眾所周知，在燃煤熱水鍋爐供熱方式中，電耗成本占總成本10％左右的份額。為降低供熱生產(chǎn)成本，各供熱企業(yè)都在千方百計(jì)的尋找節(jié)約煤、水、電等各項(xiàng)費(fèi)用支出的各種手段。下面結(jié)合我公司幾年來生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際情況，談幾點(diǎn)節(jié)省電費(fèi)支出的體會(huì)：
一、循環(huán)泵的運(yùn)行方式問題
循環(huán)泵在供熱系統(tǒng)中負(fù)責(zé)把鍋爐燒出的熱水送到各熱用戶，它是燃煤熱水鍋爐供熱方式中一個(gè)功率最大用電設(shè)備，加之循環(huán)泵工作時(shí)間長，因此該設(shè)備全年累計(jì)消耗電量占供熱生產(chǎn)全年累計(jì)消耗電量的絕大部分。我們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)運(yùn)行中，對(duì)循環(huán)泵的運(yùn)行方式采取了以下兩個(gè)方面的做法：
1、供熱初尾寒期沒必要連續(xù)運(yùn)行
初尾寒期，由于室外氣溫較高，鍋爐工作一段時(shí)間，循環(huán)泵把熱水送給熱用戶，熱用戶室內(nèi)積蓄的熱量在一定時(shí)間內(nèi)足以保持室溫在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以上。如鍋爐停止運(yùn)行，當(dāng)熱水參數(shù)降低到一定數(shù)值，無論循環(huán)泵轉(zhuǎn)多快，也不會(huì)給熱用戶送去熱量，尤其是在初尾寒間歇供熱期，當(dāng)熱水參數(shù)降低到一定數(shù)值后，循環(huán)泵停止運(yùn)行，以節(jié)約用電。
2、合理設(shè)定系統(tǒng)循環(huán)流量，盡最大努力克服“大流量、小溫差”的運(yùn)行方式
一個(gè)供熱系統(tǒng)的循環(huán)流量是由循環(huán)水泵特性曲線和供熱系統(tǒng)阻力特性曲線的交點(diǎn)決定的。由于設(shè)計(jì)余量的考慮，通常多為循環(huán)水泵偏大，系統(tǒng)阻力偏小，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行流量大于設(shè)計(jì)循環(huán)流量。針對(duì)這種情況，我們?cè)诠嵯到y(tǒng)運(yùn)行前合理設(shè)定循環(huán)流量（利用變頻器調(diào)整泵轉(zhuǎn)數(shù)及對(duì)外網(wǎng)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)）。如循環(huán)流量選擇過大，不但造成供水溫度低，溫差小，達(dá)不到網(wǎng)調(diào)節(jié)目的（供熱系統(tǒng)要求的輸送能力超過了循環(huán)泵所能提供的揚(yáng)程），而且也造成了循環(huán)泵的大量電能消耗。因?yàn)檠h(huán)流量與水泵軸功率成三次方關(guān)系，流量的增加引起了大量的電能消耗。
基于以上考慮，我們每個(gè)供暖所供熱系統(tǒng)投入運(yùn)行前，都要合理設(shè)定循環(huán)流量，仔細(xì)進(jìn)行外網(wǎng)調(diào)節(jié)，使各熱用戶循環(huán)流量接近設(shè)計(jì)值（用戶循環(huán)流量值查相關(guān)手冊(cè)）。現(xiàn)實(shí)供熱生產(chǎn)中還有很多熱源采用 “大流量、小溫差”運(yùn)行方式來克服由于水力分配不均而引起的熱力失調(diào)，其弊端之一就是引起大量的電能浪費(fèi)。供熱系統(tǒng)只有根除了水力失調(diào)，才有可能實(shí)現(xiàn)更有利的節(jié)電措施。
二、努力提高供回水溫差達(dá)到節(jié)電目的
根據(jù)熱量計(jì)算公式:Q=G×C×(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，外網(wǎng)供回水溫差△T=30℃，經(jīng)計(jì)算其循環(huán)水量為200m3/h、外網(wǎng)管徑為DN200，查表可知沿程阻力系數(shù)為170Pa/m。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=30℃提高到△T=60℃，其循環(huán)水量可下降到100m3/h，按外網(wǎng)管徑DN200查表可知，沿程阻力系數(shù)為42Pa/m。同溫差30℃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100m3/h和揚(yáng)程12.5米選泵，其水泵功率只有5.5Kw。
由此發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：當(dāng)供回水溫差提高到原來的兩倍時(shí)，循環(huán)水量也降至原來的二分之一，而管網(wǎng)的沿程阻力降至原來的四分之一，而水泵的功率要降至原來的八分之一，即：△T2=2△T1則G2=1/2G1 、H2=1/4H1 、N2=1/8N1。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。
基于上述考慮，我公司各供暖所在生產(chǎn)運(yùn)行中采取各種措施，努力提高供、回水溫差，在節(jié)電方面起到了重要作用。
三、更換配置不合理的循環(huán)泵，使之與負(fù)荷需要相適應(yīng)
在泵的選型與安裝上，由于負(fù)荷情況的變化，原設(shè)計(jì)合理的隨著負(fù)荷的變化而顯得不合理，因此我們有針對(duì)性的更換了與負(fù)荷不相適應(yīng)的循環(huán)泵。2004年我們更換了昂昂溪熱源的循環(huán)泵，經(jīng)一個(gè)采暖期的實(shí)踐運(yùn)行證明，無論在供熱質(zhì)量還是在節(jié)電方面，均起到了良好的效果。
在循環(huán)泵的選擇上，既要滿足熱源的需要，還要滿足外網(wǎng)的需要，盡量不采取多泵并聯(lián)的形式，因多泵并聯(lián)降低了泵的效率。循環(huán)水泵揚(yáng)程的選擇也要與管網(wǎng)阻力特性相適應(yīng)，如揚(yáng)程過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)過載，不得不在關(guān)小水泵出口閥門的狀況下工作，進(jìn)一步造成了電能的浪費(fèi)。
四、供熱系統(tǒng)熱源內(nèi)的節(jié)電措施
熱源內(nèi)的節(jié)電措施，除采取前面提到的更換不合適的循環(huán)水泵、注意泵的運(yùn)行方式以及提高熱源供回水溫差的節(jié)電措施外，圍繞著鍋爐我們也采取了相應(yīng)的節(jié)電節(jié)能措施。如：提高鍋爐的燃燒效率的各種措施，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，并重點(diǎn)解決了如何實(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題。
考慮到每臺(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)算出來的,一般都不超過0.1MPa，即10米水柱，而整個(gè)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。如在運(yùn)行中，不采取任何措施，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鍋爐說明書中的阻力損失。從前面第二條闡述中得出的規(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，這是嚴(yán)重的電能浪費(fèi)。
對(duì)這個(gè)問題的解決辦法，是充分利用好由循環(huán)水泵到鍋爐的供回水干管之間的旁通管，調(diào)整旁通管閥門開度，利用流量計(jì)測試，使鍋爐給水量滿足額定給水量的要求。
如當(dāng)鍋爐的循環(huán)水量為G=400m3/h，外網(wǎng)的循環(huán)水量G=2400m3/h，調(diào)節(jié)旁通管調(diào)節(jié)閥的開度，使流經(jīng)旁通管的循環(huán)水量達(dá)到2000m3/h，則避免了無謂的電能浪費(fèi)。
五、盡最大可能減少設(shè)備開機(jī)率，減少設(shè)備的空載時(shí)間
在供熱生產(chǎn)中，有的熱源每臺(tái)鍋爐均工作在50％負(fù)荷下，由于每臺(tái)鍋爐都配置了相應(yīng)的電氣設(shè)備，這些設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)，無形中形成了電耗。在這種情況下，尤其是初尾寒期，能用一臺(tái)絕不用兩臺(tái)（不提倡超負(fù)荷運(yùn)行），使設(shè)備避免工作在低效率區(qū)，進(jìn)而避免電能浪費(fèi)。有的熱源電氣設(shè)備空載運(yùn)行時(shí)間太長也是造成電能浪費(fèi)的原因之一，如上煤機(jī)的工作，空載運(yùn)行的現(xiàn)象應(yīng)加以避免。六、無功補(bǔ)償裝置正常投入使用，提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
在我們的供熱熱源內(nèi)，絕大多數(shù)用電設(shè)備為感性負(fù)荷（三相異步電動(dòng)機(jī)），如不進(jìn)行無動(dòng)補(bǔ)償，將使功率困素（cosф）值下降。按供電部門相應(yīng)規(guī)定315KVA以下變電所，cosф應(yīng)大于0.85。315KVA及以上變電所 cosф應(yīng)大于0.9，如cosф值達(dá)不到規(guī)定值將加收功率電費(fèi)，如達(dá)到或超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)則給予獎(jiǎng)勵(lì)。居于這個(gè)規(guī)定，我們用電單位應(yīng)保證無功補(bǔ)償裝置正常投入、正常使用，起到補(bǔ)償作用，以節(jié)省電費(fèi)支出。有的熱源要么沒有及時(shí)維修，要么不知道它在配電系統(tǒng)中起什么作用，無功補(bǔ)償裝置沒能正常使用，其實(shí)己經(jīng)造成了一筆不小的不必要的電費(fèi)開支。如何提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，首先要提高自然功率因數(shù)，合理選配用電設(shè)備的容量、做好配套工作，以防止“大馬拉小車”的現(xiàn)象，減小或限制用電設(shè)備的輕載空載運(yùn)行時(shí)間，以減低無功損耗，改善用電設(shè)備的遠(yuǎn)運(yùn)行狀況，提高電能利用率。因此，我們?cè)谌粘９嵘a(chǎn)中，采取各項(xiàng)管理措施來減少各類用電設(shè)備所消耗的無功功率，同時(shí)采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，這是一種比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的無功補(bǔ)償方式。實(shí)踐證明，實(shí)行配電系統(tǒng)無功補(bǔ)償，對(duì)于節(jié)省電費(fèi)支出是十分必要的。
七、充分利用峰谷平電價(jià)差節(jié)省電費(fèi)支出
供電部門規(guī)定：用電高峰期（早7.30-11.30）、（晚17時(shí)-21時(shí)）電價(jià)為平值電價(jià)的1.5倍，用電低谷期（晚22時(shí)－凌晨5時(shí)）電價(jià)是平值電價(jià)的0.5倍。
結(jié)合上述規(guī)定，我們?cè)谏a(chǎn)運(yùn)行時(shí)充分利用谷時(shí)電量，以節(jié)約電費(fèi)支出。如我們的上煤時(shí)間安排、供熱的高峰時(shí)間安排，均安排在用電低谷期。
以上是我公司在生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行過程中，從電氣設(shè)備運(yùn)行方式、設(shè)備選擇、供電政策等方面就節(jié)約電費(fèi)支出提出的幾點(diǎn)體會(huì)。近幾年來，我們始終如一的貫徹落實(shí)節(jié)能措施，取得了比較明顯的效果。在電耗單項(xiàng)上，我公司龍江供暖所取得了每平米電耗2.2KWH的好成績，其它各供暖所電單耗也在逐年減少，隨著我們對(duì)技術(shù)、設(shè)備及政策把握深度的增強(qiáng)，電指標(biāo)將會(huì)逐步達(dá)到理想值。