供熱站的生產運行系統是一個由熱源、管網、用戶組成的復雜系統,在熱的生產、輸送、分配、使用的各個生產環節,會因為生產規模、系統缺陷、設施老化、運行不當,管理疏漏等問題,直接造成運行中的能耗浪費,增加供熱能源成本。因此主動地通過有效的技術措施和管理手段使各環節的能源消耗水平得到合理控制,努力消除生產過程中可以避免的能量浪費,不斷改進、完善、優化供熱運行系統,挖掘節能潛力,才能真正達到節能減排的目的。
一、供熱運行時各環節造成能耗損失的因素分析
1.1設備影響
—般情況下,燃煤供熱鍋爐的設計熱效率(≥IⅥr)一般在75-85%(燃油、汽供熱鍋爐熱效率在9o%左右)。但在使用時,由于鍋爐結構、燃料供應、技術水平、管理水平、人員素質等方面不同的原因,使鍋爐的運行效率差別很大。風機是熱源系統的主要附屬設備,水泵是熱網系統的主要設備。其電耗大小,不但對電資源有影響,也對運行成本有顯著影響。它們的流(風)量和揚程(壓頭)的選擇與配置是十分重要的。選擇與配置得當,裝機電功率合適,運行工作點處于設備高效率區域,電耗少。選擇與配置不當(一般是偏大),裝機電功率偏大,運行工作點偏離設備高效率區域,則電耗多,兩者的相差可達10—30%。
1.2熱網輸送的影響
熱水管道在輸送過程中,因管網布局、管網流速選擇、閥門管配選擇、敷設方式不同,其熱網效率也不同,優化管網局選擇合適管徑和閥門管配件,盡可能減少沿程阻力是減少輸送電耗的根本。熱水管道最好采用直埋敷設技術,由于用導熱系數極小的聚氨酯硬質泡沫塑料保溫,能更好對管道保溫,提高熱網效率。
熱網運行補水率可近似認為是輸送過程失水的指標。系統泄漏丟失的熱水,補充的是比回水低得多的冷水(一般是4一1O℃),要把它加熱到供水溫度至少是循環水的四倍(運行時供水溫度一般為65-85℃,回水溫度40-60℃)。因此大量失水會造成熱量丟失、管網阻塞、腐蝕,影響供熱能力和供熱質量。
1.3運行方式的影響
熱網系統如果水力工況失調,流量、溫差分配不勻,會使不利環路增多,管網輸送能力嚴重下降。若系統運行采用’大流量小溫差’來緩和這一問題,則會帶來循環水泵電耗的增加和熱源供熱量的增大(電耗與流量、揚程成正比;在管網不變條件下,電功率隨流量的三次方變化)。因此,應該在供熱系統增加必要的控制手段,調節水利平衡,將供水溫度提高到設計溫度或接近設計溫度,以提高供熱系統的輸送效率、節約能源,并為用戶優質服務打下良好基礎。目前,油田小區的單體樓多為自上而下的串供方式,限制了“小流量大溫差”的合理調整,造成了一定的能耗浪費。
1.4用熱終端系統的影響
熱生產的目的,最終是為熱用戶提供服務。由于油田很多社區居民樓建設時間早,其用戶屋內配套的采暖設施,如暖氣片、立管、穿墻管,也因使用年限長,老化銹蝕造成失水率增加,燃料消耗增加。而近年來由于很多前線職工搬遷總部,使前線社區無人居住的空房增多,且自上而下的串供方式不能有效切斷單體用戶供暖,也造成一部分熱量無效損失。
二、生產環節的節能控制
2.1系統規劃開展熱源整合淘汰落后設備
隨著供熱用戶和供熱系統的規模的逐漸擴大,一些原來各單位投產的小噸位鍋爐房,因生產熱源的設施老化、系統落后造成熱生產費用高、能耗大、廢氣廢水排放超標,且不能滿足新增用戶的供暖需求。因此可在通過對供熱現狀、方案論證及技術、經濟等各方面科學規劃后,采取集中區域供暖的方式。柳屯供熱站在實施了熱源合并調整工程,關停了幾個小區小鍋爐房,撤銷了共6臺2.8Mw的小鍋爐。更新了相應的配套設施,原來運行時需同時啟動2臺共10噸鍋爐才能保證運行,而現在只需1臺鍋爐就能滿足冬季供暖,在一定程度上不僅節約了天然氣得耗量,更是節約了電量。
2.2選擇與運行相匹配的風機、水泵采用變頻技術
風機、水泵的選擇和配置不僅要與現有運行相匹配,且能力要有一定的超出,這是因為:一是運行時要求揚程有一定富裕度,且風機、水泵規格不可能與需要完全一致,一般選型結果都稍大,二是在運行過程中荷載(揚程、流量脯有波動變化,小荷載時風機、水泵的能力會進一步富裕;三是熱網建設有一發展過程,循環水量逐年增加,系統滿負荷前水泵能力富裕很大。四是如果風機、水泵采用調速技術,可以及時地把流量、揚程調整到需要的數值上,消除多余的電能消耗。
柳屯站南區鍋爐房三臺鍋爐鼓、引風機均采用變頻調速技術,冬季運行期間,節電率能達到15%一30%,天然鍋爐房原來設計投產時有3臺45KW循環泵,其流量與l2.3萬平方米供暖面積極不匹配:啟動一臺循環泵流量不足,無法保證達標供暖,啟動兩臺循環泵,雖然可保證供暖流量,卻流量超標,電量浪費。2010年中,柳屯站對此進行了施工改造,更換了一臺75KW大流量循環泵,冬季采暖期間,只運行這一臺就可滿足供暖循環流量,使電耗得到了很好的控制。
2.3加強運行調控提高鍋爐燃燒效率
本站對燃煤鍋爐房的鏈條鍋爐采用型煤燃燒技術,選擇與鍋爐性能相同發熱值較高原煤,通過對原煤加水量、配風比、煤層厚度、爐排轉速等技術因素進行控制,使之達到最佳燃燒狀態;對燃氣鍋爐則要加強系統的嚴密性,采取防止鍋爐本體及煙風道滲漏風的措施,強化天然氣與空氣混合,合理配比氣量、風量,控制過剩空氣系數在1.1-1.18之間,增加輔助受熱面,控制排煙溫度,使鍋爐在最佳的狀態下燃燒,保證鍋爐較高熱效率。
2.4加強管網改造提高管網輸送效率減少系統失水率
柳屯供熱站自2009年起,不斷實施熱網改造工程,對原有管網進行改造,優化管網布局,盡量減少沿程阻力。使熱源輸送到位,分配均衡,且輸送效率和熱效率都得到了提高。
三、管理環節的節能控制
3.1加強節能的基礎管理工作
供熱站應根據節能工作需要及時制定和修訂節能管理制度、規定;建立了三級節能體系,加強供熱運行時燃料、水、電的管理,細化各種能源消耗計量,積極實行經濟技術等級達標活動,層層分解能耗指標,組織分析各項生產技術指標及經濟技術指標;定期對各隊、各班組的節能工作進行檢查、評比、公示;并納入到績效考核中去。
3.2加強員工節能意識的提高
提倡節約,反對浪費,在員工中廣泛開展節能宣傳教育活動,加強職工的節能意識學習,使企業職工充分認識節約一滴水、節約一度電、節約一克煤不僅是為企業創效益,也是為自己增效益,同時也是一種社會責任。
3.3加強生產過程管理,提高設備運行效率
運行人員要規范操作,掌握系統運行分析能力;加強設備巡檢,對出現的異常,要認真對待,徹底解決任何細微的問題。
3.4加大節能技術改造,提高設備可靠性
針對現有耗能系統和設施設備的各個環節,利用先進的科學技術,采取技術上可行、經濟上合理的大修、維修改造,優化系統和設備,減少能源消耗,挖掘節能潛力,不斷供熱熱源利用率。
四、結束語
供熱站作為冬季供暖服務的基層單位,必須要在生產運行系統的各個環節實施節能控制,減少能源消耗,在服務用戶、服務主業、達標供熱的同時,積極推進節能減排技術的改造和應用,全方位的實施節能管理措施,真正做到節能降耗、清潔生產、安全運行。
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