供热站锅炉房内管网减阻降耗措施解析

贺　军/中国汽车工业工程有限公司

供热站锅炉房内管网减阻降耗措施解析

贺军/中国汽车工业工程有限公司

供热系统中热水在管网及锅内循环流动，是靠循环泵加压克服其阻力形成。因此减少管网及锅内阻力就可以减少循环泵的装机容量或开泵台数，从而降低电耗，锅内阻力减少会增加循环水在锅内的流速提高锅炉效率。本文分析了供热站锅炉房内管网减阻降耗措施。

供热站；管网；减阻降耗措施

在国家节能环保政策不断推进的形势下，集中供热建设工程不断，具有供热面积大、非线性、系统复杂等特，难以满足现代节能降耗的要求。因此合理调节和控制供热系统，降低能源消耗，获取最大经济效益成为当下供热行业研究的重要课题。

1.现状

近年来集中供热站建设不断，随之对供热系统运行及节能提出新的要求。相关原理及实践表明供热系统中的热水是通过循环泵加压后在管网及锅内循环流动。由此可见减少管网或锅内阻力至关重要，不仅可以减少循环泵的使用数量及装机容量，节约成本，而且可以降低电能消耗，加快循环水的流速以提高锅炉效率。供热站锅炉房内系统热水流动原理：锅炉内供热系统涉及到的设备主要有循环水泵、回水干管、循环水泵进出口干管、锅炉回水支管、锅炉内集水装置、分水器及供热干管等等，设备多且杂，每一个设备安装及分布要求也不一样，且锅炉内热水流动途径有一定的顺序，先流经回水干管、集水器、循环水泵进口干管，最后流过分水器、各供热干管等送到各用户家中。该流动模式相对外部管网复杂，具有管径较小、流速较高、阻力较大等特点，导致锅炉内部系统阻力相对要高，自然消耗的能源也就多。为此要采取有效措施降低锅炉内部系统热水流动途径的局部阻力，达到提高供热效率，降低能耗的目的。

2.供热站锅炉房内管网减阻降耗措施

某供热站承担供热面积近200万m2 ，采用了很多节能方法，取得很好效果。

2.1以实际运行台数计算。计算总功率为862.7kW， 设备负载率按80％计算， 则实际运行功率为690.16kW， 电流为1278.7A， 也应考虑变压器增容。根据系统运行工况我提出多项节电措施供设计参考以实现变压器不增容：一是调整部分设备功率达到电动机功率与设备、工艺要求一致（ 防止大马拉小车）；二是 风、泵类在最高效率点运行（风机进出口管道速度场均匀）；三是对新增面积系统做水力计算， 以确定循环泵， 一次网循环泵仍用75 kW， 一号换热站二次网循环泵2 台由设计值132 kW×2 改为75 kW×2；四是加强除尘器、炉体、烟道的密封， 减少炉体对流段积灰及结焦，以提高引风机效率。五是从燃烧工艺上去寻找煤层厚度与燃烧速度的最佳配合点，其经济值是较低的速度和较薄的煤层，以尽可能降低鼓引风机负荷，在炉墙维修时尽可能不减小燃烧空间以提高锅炉出力。

2.2提高循环泵效率， 减少运行电耗。热网的建设都要经历一个发展过程， 在原始设计选型时都有一定的裕度， 一般循环泵选型都稍大，应就自己系统工况把扬程和流量调整到需要数值，以消除多余的电能消耗，这种调整一般能达到30％的降耗结果。热网运行中若实施质调节、量调节或荷载（ 流量扬程） 波动变化调节， 目前常规使用变频调速技术，但对压送能力过大的水泵采用调速技术来降低水泵的扬程、流量有可能导致水泵在低效区工作， 达不到最佳节能效果， 所以要根据供热系统水力分析、选定、更换循环泵是最基本最好的降耗方法。通过实践我们认识到节能的实质是使能的利用率提高， 也就是能效更高，循环泵效率的提高， 节约了投入， 节约了设备空间致使原来改造计划中新建换热站的方案变为老换热站改造， 从而节约了项目的资金投入， 缩短了工期。要提高循环泵效率还应改变大流量、小温差的运行方式， 目前， 供热系统， 包括一次水系统和二次水系统多采用大流量小温差的运行方式， 运行的供水温度比设计温度低10—20℃， 循环水量增加20—50％， 循环水泵电耗增加50％以上， 管网输送能力下降， 并增加了换热站热交换设备的数量， 其原因除受热源工艺安排， 不愿提高供水温度外， 主要是因为管网缺乏必要的控制设备， 系统存在水利工况失调的问题， 为保证不利用户而采取的措施。因此， 应该在供热系统增加设施， 解决水利工况失调后， 将供水温度提高到设计温度或接近设计温度， 以提高供热系统输送效率， 节约能源。

2.3降耗从热源做起。一是避免锅炉低负荷运行。避免锅炉低负荷就是意味着要使锅炉尽量在效率较高时工作， 锅炉效率最高时的蒸发量为经济蒸发量（通常就是额定蒸发量的80％左右）。我们调整负荷就是随着供热负荷的变化采取调整锅炉运行台数的办法来解决， 以避免锅炉低负荷运行， 提高锅炉运行效率。避免负荷下降超过一定范围后， 炉膛温度下降较大， 燃烧速度减慢， 增加化学和机械不完全燃烧损失， 从而降低锅炉热效率， 造成能源浪费。采用避免锅炉低负荷运行思路之后， 运行期可用锅炉台数总运行时间减少， 总能耗下降。二是分层上煤与节能。目前我行业大都采用链条炉， 燃煤多为混煤， 着火条件不太好， 炉膛温度较低燃烧不完全， 炉渣含碳量高， 这些制约着锅炉热效率的提高。2014 年我们改造了3台15t 锅炉的分层上煤装置， 有效地解决了链条炉排煤层密实、通风阻力大和煤层缺氧问题，从而强化了燃烧， 解决了炉排上煤层在同一断面颗粒相差较大燃烧不均衡问题， 在一定程度上解决了增负荷慢炉排漏风问题， 使空气过剩系数有所下降，较少热损失， 提高锅炉热效率有利于节煤。分层上煤改造前各锅炉引风机经常工作在45HE 频率以上，改造后均工作在40HE 以下， 功率是随频率的下降而立方地减少， 所以耗电效果明显。

2.4分析2014年供热期的运行工作， 我们通过研究运用新技术的实践， 通过大胆尝试设备的革新改造， 确实在节能降耗方面看到一些成效， 2014年度和2013年度相比供热面积增加8188.93 m2，但在能耗各方面都有所降低， 用电单耗由2013年的4.73 度/m2 下降到2014年度的3.47 度/m2， 其单耗下降1.26 度。总节电量为81754度。

供热站锅炉房内管网建设要顺应国家节能降耗政策，采取先进的节能技术，不断提高相关人员操作水平，并积极改造锅炉房内的管网系统，减少阻力，提高水循环及供热效率。同时加强热水合理利用宣传教育和热水损失管理，保证供热系统安全有效运行的同时降低能源消耗，获取社会效益及经济效益，促进供热企业健康稳定发展。

［1］中国城镇供热协会.中国城镇供热技术进步发展［J］.区域供热， 2014， （ 6）： 2-5.

［2］温丽.锅炉供暖技术运行与管理［M］.北京： 清华大学出版社，2014.

［3］付祥钊.流体输配管网［M］.北京： 中国建筑工业出版社，2014， 215-224.