提高机修厂区域室内采暖温度的措施探讨

2019-06-03宋凯旋大庆油田有限责任公司第七采油厂

石油石化节能 2019年5期

宋凯旋（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

1 概述

机修厂区域包括厂房、车库及办公楼等建筑物，冬季供暖季节办公室平均室内温度为12℃，厂房、车间的平均室内温度为10℃，不能达到《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019—2003设计要求。室内采暖温度的高低与采暖系统的热效率有着直接的联系，通过提高热效率可以提高室内采暖温度[1]。采暖系统热效率体现在热源的制热效率和热网的热输送效率两方面，集中供热系统主要由热源、热网、热用户三大部分组成，包括热量的制备、转化、输送、利用四个过程。各部分都存在不同程度的热损失，减少每一部分的热损失都可以提高热效率。采暖系统热效率可达80%～90%[2]。

2 存在问题

2.1 热源-锅炉排烟热量损失大

热源作为热量制备的源头，其制热效率将是影响供热效果的关键所在，机修厂区域的采暖由X转油站的燃气锅炉承担，调查时锅炉的排烟温度为260℃，在进入锅炉的冷空气取20℃的情况下，查对锅炉厂家热力计算书中的温焓表，计算得到燃气锅炉的排烟损失为12.5%。查找资料得知，中小型工业锅炉的排烟温度正常情况下应在200℃以内，排烟温度每降低12～15℃，可提高锅炉效率1%[3]。现场调查锅炉的排烟温度可达260℃以上，如此高温的烟气排放到大气中带走很多热量，因此，降低排烟温度，减少排烟热损失，可以提高锅炉效率[4]，由此提高室内采暖温度。

2.2 热网水力平衡失调

由于该区域建设年限比较早，随着功能的扩展，建筑面积逐步增加，A作业区及厂培训中心就近接入该采暖干线，造成整个供热系统热力平衡破坏，水力平衡失调严重[5]。A作业区和机修厂区域共用一条采暖干线，其中机修厂内各建筑物的采暖管线都经由分集水器接至采暖干管，而A作业区各建筑物的采暖管线直接接至采暖干管。由于A作业区矿部距热源较近，管网阻力不平衡，水量分配不均，导致机修厂内采暖供水压力不足，室内采暖温度低（见图1）。

图1 X转油站改造前采暖流程

2.3 室内管路系统选取不合理

机修厂区域室内管路流程为异程式，即散热器的供水管和回水管水流方向相反，该流程导致后端散热器沿程阻力大，回水压力低，从而造成热媒不能有效循环，影响末端散热器散热效果，最终导致室内温度低，需要重新选择室内管路流程。

2.4 暖气罩阻碍散热

机修厂区域考虑室内装修的美观，散热器外采用金属罩装饰，散热器全部包到装饰内，只在上面留散热孔。现场用测温仪测量发现，暖气罩内、外温差达到4℃，可见暖气罩严重影响散热。

3 改造措施

3.1 提高热源制热效率

现场调查发现，造成锅炉排烟温度高的主要原因是炉体结构不合理、进风量大，导致过剩空气系数大，排烟温度高。通过调节烟道挡板，增设花墙，使锅炉排烟温度由260℃降到180℃，过剩空气系为数由2.49降到1.74，锅炉效率提高6%，室内温度相应提高3℃。天然气年耗气量由1.88×106m3降到1.56×106m3，年节气3.2×105m3，天然气按1.51元/m3计，每年节约48.32万元。

3.2 改进热网流程

针对采暖工艺存在的问题，经过分析讨论做出两种方案：

1）在提捞队阀组间新建循环泵。2台（运1备1），保证机修厂内采暖运行压力和水量。循环水泵电机功率为22 kW，每年运行5个月，预计每年用电79 200 kWh，电费按0.68元/kWh计，扣除泵的成本及维护费用，每年所需电费为5.38万元。

2）在机修厂提捞队采暖阀组间新建分集水工艺。使A作业区和机修厂采暖都通过分集水器统一控制各采暖支线，保证各区域的采暖均衡。新建采暖阀组及采暖管线费用预计3万元。

从节能降耗和预期效果角度对比，方案二明显优于方案一，在改造中将A作业区采暖支线加入提捞阀组间统一控制，改造流程见图2。

图2 X转油站改造后采暖流程图

通过对外网流程改造，提高了A作业区及机修厂区域采暖系统整体可靠性，改造前机修厂供水压力低于A作业区0.1 MPa，改造后二者供水压力基本一致，水力均衡后，机修厂区域的室内采暖温度相应提高2℃。

3.3 选择最佳管路系统

针对异程式的缺点，对比了其他三种管路流程下采暖系统的优缺点：单管跨越式管路系统不能过长，阻力大，影响散热器排气，该区域面积大，不能采用该系统；单管顺流式会造成末端散热器温度低，当一组散热器出现故障，整个采暖系统将停运，导致室内温度过低[6]；双管同程式流经每组散热器的管线长度一致，克服了水力失调的问题。因此，为机修厂选取了双管同程式管路流程。改造后，末端散热器温度提高3℃，室内采暖温度总体提高1℃。