保護(hù)環(huán)境,利國利民,節(jié)能減排,挖潛增效。淄博熱力有限公司擔(dān)負(fù)著張店城區(qū)主要供暖任務(wù),多年來,面對老設(shè)備、新用戶,公司技術(shù)人員不斷對其改進(jìn)創(chuàng)新,取得了社會效益、經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
供暖系統(tǒng)節(jié)能途徑概括起來主要有四個(gè)方面,(1)熱源部分(2)管網(wǎng)部分(3)用戶末端(4)采暖供熱按熱量計(jì)算,在目前條件下,供熱企業(yè)對用戶末端難以實(shí)施有效管理,采暖按熱量計(jì)算,短期內(nèi)也無法達(dá)到,我們只能對熱源部分、管網(wǎng)部分進(jìn)行深入節(jié)能挖潛。
我公司鍋爐供暖系統(tǒng)中,普遍存在內(nèi)阻偏大、壓差小狀況,原一分公司循環(huán)泵出口壓力0.66MPa,供水包壓力0.4MPa,內(nèi)阻0.26 MPa,三分公司循環(huán)泵壓力0.62 MPa,供水包壓力0.4 MPa,內(nèi)阻0.22 MPa,各種工程書籍都介紹,鍋爐系統(tǒng)內(nèi)阻應(yīng)在0.15 MPa以內(nèi),內(nèi)阻大,外網(wǎng)壓差則小,我經(jīng)過分析認(rèn)為,造成以上情況的原因是多方面的,我們鍋爐房內(nèi)水路是,循環(huán)泵出水兵分兩路,一路進(jìn)入鍋爐,一路經(jīng)旁通直接入供水包,兩路會合后進(jìn)外網(wǎng),如:一分公司循環(huán)泵額定流量每小時(shí)600立方,兩臺10噸鍋爐的流量是300立方,另300立方走旁通,根據(jù)并聯(lián)回路節(jié)點(diǎn)壓力平衡原理,為了實(shí)現(xiàn)合理兩路流量分配,旁通閥門只能開得很小,產(chǎn)生巨大阻力,達(dá)到要求,這部分水頭的損失是無效的,既消耗了循環(huán)泵寶貴的揚(yáng)程,又浪費(fèi)電能。
根據(jù)以上情況我們是否可以采取以下措施:將大循環(huán)泵一分為二,一臺高揚(yáng)程水泵供鍋爐,另一臺低揚(yáng)程水泵接在旁通管上,兩臺水泵揚(yáng)程之差為鍋爐計(jì)算內(nèi)阻,這樣兩臺水泵在供水包并聯(lián)運(yùn)行,根據(jù)水泵電機(jī)必須容量公式 計(jì)算(N:電動機(jī)必需的容量、p:礦水密度、Q:工況流量、H:工況揚(yáng)程),大約可以節(jié)省四分之一電能,有效減小內(nèi)阻,增大了外網(wǎng)壓差。如圖
循環(huán)泵是供暖系統(tǒng)的心臟,設(shè)計(jì)選型時(shí),其流量應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷、供回水溫差確定,地板采暖的循環(huán)水量可適當(dāng)放大,揚(yáng)程根據(jù)最不利環(huán)路阻力計(jì)算而定,揚(yáng)程確定不可過分保守選高,這樣容易造成水泵工作點(diǎn)右偏,偏離高效區(qū),實(shí)際產(chǎn)生的揚(yáng)程小,流量增大,軸功率迅速上升,電機(jī)過載,電流超標(biāo),只能關(guān)小水泵出口閥門,加大了內(nèi)阻,外網(wǎng)壓差不理想,如一分公司目前存在的情況,根據(jù)公式 知(△P:網(wǎng)路計(jì)算管段壓降、V:網(wǎng)路計(jì)算管段水流量、s:網(wǎng)路計(jì)算管段阻力數(shù)),外網(wǎng)壓差與外網(wǎng)循環(huán)水流量成平方關(guān)系,壓差增大,外網(wǎng)水循環(huán)流暢,熱能源源不斷送到千家萬戶。
變頻調(diào)速是通過變頻器改變交流電頻率,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 (f:電源頻率、p:極對數(shù)、s:轉(zhuǎn)差率),水泵主軸轉(zhuǎn)速變化時(shí),水泵性能按比例定律變化,轉(zhuǎn)速下降,其流量、揚(yáng)程隨之下降,變頻器實(shí)際上是把一臺大泵變成一臺小泵運(yùn)行,量調(diào)節(jié)時(shí)起一定作用,變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)、自來水供應(yīng)等變壓力、變流量工況下使用,確實(shí)節(jié)能,不同轉(zhuǎn)速滿足不同實(shí)際需要,但在供熱系統(tǒng)中,循環(huán)水是恒壓力、恒流量,使用變頻調(diào)速,節(jié)能效果并不明顯,變頻器實(shí)際只起軟啟動作用,水泵在滿負(fù)荷情況下工頻運(yùn)轉(zhuǎn)最經(jīng)濟(jì),天氣溫度升高,供暖系統(tǒng)需做質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié),為了適應(yīng)要求,我們可以在循環(huán)泵配置時(shí),采用大小泵形式,目前我公司一用一備兩臺循環(huán)泵都是同一型號,不僅造成設(shè)備浪費(fèi),又不能有效滿足各種工況要求,循環(huán)泵大小泵并列配置,互為備用,小泵的流量、揚(yáng)程是大泵的三分之二左右,在同一管路下,循環(huán)水流量減小,其比摩阻變小,最不利環(huán)路壓力損失下降,所需水泵揚(yáng)程減小,具體數(shù)值根據(jù)計(jì)算而定,循環(huán)泵使用變頻,相當(dāng)奔馳汽車行駛在鄉(xiāng)間小路上,能起到拖拉機(jī)的作用,但它應(yīng)有的高速性能沒有充分發(fā)揮出來。
除污器在供熱系統(tǒng)中的阻力30KPa~50KPa左右,加上有時(shí)堵塞,阻力不可忽視,在現(xiàn)場空間允許下,供暖系統(tǒng)的除污器應(yīng)適當(dāng)放大,.這樣有利于減小內(nèi)阻, 除污器橫截面水流速宜取0.05m/s.
換熱站內(nèi)的疏水器外型雖不大,但其位置也十分重要,許多設(shè)計(jì)人員根據(jù)凝結(jié)水管道管徑選擇疏水器型號,往往疏水能力偏小,造成換熱器內(nèi)積水,換熱面積下降,熱效率降低。疏水器排凝結(jié)水量應(yīng)根據(jù)公式
計(jì)算(G:疏水器的排水量、A:實(shí)驗(yàn)系數(shù)d:疏水器的閥孔直徑、△p疏水器閥孔前后壓差),針對設(shè)備運(yùn)行情況確定排水量的選擇倍率,選用合理的疏水器后背壓值,背壓值選高,對疏水器后余壓凝水管路水力計(jì)算有利,但疏水器前后壓差減小,對選擇疏水器不利,同時(shí),疏水器后背壓值不得高于疏水器的最大允許值。
管網(wǎng)部分,管內(nèi)徑取決于管內(nèi)介質(zhì)的流量、流速,管道中介質(zhì)的允許流速,是 在正常進(jìn)行時(shí)沒有水擊,不產(chǎn)生振動以及經(jīng)濟(jì)因素等條件決定。當(dāng)選擇管內(nèi)介質(zhì)流速時(shí),為了滿足用戶所需一定的壓力和今后流量增加等情況,應(yīng)選取較低的介質(zhì)流速,以求得較大管徑,從而減小流體阻力。根據(jù)循環(huán)水的流量,確定流速,選用管徑,容易造成水力水平失衡,近端熱,遠(yuǎn)處涼,我認(rèn)為,確定熱水管網(wǎng)主干線管徑,應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)比摩阻,支線按允許壓力降確定管徑,介質(zhì)流速不應(yīng)大于3.5m/s,根據(jù)并聯(lián)環(huán)路節(jié)點(diǎn)壓力平衡原理,計(jì)算出資用壓差,并聯(lián)環(huán)路節(jié)點(diǎn)壓力平衡是指,管網(wǎng)中對任何一節(jié)點(diǎn)都滿足(1)流量的平衡:節(jié)點(diǎn)的各支路流量的代數(shù)和等于零,(2)壓降的平衡:該節(jié)點(diǎn)所在任一閉合環(huán)路所有管段的壓降的代數(shù)和為零,對于這一原理,我們可用電路并聯(lián)理論理解。當(dāng)入口處資用壓差較高時(shí),管道流速和壓力損失可相應(yīng)提高,假設(shè)某建筑物在熱源近端,我們可選用DN65管徑,在管網(wǎng)末梢,該建筑物要選用DN100管徑,這樣近端用戶盡量消耗本處多余壓頭,整個(gè)管網(wǎng)接近水力平衡,實(shí)現(xiàn)和諧供熱。 管網(wǎng)的敷設(shè)推廣采用直埋技術(shù),提高防腐保溫的效果,減少熱量損失。
綜上簡述,難以面面俱到,只要大家團(tuán)結(jié)一致,群策群力,將理論知識與實(shí)踐緊密結(jié)合,采用新技術(shù)、新工藝,用務(wù)實(shí)的態(tài)度,科學(xué)的方法,一定能達(dá)到挖潛增效、節(jié)能減排目標(biāo),迎來更加輝煌的明天。
參考文獻(xiàn):
1. 湯惠芬、范季賢 編 《城市供熱手冊》
2. 李善化、康 慧 編 《實(shí)用集中供熱手冊》
3. 官燕玲 編 《供暖工程》
作者簡介:
宋文,淄博熱力有限公司職工,工程師,在生產(chǎn)一線工作多年,后進(jìn)入單位通聯(lián)工程公司,參與建設(shè)了多項(xiàng)優(yōu)質(zhì)工程,如:華僑城換熱站、榮寶齋換熱站、宏程名座換熱站、淄博新區(qū)DN600管網(wǎng)敷設(shè)等,積累了豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
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