《供热管网系统节能运行技术措施研究报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《供热管网系统节能运行技术措施研究报告（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-目 录序 言1第一章 供热管网系统节能运行技术措施研究2第二章 热力站节能运行研究29第三章 集中供热系统一次网节能运行研究59第四章 公建节能运行措施的研究75. z-序 言根据相关数据统计，我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成局部。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/m2年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的2-4倍。能耗高的主要原因有3个：一是围护构造保温不良；二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重；三是热源效率不高。在能源紧的情况下，集中供热作为一项节约能源、保护环境、方便生活的重要根底设施，在城市开展中的重要地位日益显现。集中供热通过取
2、替低效率的小锅炉，代之以大型热电联产和大型热水锅炉房，有效提高了热源的热效率。但由于集中供热系统庞大、环节多，也存在输配环节热损失大、系统整体效率不高等弊端。热力集团*公司在省墙材革新和建筑节能管理办公室的资助下，通过对集中供热系统节能运行进展研究，结合热力集团的运行经历，从源头设计、一次网的运行调节、管理；换热站及二次网的运行调节、管理；公建的节能运行管理等几个方面进展了系统分析，编制了?供热企业节能运行管理方法和使用手册?，希望对同行业提高运行管理水平、降低能耗起到帮助。第一章 供热管网系统节能运行技术措施研究在能源紧的情况下，集中供热作为一项节约能源、保护环境、方便生活的重要根底设施，在
3、城市开展中的重要地位日益显现。据相关调查和资料显示，我国北方地区供热能耗为现行国家民用建筑节能标准的1.5倍左右，为一样气候条件下兴旺国家的2-3倍，说明集中供热系统能耗量偏大，具有节能潜力。集中供热节能需要做两方面工作，一是建筑本身节能。通过节能建筑及对既有建筑节能改造，降低建筑物本身能耗，是供热系统节能的根源；二是集中供热系统节能。依靠技术进步，将新技术、新产品应用到供热系统中去，积极推进供热节能减排，不断挖掘供热系统潜力。集中供热系统作为能源的直接消耗者和热能的分配者，热、电、水的消耗是集中供热能耗的主要组成局部，也是节能减排控制的主要容。本文以间接集中供热管网系统为例，对热水采暖供热管
4、网系统能耗进展分析，并针对供热管网系统能耗浪费情况提出了解决措施。1.1、常规集中供热系统简介常规集中供热系统包括热源、一次网、换热站、二次网及热用户五局部图1-1。图1-1：常规供热系统示意图热源的作用是产生高温高压水并不断向一次网输出热量。目前，集中供热系统热源主要采用燃煤区域锅炉房、热电联产等形式。一次网的作用是将热源产生的热量，即高温高压水输送至换热站。换热站的作用是将一次网的高温高压水转换成低温低压水，并不断向二次网输出热量。换热站的主要设备包括：换热器、循环泵、补水泵、除污器、水箱及相应测量表计。二次网的作用是将换热站产生的热量，即低温低压水输送至用户。热用户是热量的使用者和消耗者
5、。热用户根据采暖形式不同可以分为散热器采暖、地板辐射采暖和风机盘管采暖三种形式。1.2、集中供热管网系统常见能耗浪费分析、集中供热管网系统主要能耗指标分析根据调查研究，在集中供热管网系统中，能耗本钱占总本钱的60%-80%。节约供热管网系统的能源消耗，是供热单位实现经济运行的必要渠道。只有注重供热管网的科学控制、合理调节、实现均衡供热，并结合运用现代先进管理方法，才能增强供热单位的生存能力和竞争能力。因此，实施供热管网系统节能运行，是供热单位的当务之急。集中供热管网系统能耗主要由热、电、水三局部组成。以市集中供热为例，2021-2021采暖期，热量指标占集中供热能耗本钱比例的86.5%；电量指
6、标占集中供热能耗本钱比例的12.5%；水量指标占集中供热能耗本钱比例的1.0%图1-2。图1-2：热、电、水能耗比例示意图由此可见，集中供热管网系统中能耗最大的局部为热量，其次为电量，最小的局部为水量。、常见热量浪费分析热量是集中供热管网系统中能耗最大的局部，也是集中供热管网系统中占集中供热能耗本钱比例最大的局部。因此，通过对集中供热管网系统热量浪费情况地分析，可以充分挖掘集中供热管网系统节能潜力，降低供热本钱。热量浪费主要由管网水力失调、不同采暖形式混装、公建热量浪费、粗放运行调节方式、供热管网失水、管道老化引起的。具体分析如下：.1、管网水力失调引起的热量浪费管网水力失调，近端用户水流量大
7、于需求流量，远端用户水流量小于需求流量，产生近端用户过热，远端用户不热的现象。这个时候，为了保证远端用户供热效果，大多数供热单位提高供水温度、提高循环泵功率、加大管网循环流量，这样95%的用户室温就超过了规定温度，超值享受到了夏天一样的温暖。由此可见，管网水力失调产生超温浪费，即热量浪费。以市气象参数为例，经过理论计算，用户室温每升高1，每天多增加供热量4.5%。.2、不同采暖形式混装引起的热量浪费许多换热站包含不同采暖形式的热负荷，如散热器、地暖混装，散热器、地暖、风机盘管混装。其中，散热器采暖设计供回水温度为85/60，地板辐射采暖设计供回水温度为50/35，风机盘管采暖设计供回水温度为6
8、0/50。为满足最高供热参数要求，造成其余用户过热，产生热量浪费。假设*一换热站所带负荷中散热器采暖、地板辐射比例为1:1。则换热站实际流量超过设计流量20%，实际供热量超过设计供热量25%，因此不同采暖形式混装产生热量浪费。.3、公共建筑热量浪费由于许多换热站包含公共建筑及住宅两种不同用热性质的建筑，换热站必须每天24小时连续供热。由于公共建筑用热时间集中，如办公楼、学校，绝大多数工作人员同时上、下班，每天工作8小时。因此，在8小时之外，供热系统仅维持在防系统结冻状态即可。可见，对于公共建筑而言，一天中有近2/3的时间，将供应的热量大局部浪费掉了。以学校为例，*学校用热面积1万平米，年耗热量
9、4378GJ。根据用户用热性质进展分时段调节，即每天正常供热8小时，其余时间维持房间防冻。可节省热量1313GJ，这些热量可以满足3000平米用户的用热需求。可见，公共建筑具有节能潜力。.4、粗放的运行调节方式起的热量浪费供热量的多少应适应室外温度的变化，并保证用户室温在允许的围。供热单位应该根据室外气温对供热量进展调整、修正。但有些供热单位没有根据室外平均温度计算各换热站供热量，而是根据经历下达供热指标，致使用户超温，产生热量浪费。.5、系统失水引起的热量浪费供热过程中损失多少水就必须补充多少水，但损失的是热水，补充的则是冷水，冷热水温度的差异必然导致供热质量下降，并产生热量浪费。按实际供水
10、温度85，补水平均温度5为例，每吨补水耗热量为：Q=1000*4.2*85-5=0.336 GJ假设*换热站每天失水10m3，供热天数按150天计算，每年失水1500 m3，这些水消耗热量504GJ，这些热量可满足1200平米用户的供热需求。.6、管道老化引起的热量浪费随着供热管网使用年限增加，管网中的保温管道保温破损，管网保温破损后，管网温降增加，管道输热能送效率降低，产生热量浪费现象。、供热管网系统常见电量浪费分析供热管网系统中的耗电设备主要是循环泵、补水泵，其耗电量占集中供热管网总耗电量的90%以上。循环泵、补水泵均为离心泵，离心泵的流量Q、扬程H、功率P、转速N、频率F的关系式如下：Q
11、/Qm=N/Nm=F/Fm; 1H/Hm=(N/Nm)2=( F/Fm) 22P/Pm=(N/Nm)3=( F/Fm)33由上述关系式可以看出，循环泵、补水泵的功率与流量、扬程、转速成正比。供热管网流量、阻力的增加均会影响泵的功率，从而影响电量。电量浪费主要由管网水力失调、设备阻力增加、设计不合理、二次网大流量小温差运行方式引起的。具体分析如下：.1、管网水力失调引起的电量浪费管网水力失调，造成近端用户过热，远端用户不热。这个时候，为了保证远端用户供热效果，大多数供热公司提高管网循环流量，使管网的实际流量超过设计流量，由于循环泵功率与循环流量成正比，即PQ3，在损失热量的同时，致使循环泵耗电量
12、大幅度增加。假设换热站的二次网循环流量增长10%，电量将增加33%。.2设备阻力增加引起的电量浪费集中供热管网系统中的设备包含换热器、除污器、阀门等。这些设备因磨损、锈蚀、挂垢、堵塞后，水流阻力增大，致使循环泵扬程升高，由于循环泵耗电同循环泵扬程成正比关系，即PH，因此水泵耗电量增加。.3、设计不合理引起的电量浪费设计人员应根据?城市热力网设计技术规?，计算供热管网的循环流量及最不利环路水流阻力，并根据理论计算值选择循环泵、除污器等设备。但是，现在有些设计人员不严格执行?规?，存在设计不合理现象。设计不合理有以下两方面原因：一是设计保守。设计人员计算理论循环流量及水流阻力时，平安系数选取上限值
13、。并且当标准型号设备与理论计算值不相符时，选择型号偏大的设备。如循环泵余量偏大，额定流量、扬程偏高，循环泵工作点偏离泵的高效工作区，使循环泵运行效率低，浪费电能。二是设备预留。由于建筑分期建立，换热站设备选型按建筑最终规模确定。因此，设备余量偏大。如循环泵不能满负荷运行，无论循环泵是否采用变频控制，循环泵都偏离高效工作区运行，产生电量浪费。.4、二次网大流量小温差运行方式引起的电量浪费低温水采暖是集中供热采暖的普遍形式，多数供热单位采用大流量小温差的运行方式，使实际运行流量大于设计流量，增加了循环泵电量。因此，在实际运行过程中，应该防止采用大流量小温差运行方式。以散热器采暖为例，采用大流量小温
14、差的运行方式，供回水实际运行温差不超过15，设计供回水温差25为例。实际供回水温差是设计温差的15/25倍，即实际运行流量是设计流量的1.67倍，根据循环泵功率与流量关系式 PQ3，推导出循环泵功率是设计功率的4.7倍。由此可见，采用大流量小温差的运行方式，当供回水温差由25变成15时，循环泵的轴功率增加4.7倍，产生电量浪费。、供热管网系统常见水浪费分析目前一些城市的供热管网系统失水很严重，能源浪费也很严重，给正常供热工作带来很大困难。水浪费主要由管网水力失调、管网维护不当、水质不合格、监管不到位引起的。具体分析如下：.1、水力失调引起的水浪费二次网水力失调，造成局部用户不热，不热用户可能会
15、在散热器上安装水嘴放水，强化二次网循环，产生水量浪费。.2、管网维护不当引起的水浪费由于管网使用年限增加，保养不当，管道腐蚀严重，致使管道跑、冒、滴、漏现象严重。.3、水质不合格引起的水浪费管网水质不合格，致使管道、设备构造、堵塞，为保证供热效果，必须冲洗管道，使耗水量增加。.4、监管不到位引起水浪费由于监管不到位，用户私自放水用于洗衣服、拖地，致使耗水量增加。1.3、供热系统降低能耗节能措施由上述能耗浪费分析可见，造成供热管网系统能源浪费的原因多种多样，供热管网系统具有节能潜力。针对热、电、水的能耗浪费分析，提出如下节能方案，以到达供热管网系统节能的目的。、供热设备节能措施随着科技进步，供热行业的新技术、新产品不断涌现。根据供热单位自身特点，适当应用新技术、新产品，通过增加供热管网系统的硬件设施，可以有效提高供热管网的调节手段，为节能降耗创造根底条件。.1、适当增加换热站表计，建立热网监控系统A、建立热网监控系统的必要性随着供热事业的开展，集中供热管网规模越来越大，换热站数量越来越多。庞大的供热管网系统，假设不采用热网监控系统，存在换热站供
