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集中供热模式分析和热源热网优化节能技术

时间:2019-11-12 8:26:28   作者:吉时刻   来源:注册   评论:0
内容摘要:由于热力站的热源是由热源厂统一提供,所以热力站在满足用户供热需求的情况下一般只能通过调节站内循环流量达到节能降耗的目的。从供热质量角度看,也是连续供热优于间歇供热。一昼夜内,室外温度通常有10℃的变化..
集中供热系统供热模式分析

集中供热系统从热源向热用户供热有两种基本方式:第一种为热媒由热源经过热网直接进入热用户;第二种为热媒由热源经过一次热网进入热力站,在热力站的换热设备内与二次网的热媒进行热交换,二次热媒经二次热网进入各个热用户。

各供热模式的分析 

1 设置混水泵的直连供热模式 
  设置混水泵的直连供热模式在集中供热中发展较慢,其原因主要是一次网的压力太高,采用混水直连,一次网压力超过用户系统内管道构件及散热设备的承压能力。故在大型集中供热系统中难以普遍应用。但是这种连接方式相对于间接连接方式来说,主要优点体现在以下几点:
  (1)初投资费用低。因混水泵连接工艺结构上没有换热器,那么也减少除污器过滤器、管道以及一些管道附件等设备,同时减少了热源循环水泵的扬程,因为不需要克服换热器、过滤器以及除污器等的阻力损失;不需要软化水系统以及补水定压系统,同时还省去了一些控制设备,因为在间连网中,由于一次、二次网的水力工况互相独立,故需分别在一次、二次网上设置控制点和变频泵来进行调节控制。
  (2)热损耗较小,维护费用低。
  (3)混水泵可以克服一部分阻力。整个系统的阻力主要由热源循环泵克服一部分,另外一部分由混水泵分担。
  (4)可以拉大一次网供回水温差,减少系统输送流量,减少系统能耗。
  (5)降低输配电耗。混水直供方式一次网的富余压差可以保留在二次网中,在二次网中转化为循环动力将热水送往各热用户。

2 设置换热站的间接供热模式 
  间接连接方式有以下优点 
  (1)多热源联网供热系统的一次网一般比较长,或供热区地形高差较大,或该区域有高层用户,此时采用直接连接方式供热容易使用户的散热器等设备超压而破坏,而间接连接方式可以满足这方面的要求。
  (2)间接连接供热系统可以满足热用户不同的供回水温度和供回水压差的需要。直接连接供热系统很难满足用户的特殊要求。
  (3) 间接连接系统可以保证一次网基本不漏水,用户系统和二次网的漏水点也比较容易查找,这样不但可以使供热系统安全地运行,而且由于减少了内锈蚀而延长了系统的寿命。
集中供热热源热网优化节能技术

3 单管供热模式 
  (1)采用单管供热系统以后,管网的压力有所降低,而且主干线越长即主干线的阻力损失越大时,单管供热系统的运行压力相比于双管供热系统下降的越多,这样就拓宽了混水泵直接连接的应用场合。
  (2)单管多热源除具有双管多热源的一般优势以外,因为单管系统沿程管径不变,管径本身就具备了环状管网的特点,只要在两个热源的干线上的适当位置处增加一个等径的连通管就构成了环状管网,可靠性比较高,运行调节也比较简单。
  (3)在单管供热系统中,总流量沿程不发生变化,系统中任意一个用户流量的变化不会影响到其它用户的流量,供热信息网了解到这样就有利于分户计量供热系统的实现,用户按照自己的用热量进行交费,如果关断不交费用户也不会对其它用户造成影响,这对分户计量供热系统的运行调节带来很大的方便。
  (4)单管系统对扩网的适应性更强,单双管虽然均可对供水进行再热,但是双管的再热源位置比较固定,就是在主热源之后。而单管再热源的位置比较灵活,只要是供水温度有再热的必要就可马上串联一个热源,热源个数也没什么限制。

集中供热系统热源热网节能方法概述:

◆集中供热系统调节方法种类:

(1)质调节: 即改变管网的供水温度。

(2)量调节: 即改变管网的供水流量。

(3)质量—流量调节: 即同时改变管网中的供水温度和供水流量。

(4)间歇调节: 即改变每天供热的时间。

◆热源节能调节方法:

某供热公司热源厂现有三台64 MW 锅炉,设计供热能力为300 万m2。供热管网采用质、量相结合的调节方式。一次热水管网系统调节方式为分阶段改变流量的质调节,二次热水管网系统为纯质调节。根据该供热公司以往运行情况和2012 年~ 2013 年采暖季季末的联动试验结果,热源厂两台泵满负荷运行流量为2 750 t /h,该种运行状态下考虑两台循环泵满负荷运行。供热信息网了解到根据室外气温结合设备状况调节循环流量,热源厂流量按G = 93% 和G = 70%运行,流量分别为2 750 t /h 和2 071. 90 t /h。运行期启动该热源厂锅炉,根据室外温度的变化,确定热源厂锅炉运行台数,以满足负荷所需的热量。

由以下方法达到热源节能目的:

(1)、当室外温度在5 ℃~ - 4 ℃( 不包括- 4 ℃) 时,供热管网流量为计算最大流量的70%,该热源厂循环流量为2 071. 90 t /h,一次网供水温度为71 ℃~ 100 ℃,回水温度43 ℃~ 52 ℃,这个阶段该热源厂由两台循环泵满负荷运行;

(2)、当室外平均温度twp在- 4 ℃( 包括- 4 ℃) ~ - 11 ℃时,供热管网内的循环流量为计算最大流量的93%时,该热源厂循环流量为2 750 t /h,一次网供水温度为89 ℃ ~ 108 ℃,回水温度54 ℃~ 60 ℃,这个阶段该热源厂由两台循环泵运行;

(3)、当室外温度达到10 ℃ 以上时就可以采取间歇式供热调节,在保证供热室内温度的条件下实现节能降耗的目的。

热力站节能调节方法:

由于热力站的热源是由热源厂统一提供,所以热力站在满足用户供热需求的情况下一般只能通过调节站内循环流量达到节能降耗的目的。

现某供热公司为了提高热力站的供热能力,降低运行成本,实现节能降耗。为某热力站循环泵加装变频设备,该热力站循环水泵的型号是KQL100 /350-11 /4,流量Q = 50 t /h,扬程H = 32 m,功率N = 11 kW,以提高热力站站出力,并节能降耗。

(1)采用变频设备的节能分析。。一个采暖季运行期间,循环泵工频运行时的费用为:11 kW × 151 d × 24 h /d × 0. 66 元/kWh = 26310.24 元。采用变频设备,按38 Hz 运行时费用为:11 kW × ( 38 /50) 3 × 151 d × 24 h /d × 0. 66 元/kWh = 11549.56 元。

◆供热运行方式的选择:

目前大多数局域小锅炉房采用间歇供暖,例如每天早晚各供一遍热,每次运行几小时。主张间歇供热者有一种理论:白天室外温度高,可以不供暖;夜里人们都在休息,也不需要供暖。于是就只要早晚各供一次热就可以了,既符合生活规律又节了能。 

其实这是一种误解。在一定的室外平均温度下,要维持住室内平均温度,一昼夜内向房间的补充热量是一定的。不管是间歇供暖还是连续供暖,都必须提供足够的热量才能保证室内温度。两者的差别只不过是,间歇供暖在几小时内把房间的24小时的热量供出来,就好像一个人每天只吃三顿饭,但要把24小时所需能量吃进去一样。为了实现这一点,锅炉的容量、水泵的容量、管道的输送能量、散热器面积,都要比连续供暖时超出几倍,增大了投资。而运行时却有绝大部分的时间闲置备用,设备利用率低。 

更有甚者,在间歇供暖时,锅炉不断的压火和启动,很少时间在满负荷运行,运行效率低。压火时煤仍在缓慢燃烧,放热量全部损失掉。压火时锅炉的炉墙蓄热、金属蓄热、水的蓄热全部损失掉,启动时要重新加热,这部分损失也是可观的。供热信息网了解到特别在每遍供热时间短的时候,蓄热所占百分比就相当大。间歇、周期地运行的采暖锅炉,期热量平衡应按周期工作热设备来进行,不能只考虑其稳定负荷的那一段时间的热量平衡。此外,锅炉时起时停,系统忽冷忽热,也影响锅炉和系统的寿命,常常发生漏水事故。

从供热质量角度看,也是连续供热优于间歇供热。一昼夜内,室外温度通常有10℃的变化,
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标签:集中供热节能技术 热网优化节能技术 供热管网优化方法 热力管网节能技术 热网节能调节方法 供热运行方式选择 
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