于江涛

供热系统是由热源、管网、热用户等几部分组成的一个复杂系统,为使热生产、输送、分配及使用都处于有序的状态,则需要在其各个环节进行节能,以提高供热系统的能源利用率。下面就从锅炉房、供热管网、热用户等几个方面谈一谈供热系统的节能途径。

1.锅炉房与换热站:工业锅炉是我国能耗最多的设备之一,约占我国原煤产量的1/3。我国大部分工业锅炉的效率平均只有60%,锅炉辅机耗电量大,其节能潜力也很大。

(1)锅炉设备的选型设计。锅炉房设计及设备选择中,锅炉设备的选型是最重要的核心问题。从节能角度出发,锅炉选型时:

①应通过合理的计算确定锅炉的设备容量,绘制负荷曲线图进行分析。

②针对供应的煤种选择炉型。若锅炉炉型与燃用煤种不符,就会出现燃烧不完全、燃料结焦严重等问题,造成锅炉出力严重不足、热效率低、能源浪费大。

③确定锅炉型号及台数,尽量使锅炉在高效经济条件下运行。 关于辅助设备及用电设备的选择,首先要选择新型的节能设备,其次按锅炉运行工况合理选择风机和水泵,避免大马拉小车的现象。

(2)提高操作技术,加强技术管理。

①提高燃烧效率及运行的稳定性。调整运行,使燃料量的调节与负荷的变化相适应;当燃料与燃烧设备不相适应时,除了改变燃料的品种外,常将燃料加以处理;在小型锅炉的内表面砖砌部位均匀涂抹高温红外涂料也可以提高锅炉的热效率。

②保持受热面清洁,提高传热效率。加强水质管理,避免受热面水侧结垢,若已结垢应定期化学清洗,受热面结焦或结渣时要及时清除,加强吹灰。

③合理调整循环水泵的运行台数。目前国内供热系统,包括一次水系统和二次水系统都普遍采用大流量、小温差的运行方式,实际运行的供水温度比设计供水温度低10℃～20℃,循环水量增加20%～50%。此种运行状态使循环水泵电耗急剧增加、管网输送能力严重下降、换热站内热交换设备数量增加。因此,应该在供热系统中增加控制手段,合理调节循环泵的运行台数,以解决了水力工况失调,将供水温度提高到设计温度或接近设计温度,以提高热系统的输送效率。

(3)采用新技术。

①变频调速技术的采用。风机和水泵是锅炉房的耗电大户,在选型时都是以额定负荷为依据的。通常在运行中风机的风量是变化的,采用变频调速技术通过调节电机功率来调节风量,从而达到节能的目的;炉排电机采用变频调速装置,可以控制炉排的速度,从而达到最佳的燃烧工况,以提高锅炉的热效率;随着日益成熟的分户计量政策的实施,管网系统的流量也随之发生变化,水泵上安装变频装置也是非常必要的。采用变频技术,风机和水泵普遍可节电30%～40%。

②分层给煤装置的应用。采用分层给煤装置,使煤在落入炉排前进行筛分,进入炉排后形成下层为大块,中层为小块,上层为煤末的合理分布的煤层,炉排及煤层通风阻力均衡,显著地改善了锅炉的燃烧状况,降低了炉灰含炭量和炉排漏煤量,由此可提高燃烧效率8%以上。

③锅炉燃用型煤。锅炉燃用型煤的技术,国内许多科研单位都作了成功的探索,生产出了专用设备,并取得了明显的效果。从根本上改变了层燃炉的燃料结构和炉排通风条件,从而大大降低了炉排漏煤量和灰渣含煤量,减少了飞灰热损失和粉尘量,有利于环境保护。锅炉燃用型煤与燃用混煤相比,节省燃料可达10%以上。

2.热力管网系统:热力管网是供热源(锅炉房)与热用户连接的桥梁,节能潜力很大。

(1)采用平衡调节技术,一个热力管网通常要连接多个热用户,尽管设计采取了管径调整和阀门控制等许多措施进行水力平衡计算,但还难以满足规范规定的压差平衡标准,最终达到压差平衡是通过各热用户的流量再分配而实现的。近几年管网上安装平衡阀或自力式流量控制器,能够实现热力管网的水力平衡,保证每个热用户的热媒流量能在计算工况下运行,克服了供热管网始端用户过热、末端用户不热的弊端。

(2)推广热水管道直埋技术,降低基础投资和运行费用。直埋敷设与地沟敷设比较,不仅具有节省用地、方便施工、减少工程投资和维护工作量小的优点,同时由于采用导热系数极小的聚氨酯硬质泡沫塑料保温材料,热损失大大地小于地沟敷设。对于架空和地沟敷设的供热管网,应使用新型保温材料,对供热管道、法兰、阀门及附件采取保温措施,以降低供热管网热损失。

(3)防止供暖系统大量亏水。供暖系统是一个闭式循环回路,在正常运行中系统会存在少量的跑、冒、滴、漏现象,亏水量一般应小于循环水量1%。而实际运行中,却存在着系统亏水偏大的问题,浪费了可贵的软化除氧水和能源,这对节能十分不利。因此要加强宣传教育和管理,采取防漏、查漏、堵漏等有效措施,将失水率降到最低。

3.热用户:热用户是热力系统的重要组成部分。热用户除采用必要的保温墙体、保温屋面和节能门窗外,还应力求使热媒所携带的热量最大限度地散发到用热体内,提高热能的利用效率。

(1)树立热是商品的观念。长期以来我国大部分地区实行的是福利制供暖,耗热多少与用户利益无关,因此热用户节能的积极性不高。为适应市场经济发展的要求,应积极采用热能计、热量分配表等计量设备,逐步建立和完善对热用户按耗热量收费的体系。发达国家采取供热计量收费措施,可节能20%～30%,我们也只有遵循经济规律,把热作为商品,由用户自行控制使用,才能调动广大热用户节能的积极性。

(2)积极推广分户双管系统,为计量收费创造条件。随着热表到户、计量收费的实施,单管顺序式系统既不能安装温控设备,又不能进行用热计量的弊病已开始凸现,因此采暖系统中不宜再采用。随着散热器温控阀的问世,热水采暖双管系统垂直失调迎刃而解,双管系统便于热计量调节和分户控制。因此应更新观念,积极推广分户双管系统,为实现热用户计量收费创造条件。

4.建立健全各项制度,加强管理与培训:要建立健全各项制度与操作规程,做到有章可循。有了正确的操作规程并严格执行,才能达到高效率、低能耗的运行;加强锅炉房的生产管理,保证供热生产经济、高效、节约能源降低生产成本;加强设备管理,使其在最佳工况下运行;在加强供热设备的更新改造的同时,不要进行盲目的改造,避免造成新的浪费;加强对全体员工的培训,提高员工的素质及操作水平。

节能和环保是实现可持续发展的关键。供热系统的节能工作,是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此,应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能政策,加大对供热系统节能的重视力度,并付诸实施。□

(编辑/刘佳)