供热领域提高蒸汽利用率的新型节能技术方案

杨精林

【摘要】本文介绍了一种提高蒸汽利用率的新型节能技术设计方案，并通过对一个供热换热站的技术改造、试验、计算，验证了该设计方案的节能效果明显，效益显著，具有很好的推广价值。

【关键词】节能方案；蒸汽；利用率

0引言

我国北方每年冬季都会有供暖期，用于供暖的能源消耗占冬季能源消耗的很大比重，如何降低供暖能源消耗成为整个社会节能降耗的重要课题。目前我国城市供暖系统的主要方式是：首先生产高温高压的蒸汽，将蒸汽供应到每个居民小区的换热站，通过换热机组将蒸汽的热量转换成热水的热量，然后供应到千家万户。这种节能技术方案就是从如何提高蒸汽利用率的角度着手，实现节能的目的。

1节能方案的工作原理

该供热节能技术的基本原理是蒸汽通过换热器后产生冷凝水，再将温度较高的冷凝水用水泵输入供热循环系统，充分利用冷凝水的余热。再将供热循环管道中的部分回水用水泵输入热泵水箱，利用热泵技术将水箱中热水的部分热量再吸收出来，添加到供热循环中，再次利用余热。通过两次充分利用余热中的热量达到提高能源利用率的目的。

设计原理框图：

2试验检测数据

为了验证该技术方案的节能效果，通过反复研究、多次修改设计，最后利用该方案对某一个小区的供热系统进行节能技术改造，并安装了各种计量检测仪表，连续检测24小时，记录了各种计量数据，发现该技术在提高换热站蒸汽利用率方面有明显作用。具体数据如下：

1）24小时内用蒸汽总量70t，压力0.4MPa,温度143℃；

2）水泵输入管道的冷凝水69t，水温72℃；

3）输入热泵水箱的水量68t，水温36℃；

4）热泵制热量2500kWh；

5）返回供热管道的冷凝水量69t，冷凝水温度72℃，回水管道水温36℃；

6）输入管道的水泵耗电量10kWh；

7）输入热泵水箱的水泵耗电量9kWh；

8）热泵耗电量22.5kW×24小时=540kWh。

3计算过程:

１）输入管道的冷凝水的热量(换算成kJ)Q1：

根据物理学得知，1g水温度降低1℃放出的热量是1卡，1卡=4.2J，

Q1=69t×1000kg/t×（72-36）℃×4.2kJ/kg·℃

=10432800kJ

２）热泵制热量(换算成kJ)Q2：

Q2=2500kWh×3600kJ/kWh=9000000kJ

3）消耗的电能(换算成kJ)Q3：

Q3=（输入管道的水泵耗电量+输入热泵水箱的水泵耗电量+热泵耗电量）×3600kJ/kWh

=（10+9+540）kWh×3600kJ/kWh=2012400kJ

4）换热站24小时所用蒸汽量的总热能为(换算成kJ) Q：

查表，得到每t蒸汽的热值约为2738060 kJ，

Q=2738060kJ/t×70t=191664200kJ

5）提高能源利用率η：

利用余热的总量减去消耗的电能，除以消耗的总热能。

η=（Q1+Q2-Q3）÷Q×100%

=（10432800kJ+9000000kJ-2012400kJ）÷

191664200kJ×100%

=9.1%

4节能方案的效益分析与结论

以我国北方的大部分地区为例，一个中型居民小区供热系统每天消耗蒸汽70吨，一个供暖季4个月120天，所消耗的蒸汽總量是8400吨，利用这种节能技术后可以节约蒸汽764吨，一个中型城市每年就可以节约蒸汽三十万至四十万吨，减少煤炭消耗六万至七万吨。

通过以上的分析验证，该节能技术方案提高蒸汽利用率明显，并进一步提高供热系统的经济效益，能节约大量蒸汽，对提高城市供热领域的能源利用率有很大帮助。作者详细介绍了该节能技术方案，希望对供热领域节能降耗有一定的指导意义。

［责任编辑：汤静］