浅谈某集中供热企业节能降耗措施及潜力

刘宸

【摘要】供热系统随着社会以及节能环保的需要及不断发展，逐步淘汰了传统小型锅炉区域供热的方式，改为更为高效的热电联产集中供热，极大地提高了能源率用率，但仍然会有设计不合理、能耗高、供热成本居高不下的情况。本文针对峰峰集团后勤实业分公司的集中供热系统在节能降耗上采取的措施及潜力进行多角度的论述，作为其他供热企业管理的参考。

【关键词】集中供热；节能降耗；措施

冀中能源峰峰集团后勤实业分公司担负了该矿区管辖内210万平米的供热管理工作，该企业为顺应节能环保及企业发展需求在2012年淘汰了小型燃煤锅炉区域供热的管理模式，进行了集中供热改造，并在2013年冬季投入使用。该集中供热系统由薛村矸石热电厂、五矿热电厂为热源，下设28座二级换热站、1座中继泵站、1座换热首站，组成两套供热系统，如图1-1、1-2所示：

下面就投入使用后该系统的节能降耗措施及潜力进行分析。

1、改造为集中供热后在节能降耗上存在的问题

1.1 在图1-1中，一次热网循环泵配套电机为额定电压6KV、额定功率450KW的异步电动机，采用工频直接启动方式，负载启动时对电源电网、管路设备等冲击大，影响系统的安全稳定。启动后无任何调速控制设备，需通过调节水泵出口阀门来达到流量、电流等的控制，而出口阀门的电动调节只有远程DCS全开或者全关两种状态，因此只能依靠人工手动就地操作来调整阀门开度。由于一次网管径大、压力高等因素，人工调节非常费力且很难准确控制，此问题造成了大量电能、设备、人工等方面的浪费，设备经济运行条件极差。

1.2 在图1-1、1-2中，二次热网循环泵同样采用工频启动、工频运行的方式，当供热期气候条件发生变化等情况发生，需要调整二次网流量，只能靠人工调整出口阀门的开度来控制管路的流量及水泵电流等，同样浪费了大量的电能及人工。

1.3 所有的二级换热站冬季运行期需全天24小时由运行人员对机组设备进行监护，并设置了调度指挥中心。当设备出现问题时，调度中心只能通过值班人员的汇报进行相应处理，由于值班人员业务素质参差不齐，机组监测、保护设施不足，缺乏设备运行及故障阶段的数据支撑，运行期水力失调、处理滞后、机组停运等情况时有发生。

1.4 由于该矿区民用供热系统老旧，多数热用户为串联方式用热，且管路多有跑冒滴漏及堵塞情况，造成二次网同区域热用户热冷热不均、维修困难、维修影响面积大等情况。

2、针对以上问题，逐步采取了如图2-1、2-2改造措施

2.1 由于水泵的調速控制方法多样，节能效果也不同，根据风（流）量电动机电力消耗特性曲线（图2-1）可知，采用效率高、节电效果显著的变频调速方式最为节能。所以在一次热网循环泵电源侧串联高压变频控制器，是解决一次热网循环泵能耗高、调节不灵活的有效方法，并将该变频器与远方DCS控制系统进行对接，实现对一次网循环水泵的四摇功能。在水泵出口阀门的控制上，采用在电动阀门就地控制回路中加装点动控制按钮、短接远方DCS控制端的方式（图2-2），解决了没有中间量、人工操作困难的难题，如下所示：图2-1风（流）量电动机电力消耗特性曲线 图2-2 电动阀门改造电气原理图

2.2 在二次热网循环泵的电源侧串联相应容量的变频器，实现了根据气候条件、热用户热负荷不同等因素，精确控制二次网流量的目的，降低热耗和电耗，在此基础上与换热站内的通信单元对接，实现远程数据的传输、监测。

2.3 对所有二级换热站进行无人值守改造，不在施行24小时值班制，建立统一的热网监控系统，正常运行时只需定期巡视机组即可。该系统由五部分组成，分别为：机电设备、就地仪表、现场控制、网络通信、中央监控。中央监控系统设在调度中心，可检测控制的运行数据包括：一次网供回水温度、一次网供回水压力、一次网流量、一次网调节阀的控制、二次网供回水温度、二次网供回水压力、补水压力、循环泵频率、补水泵调节、循环泵状态、补水泵状态、水箱水位、室外温度、首站蒸汽温度及压力等。当整个供热系统的某一环节或某一设备出现故障，系统会及时发出告警信号提醒调度值班人员，确保了供热系统的安全可靠运行。

2.4 对二次网串联供热的热用户进行分户单控改造，并重新设计、安装室内供热管路，优化用热结构，使之更为合理。

3、取得的效果

3.1 该集中供热系统多措并举，通过以上节能降耗措施，降低了大量热负荷、人工、电能等，系统运行更为可靠，经济效益明显。对比分析如下：

4、此外，该集中供热系统在节能降耗上仍有潜力可挖

4.1 一次网可以考虑分布式变频泵控制系统，减少一次网阀门的节流损失，提高管网输送效率。

4.2 二级换热站无人值守系统采用GPRS信号传输，数据的传输速率及稳定性上较为落后，可改为更为高效的4G或光纤信号进行数据传输。

4.3 该集中供热系统的运行管理人员多为原区域供热系统而来，从各方面已不能满足该系统对人员素质的要求，尤其在变频、无人值守、PLC等应用下，应进行专业的技术培训以提升运行管理人员的综合素质，提高系统可靠、稳定性。

4.4 在质调节、量调节的综合利用方面，缺乏经验技术数据，应通过不同气候、供热合格率达到要求的条件下，针对热电厂汽源、一次网阀门、变频泵所需频率等参数进行系统的记录和对比，总结、计算出适合自身供热系统所需的参数，来实现质、量共同调节的节能最大化。

5、结语

综上所述，我们可以看出，达到集中供热并不是合理、绿色、高效供热的最终目标，集中供热系统的问题仍然需要我们从多方面下手，以先进的技术手段、综合的考虑问题，注重措施的经济可行性，才能真正达到节能降耗目的。