一、概況
伊寧市供熱公司供暖區域地處天山北麓,屬北溫帶中等溫度,四季溫差變化大,冬季極端氣溫寒冷可達-30℃。采暖設計熱負荷58W/m2·h規定采暖期為165天左右。從1997年開始建設集中供熱工程,先后于1997年、2001年和2005年建設三個熱源廠投入供熱系統,供熱管網按環型管網進行設計、安裝和運行。目前已形成DN200以上供熱管網110余公里,換熱站97座,總供熱能力374MW,實際供熱面積436萬平方米。
二、起因
1997年至1999年集中供熱面積81萬平方米,熱源為伊犁一電廠,實現熱電聯產,利用蒸汽加熱高溫水,采用間接供熱。供熱管網是相互影響和相互制約的,只要有一個換熱設備的熱媒流量發生改變,各換熱設備之間的流量會重新分配,當時采用小溫差、大流量的運行方式,熱網系統運行基本正常,室溫合格率達99%。2001年我公司建設第二熱源,建設規模2×29MW+1×46MW熱水鍋爐,形成供熱能力104MW。在當年采暖期的運行當中,一次網系統的水力失調比例加大,使用手動調節閥調節流量難以保證各個換熱站實際所需流量,造成一次網的近端換熱站和遠端換熱站二次供水溫差達6—7℃。而在二次網中,同樣由于水力失調造成近端熱用戶室內溫度超過25℃,遠端熱用戶室內溫度低于16℃的“近熱遠冷”現象,部分換熱站的熱用戶室內溫度的達標率只有96%,如果一次網和二次網系統的嚴重水力失調不能從根本上解決,那么隨著供暖面積的增加,不僅會造成能源的浪費而且也會使供暖質量不斷的下降。
三、應用效果
2001年-2003年,為了在各換熱站和各熱用戶間正確分配熱量,解決各熱用戶間冷熱不均的問題,公司領導及技術人員經過多次調研,使用多種手動調節閥調節流量,都未能達到理想效果。2004年,決定選用自力式流量控制閥,分別水平安裝在各個換熱站一次網的回水管上,二次網選擇了兩個供熱效果最不好的換熱站作為試點(十號小區換熱站和日報社換熱站),在每棟樓的回水管上安裝一臺自力式流量控制閥。
經過一個采暖期的運行,一次網系統由于各換熱站之間的流量得到合理分配,使一次網的遠近供水溫差減少到1—2℃,從而使遠端換熱站的熱交換效果接近近端換熱站的熱交換效果,供熱效果得到明顯改善。作為試點的兩個換熱站,二次網上安裝自力式流量控制閥后,各樓棟之間的流量得到進一步分配,末端的熱用戶室內溫度達到了17—20℃,用戶室內溫度達標率由96%上升到99%以上,可見安裝流量控制閥后的供暖效果是非常明顯的。
四、經濟效益分析
1、節電
2003—2004年采暖期供暖260萬平方米,一次網循環水泵合計4臺860
kW,每一萬平方米供暖面積每小時需要用電量860kW·小時÷260萬平方米=3.31kW·小時/萬平方米。
2006—2007年采暖期供暖413萬平方米,一次網循環水泵合計6臺1130kW,每一萬平方米供暖面積每小時需要用電量1130kW·小時÷413萬平方米=2.73kW·小時/萬平方米。
每一萬平方米供暖面積每小時節約電量:
3.31 kW·小時/萬平方米-2.73 kW·小時/萬平方米=0.58 kW·小時/萬平方米
一個供暖期413萬平方米的供暖面積節約電量為0.58kW·小時/萬平方米×24小時×165天×413萬平方米=94.86萬kW·小時。按每度電價0.55元計算,每個供暖期節約電費:
94.86萬kW·小時×0.55元/kW·小時=52.17萬元。
二次網由于點多面廣,統計數據較雜,根據這幾年的運行經驗,二次網換熱站平均節電15%,2006年—2007年采暖期供暖面積413萬平方米,二次網循環水泵用電量為795.8萬度,2006—2007年采暖期節電795.8萬度×15%=119.37萬度,按每度電價0.55元計算,每個供暖期節約電費:
119.37萬kW·小時×0.55元/kW·小時= 65.65萬元。
2、節煤
2003—2004年采暖期供暖面積260萬平方米,由于首站是熱電聯產,煤耗沒有可比性,這里只計算二號站的煤耗情況,二號站2003—2004年采暖期供暖面積132萬平方米,運行兩臺或三臺熱水鍋爐,耗標煤5.55萬噸,平均每平方米煤耗5.55萬噸÷132萬平方米=42.05公斤/平方米。
2006—2007年采暖期,二、三號站2006—2007年采暖期供暖面積339萬平方米,耗標煤13萬噸,平均每平方米煤耗13萬噸÷339萬平方米=38.35公斤/平方米。
2006—2007年采暖期與2003—2004采暖期相比,平均每平方米節煤42.05公斤/平方米-38.35公斤/平方米=3.7公斤/平方米,一個采暖期共節煤3.7公斤/平方米×339萬平方米=12543噸,以2007年平均煤價115元/噸計算,每個供暖期節約資金12543噸×115元/噸=144.24萬元。
3、節水
安裝自力式流量控制閥后,真正做到了“系統流量分配合理,熱量按需分配到戶”的原則,末端用戶不會因室溫達不到要求而私自放水取熱,使系統補水率大大下降,據統計,補水率由原來的3.5%下降到1%左右。
由于一次網為間接供熱,系統補給水為鍋爐失水,這里不做計算,二次網2006—2007年采暖期總用水量10.56萬噸,以2.5%的節水率計算,節約用水2640噸,軟化水價格按4元/噸計,每個供暖期節約水費1.06萬元。
4、增加供熱面積
未安裝自力式流量控制閥時,因系統水力失調,熱量未能合理使用,浪費現象比較嚴重,平均每蒸噸熱量實際供暖面積大約10000平方米。安裝流量控制閥后,系統平穩,熱量得到合理使用,現在,平均每蒸噸熱量實現供暖1.2萬平方米,平均增加供暖面積20%,這是一項很可觀的增產節能措施。
五、結論
實踐證明,安裝自力式流量控制閥,不僅節電、節能、節水、增加供熱面積,而且好管理,省人力,并且有效的解決了供熱系統中的“大流量、小溫差、近熱遠冷”的不平衡問題,使我公司實現了一蒸噸供熱1.2萬平方米的供熱能力,做到了“系統流量分配合理,熱量按需分配”的目標。------伊寧市供熱公司 鄧曉軍 ; 新疆宏泰建工集團伊黎分公司 楊紅偉;固安縣愛能供熱設備有限公司 王海軍








