燃?xì)鉄崴仩t供暖系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用
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本文以中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)供暖系統(tǒng)進(jìn)行燃?xì)鉄崴仩t供暖系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用為例，談?wù)勀壳拔覈?guó)燃?xì)鉄崴仩t如何發(fā)揮它的作用，更好的節(jié)能又環(huán)保，更好的為我們服務(wù)。通過(guò)燃?xì)鉄崴仩t改造前和改造后的對(duì)比來(lái)體現(xiàn)這一點(diǎn)。
一、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)燃?xì)鉄崴仩t供暖現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)分東西兩校區(qū)，全?？偣┡娣e為120萬(wàn)平方米，其中，東校區(qū)為一個(gè)中心燃?xì)鉄崴仩t房，西校區(qū)分為家屬區(qū)燃?xì)鉄崴仩t房和中心燃?xì)鉄崴仩t房。每年供暖所產(chǎn)生的費(fèi)用3500萬(wàn)元，占我校能源費(fèi)用的63%，為了節(jié)約能源，降低能源費(fèi)用，我校對(duì)三個(gè)供暖熱水鍋爐房進(jìn)行了供暖系統(tǒng)節(jié)能改造。
改造前燃?xì)鉄崴仩t運(yùn)行采用手動(dòng)調(diào)節(jié)控制，未實(shí)施集中優(yōu)化控制系統(tǒng)，燃?xì)鉄崴仩t運(yùn)行效率低，且燃?xì)鉄崴仩t本體有一定散熱損失;人工看天燒火，不能及時(shí)根據(jù)天氣變化和室溫變化調(diào)整系統(tǒng)負(fù)荷;鍋爐的高溫?zé)煔庵苯优欧诺酱髿庵?，未得到回收利?一次循環(huán)系統(tǒng)及各換熱站系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水泵多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，整體運(yùn)行效率低;一次管網(wǎng)存在水力失調(diào)現(xiàn)象;二次管網(wǎng)存在不同程度的水力失調(diào)，室溫溫差遠(yuǎn)近不一;管網(wǎng)中特殊性質(zhì)的樓宇在不需供熱階段仍然按常規(guī)模式供熱，不能調(diào)節(jié)，無(wú)效熱損失大;不能完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供熱的供需平衡、不能實(shí)現(xiàn)特殊樓宇的按需供熱。在鍋爐本體、循環(huán)水泵、管網(wǎng)三部分可通過(guò)節(jié)能技術(shù)改造挖掘一定的節(jié)能空間，實(shí)施節(jié)能降耗，降低運(yùn)行成本，低碳運(yùn)行。
二、燃?xì)鉄崴仩t節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用
2009年8月(暑假期間)，我們對(duì)燃?xì)鉄崴仩t房、換熱站、管網(wǎng)、用戶四部分整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一考慮實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合節(jié)能和提高供熱質(zhì)量，系統(tǒng)改造總工期約兩個(gè)月。現(xiàn)以東校區(qū)熱水鍋爐房為例對(duì)供暖系統(tǒng)改造進(jìn)行闡述。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)東校區(qū)中心燃?xì)鉄崴仩t房，位于北京市海淀區(qū)清華東路17號(hào)，2001年煤改氣后投入使用，擔(dān)負(fù)著中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)東校區(qū)577370平方米建筑的供暖任務(wù)，其中住宅、教學(xué)辦公樓192521平方米，學(xué)生宿舍113516平方米，教工住宅247209平方米，其他24127平方米。
東校區(qū)總熱源由六臺(tái)燃?xì)獬袎簾崴仩t提供，其中三臺(tái)7MW(WNS7-1.0/115/70—YQ)為XX鍋爐總廠生產(chǎn)，三臺(tái)10.5MW(WNS10.5—1.0/115/70—QT)為XX鍋爐公司生產(chǎn)。
總體供熱系統(tǒng)采用間接換熱方式，下設(shè)10個(gè)換熱站，換熱器均為板式換熱器。其中一次網(wǎng)配置循環(huán)水泵4臺(tái)，功率為75KW，揚(yáng)程32m，流量550m3/h.
根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，在原來(lái)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了如下8項(xiàng)技術(shù)改造內(nèi)容，跟北京中力創(chuàng)業(yè)機(jī)電設(shè)備有限公司的燃?xì)鉄崴仩t的8大節(jié)能技術(shù)一模一樣：
1、燃?xì)鉄崴仩t房?jī)?nèi)采用了計(jì)算機(jī)集中優(yōu)化節(jié)能控制技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)鍋爐及輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制、系統(tǒng)優(yōu)化配比，并安裝了燃?xì)鉄崴仩t比例調(diào)節(jié)儀，實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的雙重安全保護(hù)，自動(dòng)控制燃?xì)鉄崴仩t起停和對(duì)燃燒機(jī)大小火的控制;燃?xì)鉄崴仩t回水管道安裝了電動(dòng)蝶閥、系統(tǒng)管道安裝了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，既減少燃?xì)鉄崴仩t本體散熱損失，又提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。采集了系統(tǒng)的溫度/壓力/流量等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話，替代人工操作的誤差和滯后性造成的能耗損失，實(shí)現(xiàn)精確化控制，并能協(xié)助提高管理水平，達(dá)到節(jié)約燃料目的。
2、兩臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t加裝了煙氣余熱回收裝置，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)二次回水進(jìn)行加熱，提高二次系統(tǒng)的出水溫度，提高了鍋爐效率，同時(shí)降低了高溫?zé)煔獾呐欧?，煙溫由原?lái)130℃降低到了70℃左右，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排雙重效果。
3、根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化增設(shè)了獨(dú)特的環(huán)境氣候補(bǔ)償節(jié)能控制軟件系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)結(jié)合室外溫度變化、參考室內(nèi)溫度情況實(shí)施修正鍋爐及系統(tǒng)出水溫度，并設(shè)置了晴天/雪天/風(fēng)天三種特殊運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了供熱系統(tǒng)總體的供需平衡，替代了人工看天燒火模糊調(diào)節(jié)所造成的能耗浪費(fèi)。
4、十個(gè)換熱站內(nèi)的一次系統(tǒng)加裝了氣候補(bǔ)償控制系統(tǒng)(共12套自控軟件和電動(dòng)控制閥門(mén))，實(shí)現(xiàn)了一次水量的自動(dòng)調(diào)節(jié)分配，解決了一次系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象。同時(shí)，也根據(jù)室外溫度變化時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)二次系統(tǒng)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了供需平衡，節(jié)約熱能損失浪費(fèi)。并通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)換熱站的運(yùn)行溫度、壓力、流量等參數(shù)傳輸?shù)饺細(xì)鉄崴仩t房計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)總體的監(jiān)控和能耗管理。
5、對(duì)十個(gè)換熱系統(tǒng)所轄區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的管網(wǎng)水力失調(diào)問(wèn)題，通過(guò)水力計(jì)算和分析，加裝了自力式流量調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)行管網(wǎng)水力的平衡調(diào)整。調(diào)整后，改善了系統(tǒng)的水力狀況，使系統(tǒng)的水量和熱量得到了合理分配，解決了遠(yuǎn)冷近熱或部分樓宇冷熱不均的現(xiàn)象，降低因補(bǔ)償遠(yuǎn)端或不利端溫度造成的能耗損失，室內(nèi)溫度達(dá)到北京市要求的供熱標(biāo)準(zhǔn)(整體在18℃-20℃左右)。合理節(jié)約了熱量，為各個(gè)換熱站自行調(diào)節(jié)系統(tǒng)整體溫度奠定了平衡基礎(chǔ)。
6、通過(guò)合理水力計(jì)算，對(duì)一次系統(tǒng)循環(huán)水泵進(jìn)行了選型更換改造，由原來(lái)運(yùn)行3用1備的模式(合計(jì)功率225Kw)，改變?yōu)閱闻_(tái)運(yùn)行1用3備的模式(單臺(tái)功率110Kw)，同時(shí)加裝了變頻設(shè)備，根據(jù)鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)和負(fù)荷變化調(diào)節(jié)水泵頻率，實(shí)現(xiàn)了雙重節(jié)電效果。同時(shí)，對(duì)其中的三個(gè)換熱站內(nèi)循環(huán)水泵也根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行了水泵更換和加裝了變頻設(shè)備，進(jìn)一步擴(kuò)大了節(jié)電空間。水泵改造過(guò)程中更換了原系統(tǒng)六臺(tái)補(bǔ)水泵，加裝了變頻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了變頻恒壓補(bǔ)水，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
7、用戶室內(nèi)溫度采集采用無(wú)線傳感傳輸技術(shù)設(shè)備，采集了30個(gè)具有代表性的室內(nèi)溫度，時(shí)時(shí)采集傳輸?shù)饺細(xì)鉄崴仩t房計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為鍋爐運(yùn)行人員提供整體供熱參考，為水力平衡調(diào)節(jié)提供參考數(shù)據(jù)，大大縮短了整體供熱的調(diào)節(jié)時(shí)間段，改善了以往靠回水溫度調(diào)節(jié)滯后所帶來(lái)的能耗浪費(fèi)損失。
8、對(duì)室外管網(wǎng)中六棟辦公、教學(xué)樓宇進(jìn)行了分時(shí)分溫的控制改造，根據(jù)各個(gè)樓宇的使用時(shí)間，通過(guò)設(shè)定時(shí)間段實(shí)施不同階段不同溫度的節(jié)能控制模式，減少夜間或節(jié)假日期間的能耗浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)真正的按需供熱，減少熱量損失和不必要的浪費(fèi)。并通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)將各樓宇分時(shí)分溫控制系統(tǒng)的電動(dòng)閥門(mén)運(yùn)行開(kāi)度、供回水溫度等相關(guān)參數(shù)傳輸?shù)藉仩t房計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制暖溝內(nèi)的電動(dòng)閥門(mén)的運(yùn)行，減少了人工調(diào)節(jié)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率。
三、燃?xì)鉄崴脑烨昂竽芎膶?duì)比
(一)、對(duì)比方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
為了使能耗對(duì)比更具有公平性、合理性，比較基于相同的供暖時(shí)間段，集中供熱涉及的建筑物面積一致，且室內(nèi)的環(huán)境溫度滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，和實(shí)際供暖溫度基本相同，采用“度日數(shù)”法進(jìn)行比較;氣象資料由北京市氣象局提供;對(duì)比周期為：2008-2009年11月15日至3月16日供暖季與2009-2010年11月15日至3月16日供暖季。供暖面積及供暖水、電、氣數(shù)據(jù)由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)節(jié)能辦根據(jù)兩個(gè)供暖季的運(yùn)行記錄統(tǒng)計(jì)提供。(見(jiàn)下表)
表一免費(fèi)下載：中國(guó)農(nóng)大2008-2009和2009-2010供暖面積及供暖水、電、氣數(shù)據(jù)對(duì)比
(二)、綜合節(jié)能率計(jì)算
1、基準(zhǔn)線能耗計(jì)算
電能折標(biāo)系數(shù)：1Kwh=0.35kgce(公斤標(biāo)煤)
天然氣折標(biāo)系數(shù)：1m3=1.214kgce(公斤標(biāo)煤)
1.0噸自來(lái)水折標(biāo)系數(shù)：1噸=0.2429kgce(公斤標(biāo)煤)
而以上的燃?xì)鉄崴仩t改造的8個(gè)方面，則由北京中力創(chuàng)業(yè)機(jī)電設(shè)備有限公司的燃?xì)鉄崴仩t的8大節(jié)能技術(shù)參考來(lái)而。
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