網(wǎng)供回水溫差的調(diào)節(jié)方式。供回水溫度隨熱負(fù)荷的降低而減少。這種情況下，換熱器失調(diào)度較小，換熱效果易于保證。但流量相對(duì)加大，使換熱器阻力損失增加了16%，三種方式中它的運(yùn)行費(fèi)用最高，而且一次網(wǎng)供回水溫度同時(shí)改變，控制難度也最大。
五、變速泵變流量系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析
供熱系統(tǒng)變流量可以通過(guò)兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種是改變水泵出口閥門(mén)開(kāi)度；另一種是通過(guò)改變水泵轉(zhuǎn)速來(lái)改變輸送到用戶(hù)的流量。前者的缺點(diǎn)是：當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)時(shí)，閥門(mén)必須承受大部分水泵多余的壓頭，意味著大量電能消耗在閥門(mén)節(jié)流里，而且由于控制閥門(mén)在開(kāi)度很小時(shí)，其控制特性一般較差，會(huì)造成控制品質(zhì)的惡化。后者的優(yōu)點(diǎn)是不存在牽制的問(wèn)題，而且可以節(jié)省大量電耗。因此為了保證供熱品質(zhì)和節(jié)能效果，變流量系統(tǒng)應(yīng)該選擇和使用變速水泵。
供熱系統(tǒng)變流量可以通過(guò)兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種是改變水泵出口閥門(mén)開(kāi)度；另一種是通過(guò)改變水泵轉(zhuǎn)速來(lái)改變輸送到用戶(hù)的流量。前者的缺點(diǎn)是：當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)時(shí)，閥門(mén)必須承受大部分水泵多余的壓頭，意味著大量電能消耗在閥門(mén)節(jié)流里，而且由于控制閥門(mén)在開(kāi)度很小時(shí)，其控制特性一般較差，會(huì)造成控制品質(zhì)的惡化。后者的優(yōu)點(diǎn)是不存在牽制的問(wèn)題，而且可以節(jié)省大量電耗。因此為了保證供熱品質(zhì)和節(jié)能效果，變流量系統(tǒng)應(yīng)該選擇和使用變速水泵。
六、多熱源共網(wǎng)系統(tǒng)
如果把單熱源供熱系統(tǒng)改造為多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，由主熱源擔(dān)負(fù)基本負(fù)荷，尖峰熱源承擔(dān)尖峰熱負(fù)荷，這樣不但可以減少龐大設(shè)備進(jìn)而減少初投資，而且可以使更多的設(shè)備在滿(mǎn)負(fù)荷下亦即高效率下運(yùn)行，其節(jié)能效果、降低運(yùn)行成本的效果是非常顯著的。特別對(duì)于以熱電廠為主的多熱網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，一般熱電廠承擔(dān)基本負(fù)荷，（熱化負(fù)荷多為0.5~0.8），更能充分發(fā)揮其高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，多年運(yùn)行實(shí)踐，都證明了這一點(diǎn)。
多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)，提高了供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性，改善了供熱效果。由于系統(tǒng)規(guī)模大，通常多設(shè)計(jì)為環(huán)形網(wǎng)，并在環(huán)網(wǎng)干線上配置調(diào)節(jié)閥門(mén)，這樣，無(wú)論熱源還是管網(wǎng)都增加了互補(bǔ)性，一旦出現(xiàn)故障甚至事故，都不必停運(yùn)維修，只要通過(guò)正確的適時(shí)協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)調(diào)度，就可以達(dá)到供熱需要，這種通過(guò)提高供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性，進(jìn)而改善供熱效果，是多熱源聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
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