浅论影响热网节能运行的技术原因
2013-08-15胥向东
胥向东 王 璞
(济南热电有限公司,山东 济南250000)
供热企业中能源的合理使用,直接关系到企业的生存、热用户的经济利益以及社会需求。各供热企业的经营实践证明,在保证合格的供热质量的前提下,能耗主要取决于热网运行的技术水平。热网运行的技术水平包括:供热系统设计的合理性,应用技术的先进性、可投资性,以及今后供热面积进一步开发时的适应性。热网运行技术的高低取决于能否迅速妥善的处理和解决好影响热网节能运行的各种技术问题。
1 热网运行的技术现状
1.1 落后的供热系统还大量存在
原始型的直供补混水系统,在小型的供热系统中采用是恰当的,但在一些中大型、地形高差较大的供热系统中却被广泛采用;还有的供热系统把三种形式混在一个系统中(即直供、直接混水和间供),并用热源供出统一供水温度。这些系统使供热质量达不到标准,调整难度大,只能用提高温度的办法解决,造成近段浪费、末端刚达标的现象。这些供热系统建设投资高,运行费用高,能源浪费严重,严重制约企业发展。
1.2 供热质量合格率不高
供热质量差、热用户冷热不均现象普遍存在。不少供热企业解决低温用户的方法错误,如:盲目改造管网,加粗管径,增大循环泵功率等,这些都进一步加大了能源浪费。
1.3 供热新技术推广普及不够
一些供热企业对已在实践中被反复证明了的可提高供热质量、提高安全性和节约能源的先进供热技术认识较少,采用率较低。如:热水管网的自力式流量控制阀调网技术、多热源联合供热技术以及水泵超常规节电技术等,使这些企业一直处在能耗大、供热效果差的落后状态。
2 热网节能运行时遇到的技术问题及解决方法
2.1 循环水泵选型错误
循环水泵选型错误是供热行业中电能浪费最严重的地方,水泵扬程过高和多台泵并联运行的传统观念,致使电耗超过实际需要,甚至高出数倍。选泵错误产生的原因是多方面的,经多方面的调查分析,主要有以下几方面:
2.1.1 确定水泵扬程的设计与实际需要相差太大
主要原因是设计人员套用有关设计规范时,全部采用“上线叠加”的做法,最后再乘以安全系数。当水泵扬程超过实际需要时,运行中就会造成水泵出水阀门无法开大的情况,会导致电机过载,造成电能大量浪费。应在正确选择运行参数基础上,进行详细的水力计算来确定;也可根据各处压力表的读数推算出各种部分的阻力损失,以此作参考校核水力计算结果,以确定水泵扬程;如果压力表设在水泵进口阀之前,水泵出口阀之后,则二者之间的压力差即为该供热系统实际需要的水泵扬程。
2.1.2 多种运行工况时简单采用多台泵并联
在一个供热系统可能存在多种运行工况时,如:采用分阶段改变流量的质调节方式时,都会采用多台型号水泵并联的设计方案。这种方案表面看很合理,但会使每台泵都不在高效区工作,从而浪费了电能。应改掉多台泵并联运行的习惯,使用单台泵运行时设计最佳方案。如果热源或热力站是恒流量质调节运行方案,应该重新选择一台流量和扬程合适的水泵作为工作泵,把原有的几台泵作为备用泵。
2.1.3 错误的技改措施使水泵功率越来越大
有一些企业在供热系统因为水力失调而造成远端用户供热效果不好时,错误的认为是水泵扬程低或流量不够造成的,因此采用更换大流量、高扬程水泵的方法解决,虽然这种方法可以相对提高一些末端用户的供热效果,但并没有使冷热不均的现象得到很好的解决,却进一步造成了电能的大量浪费,正确的解决方法是查找水力失调的真正原因,认真的做好管网调平衡工作。
2.1.4 脱离实际按规划负荷选泵
对于新建或者扩建的供热系统,近期的热负荷往往很小,几年后才能达到规划。在这种情况下,最理想的解决办法就是先按近期实际负荷进行水力计算后选泵,当负荷增大时再重新选泵。实践证明,用小循环水泵时节约的电费,会大大超过换泵的投资。
2.2 保温技术使用不当
保温是热网必不可少的一部分,热网运行节能与否和保温技术使用得当有相当大的关系,它影响管道的降温、线损、汽(热)耗等指标,良好的保温层保温表面温度应在30℃以下,但是现在供热管网保温层的普遍温度较高,导致热损失较高。
保温层表面温度较高的技术原因是:选用落后的保温技术及材料,在蒸汽管道上使用超细过滤棉套管,外层使用三布两油刷漆,或使用聚氨酯发泡,外壳使用聚乙烯材料进行保温,保温厚度达不到要求,保温效果差,对蒸汽管道也不适用。正确的处理方法是:使用硅酸镁毯,硅酸钙瓦块两层,厚度在10cm,保温膏填缝,外层使用铁丝网、水泥做保护层,总体厚度在15cm左右,200℃的管道温度其表层温度仅20℃左右,效果相当明显。
2.3 水力失调
供热企业对热网水力工况的重要性认识不够,热网中安装的调控设备陈旧、落后,甚至不进行热网的水力平衡调节,会造成用户冷热不均现象严重,导致热费收缴困难。有的供热企业为了解决这一问题,采用加大供热量,或是更换大功率的循环泵,还有的对低温用户采取扩大管径、清掏采暖系统的管道和散热器、甚至大量放水等方法,结果问题不但没有得到很好的解决,而且进一步造成了能源的浪费。
解决水力不平衡的方法是加装自力式流量控制阀,它不需要像其他阀门那样分层次安装,只要分别安装在需要控制的热力出口,并按需要调节好流量,就会一次性的完成系统的水力平衡。
2.4 原始的间歇式供热技术仍被采用
间歇式供热技术是蒸汽采暖时代被普遍采用的一种供热技术。用这种方式供热的采暖系统设计时,按当时的设计规范要求必须增加散热器的面积,同时在供热时使室温升到20℃以上,停热时室温降到16℃以下。随着供热技术的进步,在全面推广热水采暖的初期,也有人在沿用间歇式供热方式。但热水采暖系统的设计是按照连续供热方式设计的,散热器的片数比间歇式供热方式少,不适合采用间歇式供热方式。
目前比较理想的供热方式是:全采暖期实行连续供热。循环水泵不停的运转,在使供、回水温度随室外温度变化而变化的同时,还要根据热用户的性质和用热情况实行“分时、分区”的调节供热量和相关供热参数,从而达到最大限度的节能(如教学办公楼或机关办公楼在不同的时间可采用不同的供热参数等)。而采暖系统和控制系统的设计也应适合于“分时、分区”的连续供热方式。
3 整改措施
为了使供热系统中普遍存在的一些技术问题能尽快得到解决,最大限度的降低供热能耗,使供热企业迅速走上良性发展的轨道,整改措施如下:科学选择循环水泵功率,降低电耗;在供热管网中全面普及利用自力式流量控制阀优化水力工况的工作,在阀体上根据刻度设定流量,使近、远端用户真正按面积分配,从根本上解决普遍存在的冷热不均的问题;在供热管网中积极查找保温缺陷,进行整改,最大限度的减少热损。
[1]王魁荣,王建军,王魁吉.供热系统常见技术通病的分析及处理[J].区域供热,2006(03).
[2]山东省建设厅.城市供热法规文件标准规程选编[S].2002(03).
[3]济南市南郊热电厂运行考核指标[S].