热网平衡系统在油田自用锅炉采暖系统中的应用

2017-02-09王宇杨林大庆油田有限责任公司储运销售分公司

石油石化节能 2017年1期

王宇杨林（大庆油田有限责任公司储运销售分公司）

王宇杨林（大庆油田有限责任公司储运销售分公司）

针对油田自用锅炉采暖系统冷热不均现状，通过节能潜力分析，提出了有效解决系统水力失调，执行合理的气候补偿供热模式，实行分时分区按需供热模式解决方案，设计开发了1套热网平衡及节能系统，通过控制流量，使各供热单元室内温度、阻力趋于平衡，同时依据室内环境温度的变化，实时在线调节热水流量，控制室内温度，节能率达到了15%～30%。

锅炉；采暖系统；热网平衡；节能

大庆油田西油库不具备集中供热的条件，采用自用锅炉进行加热供暖。随着供热面积增加，采暖供热单元增多，供热负荷成倍增加，供热管网系统和室内采暖系统的阻力不平衡问题越显严重，造成冷热不均衡，形成局部供热单元温度过高或者温度过低。为控制供热单元办公室环境温度，常采用开窗放热，降低室温；打开暖气排空阀，排放循环水或提高锅炉供热能力，来提高供热温度。采用上述措施虽能有效保障供热环境温度，但劳动强度高，且造成能源浪费。

1 原因分析

造成供暖系统冷热不均的原因很多，其中最主要的原因是系统缺乏控制手段和科学合理的运行调节管理措施[1]。

1）管网内建筑物之间存在水力失调，供热不均衡，导致楼栋间供热效果差压较大，舒适度不高。

2）个别建筑物内部存在水平失调和垂直失调问题，导致同一栋建筑内部供热效果存在差异，冷热不均衡。

3）系统运行处于高能耗状态，因系统供回水温差较小，流量很大，导致管道泵处于大流量小扬程状态，电耗较高；同时，针对该热网中多数建筑物的特点，没有必要进行全负荷24 h不间断供热，比如车库、库房等，这些建筑物的使用时段性特点很明显，如实行24 h不间断供热的形式，热耗浪费将非常严重。

4）管网老化，阀门等设施锈蚀严重，影响系统运行调节。

通过对西油库节能潜力分析提出解决以上问题的合理解决办法：有效解决系统水力失调，并执行合理的气候补偿供热模式，实行分时分区按需供热模式。解决好水力失调问题，可以实现各建筑物间流量均衡，并有效减小系统流量，拉大供回水温差。执行气候补偿模式，可充分利用太阳辐射等自由热源，在保证房间温度的前提下减少建筑物热耗，提高热舒适性的同时节能降耗。实行分时分区供热，可为各建筑物提供不同的供热模式，满足不同的供热需求，也可为某栋建筑物制定完善的供热计划，有利于系统节能减排。

2 热网平衡系统

通过开展水力平衡、定流量变温、恒定压差应用研究，设计开发1套热网平衡及节能系统，并进行节能装置自动数据采集、环境温度检测控制、控制策略编制、进行软件移植及信号传输方面的技术研究和软件开发。对采暖效果差的建筑，通过增加内部循环，改善供热不足；对过热的建筑，通过限制进入建筑物内的热水流量和热量，防止过量供热浪费，消除室内采暖温度过高带来的采暖不适。

该系统同时具有气候补偿的供水温度自动控制功能，可实现按室外温度按需供暖，室外温度较高时，低温供热，室外温度较低时，自动升高供水温度。

2.1节能原理

在供暖系统的总体和分支采暖系统的各个供热单元，安装全自动温度采暖装置，工作原理如图1，根据实际检测供水温度与用户设定温度的偏差，通过PI方式输出DC0-10V信号控制阀门的开度。分时段控制系统采用连续调节PI控制方式控制流量，达到控制室内温度、阻力平衡目的。