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      熱網監控供熱區域節能分析

      2010-07-10 00:00:00
      admin
      原創
      1649



                                    ——寶雞市熱力有限責任公司 羅文杰  李紅軍       

          摘要:隨著城市集中供熱規模擴大,集中供熱系統,供熱半徑不斷擴大,一次熱力管網的水力失調問題非常嚴重,傳統的調節設施、調節方法已無法解決。熱網監控系統,引入全新的自動化控制調節思路,對水力平衡、節能降耗方面起到了至關重要的作用。寶雞熱力公司率先在西部地區實施熱網監控系統,通過一年的運行實踐,筆者作為該系統的實施者和使 用者對運行的實際情況寫出來供大家參考。

          關鍵詞:熱網監控、節能分析

          1、概況

          寶雞市熱力公司熱網監控系統于2008年冬季供熱運行前,已在寶雞熱電公司、玉澗堡熱源兩個供熱區域36個熱力站建成投運。在這兩個熱源供熱區域內的全部公建熱力站,對一次網電動調節閥采用一次網流量或二次網供回水溫度控制策略實現遙調,對熱力站內一、二次網供回水溫度、壓力參數、補水箱水位等實現遙測,對熱力站二次網循環泵、補水泵等實現遙控,基本實現熱力站的智能化管理;在這兩個熱源供熱區域內的全部用戶自建熱力站,通過對用戶控制井內加裝自力式流量調節閥一次性控制一次網流量。經過08年度冬季供熱運行后分析,熱源、管網、熱力站運行穩定,節能效果明顯。

          2、問題提出

          供熱能耗主要是指建筑熱耗和運行電耗。建筑熱耗主要與建筑物建筑面積及圍護結構、當地供熱企業運行時間、管理水平、當地冬季室外平均溫度、冬季室內采暖平均溫度、使用建筑物用戶節能意識等因素有關;運行電耗主要是熱源站或熱力站采用定流量運行模式或變流量運行模式一、二次網運行消耗電能。對于特定城市寶雞本次著重探討寶雞熱力公司部分供熱區域實施熱網監控,企業運行管理水平顯著提高后,建筑供熱單位能耗是否下降課題。

          3、具體分析

          3.1、分析依據

          07、08年度各熱源供熱區域內實際供熱面積統計

          07、08年度各熱源站及各熱力站運行參數記錄

          07、08年度熱用戶室溫測量記錄

          04~08年度各熱源站供熱量記錄

          以上記錄較多本次不一一列舉。

          3.2分析辦法確定

          根據供熱能耗主要因素特點,對于某一城市集中供熱區域,當地建筑物維護結構,當年供熱期、冬季室外平均溫度,用戶室內平均溫度等基本相同,供熱單位能耗多少與供熱企業運行管理水平有密切關系。供熱企業引入熱網監控系統,以自動化控制策略成功解決熱網初調節難題;供熱管網能高效運行、室外溫度變化能適時調整供熱參數,運行調節方便快捷,供熱單位能耗與未實施熱網監控系統供熱區域比較明顯下降。同時因為每年度供熱狀況不同,導致各年度單位消耗不盡相同,所以供熱單位消耗不僅要在每年度內不同熱源及供熱區域作橫向比較,還要在各年度根據冬季室外平均溫度消耗作縱向比較。通過比較,方能充分體現實施熱網監控系統的節能優越性。

          3.3縱向分析基數確定

          04年以前,寶雞熱力公司供熱單位能耗只有電耗,熱耗因沒有計量裝置而一直空白。04年熱計量裝置安裝后,計量數據計算統計后如下:04年度,0.457GJ/M 2  、采暖期; 05年度,0.475 GJ/M 2 、采暖期;06年度,0.436 GJ/M 2 、采暖期;07年度,0.421GJ/M 2 、采暖期;08年度,0.418 GJ/M 2 、采暖期。通過對以上數據綜合分析,06~08年度,寶雞地區冬季室外平均溫度相差不大,供熱運行相對穩定,供熱企業運行管理水平提高并引入先進的節能調節設施,單位熱耗相當且呈緩慢下降趨勢。筆者認為選06、07、08年度單耗數據均值暫定為縱向分析基數,即分析基數=0.425 GJ/M 2 、采暖期。

          4、分析比較過程(以07、08年度記錄為例)

          4.1數據擇錄

          07年度:(單位:M 2  ,GJ ,GJ/M 2 、采暖期)

       

      非熱網監控區域

      非熱網監控區域

      熱源名稱

      寶雞熱電公司

      玉澗堡

      新建路東

      新建路西

      29MW

      供熱面積

      1218832

      1475878

      639911

      864273

      545937

      總耗熱量

      816513

      314053

      320376

      343775

      224244

      單位熱耗

      0.420

      0.442

      0.411

          08年度:(單位:M 2  ,GJ ,GJ/M 2 、采暖期)

       

      熱網監控區域

      非熱網監控區域

      熱源名稱

      寶雞熱電公司

      玉澗堡

      新建路東

      新建路西

      29MW

      供熱面積

      1426217

      1703361

      660257

      840400

      602499

      總耗熱量

      537959

      665695

      368450

      387906

      241138

      單位熱耗

      0.385

      0.504

      0.400

          4.2分析計算說明

          4.2橫向比較

          4.2.1 熱網監控區域與新建路熱源供熱區域:

          單位面積節熱:0.504-0.385=0.119 GJ/M 2 、采暖期

          總節約熱量:150×0.119=17.85萬GJ

          節約率:0.119÷0.504=23.6%

          4.2.2 熱網監控區域與29MW熱源:

          單位面積節熱:0.400-0.385=-0.015 GJ/M 2 、采暖期

          總節約熱量:60×0.015=0.9萬GJ

          節約率:0.015÷0.400=3.8%

          4.3縱向比較

          4.3.1熱網監控區域與07年度同區域:

          單位面積節熱:0.420-0.385=0.035GJ/M 2 、采暖期

          總熱量:313×0.035=18.96萬GJ

          節約率:0.035÷0.420=8.3%

          4.3.2熱網監控區域與縱向分析基數:

          單位面積節熱:0.425-0.385=0.04GJ/M 2 、采暖期

          總熱量:523×0.04=20.92萬GJ

          節約率:0.04÷0.425=9.4%

          4.4分析說明

          4.4.1寶雞熱電公司與玉澗堡熱源并網運行,新建路東、西區熱源并網運行,耗熱量統一考慮。

          4.4.2實施熱網監控后,不論作橫向比較還是縱向同一地區比較、縱向分析基數比較,從記錄數據顯示熱網監控區域單位熱耗均明顯下降。單位熱耗下降原因主要有以下兩方面:一是07年度,各熱源供熱區域均未實施熱網監控,供熱運行管理水平基本一致,單位熱耗也相當;08年度,部分區域實施熱網監控后,熱網運行管理引入先進管理理念,調節設施先進、運行策略可控、熱量按需分配,調度快速統一,單位熱耗指標降低明顯,真正實現了節能降耗。二是08年度冬季室外平均溫度比07年度稍高,但這兩年平均溫差不會超過1℃ 。若按1℃考慮,冬季室外平均溫度對單位能耗的影響不會超過4.3%。

          總體看來,除29MW熱源外,寶雞熱力公司其余熱源節熱率保守估計均在4%以上,節約熱量非??捎^,經濟效益特別顯著。

          4.4.3實施熱網監控后,在玉澗堡熱源末端人民街熱力站供熱效果明顯提高的情況下,熱源循環總流量下降50T/H;熱源處熱網循環泵實際運行電流平均由34A減小到32A,循環泵節約電耗5.9%。

          4.4.4新建路熱源熱耗與熱網監控區域橫向比較,節熱效果特別明顯。其原因如下:一是該熱源總熱量包括夏季制冷和生活熱水熱耗,每年夏季耗熱量為20000~25000GJ,大約占年度耗熱量的2.6~3.3%;冬季生活熱水用量耗熱量15000~20000GJ, 大約占年度耗熱量的2.0~2.6%。兩項合計約占4~5%。二是該熱源為寶雞熱力公司最早熱源,所供用戶大多為上世紀80年代建筑,建筑物維護結構基本無墻體保溫,自身熱耗較大;加之管網老化嚴重,熱網漏水頻率較高。三是該熱源供熱區域熱力站建設較早,無基本手動調節設施,熱網初調節還靠切斷閘閥,眾所周知,閘閥基本無調節性能,導致水力平衡嚴重失調,熱耗大大增加。

          4.4.5 29MW熱源熱耗與熱網監控區域橫向比較,節熱效果不很明顯。其原因如下:該熱源供熱末端熱力站距熱源距離不超過1KM,供熱半徑小、熱力站較少,熱網易于平衡且鍋爐滿負荷運行、參數調整及時。

          5、存在問題

          5.1熱網監控系統只解決了一次管網的水力失調問題,二次管網的水力失調還不能解決。

          5.2熱網監控系統只強化了供熱企業節能降耗理念,不能樹立用戶的節熱意識?,F行的面積收費制度導致用戶對室內溫度過低就投訴、室溫過高就開窗放熱,用戶毫無節熱意識,只有分戶計量、分室控溫的室內采暖系統及配套按熱收費制度的實施,熱網監控系統更能發揮巨大作用。

          5.3熱網監控系統造價較高,大規模推廣有一定難度,且今后運行維護費用、使用壽命尚不明確。

          5.4熱網監控實施后,不能一味強調節約熱源循環泵運行電耗而采取小流量大溫差運行方式。小流量大溫差意味著一次網供水溫度、壓力升高,管網供水管聚氨酯保溫層碳化加快,管網安全運行隱患增加,管網安全使用壽命減少。

          6、結論

          寶雞熱力公司部分熱源區域實施熱網監控后,各公建熱力站真正實現“三遙系統”,熱力站巡查人員、巡查次數可大大減少,只需要少量運行調度人員在中央監控室監屏即可。熱網監控實施后,運行調節可靠、供熱質量好轉、節熱效果明顯、運營水平提高,不但節能降耗,還能節約人力,對提高供熱企業經濟效益、當地社會效益有很大影響。寶雞熱力公司對其余熱源供熱區域全部熱力站加快實施熱網監控系統,同時希望其他供熱企業借鑒。

          

                                                 本文于09 12 月發表于《城市建設》


                                                                                     國內統一刊號 :CN11-5897/F

                                                                                      國際標準刊號 :ISSN1674-781X


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