APP下载

浅谈供热系统的节能控制

2014-11-24董晨

建材发展导向 2014年6期
关键词:系统控制节能减排供热

摘 要:我国是能源大国,也是耗能大国,在当前全球化的能源危机的形势下,在供热系统中对能源的节约利用已经成为被广泛关注的焦点。随着节能减排口号的提出,降低能源消耗,建设节能型企业,实现可持续发展成为众多能耗部门的主要研究课题。

关键词:供热;系统控制;能源损失;节能减排

在供热系统中,热制备、热转换、热运输和用热等过程均涉及到供热系统能量的消耗和损失,伴随着能量损失的还有大量的电能等其他系统能量形式。供热系统的创建旨在为社会提供供暖保证,提高人们的生活质量和水平。这就要求热系统企业认识到其系统运行过程中的能量损耗和资源浪费现象,对供热系统能源浪费的现象进行详细分析,采取必要的技术措施来完成供热系统的优化设计和控制,真正意义上实现节能降耗,保障企业的可持续发展,提升企业经济效益。

1 供热系统分析

1.1 供热系统的能量消耗

供热系统由热源、管网、热用户组成,主要以集中供热系统为主,其中热制备、热转换、热传输和用热是系统供热的几个主要环节。由于供热系统的热制备主要通过锅炉房和热电厂来实现,所以供热系统的能量损耗形式主要与锅炉房和热电厂的相关设备有关,这就包括锅炉、灰渣清理机械、鼓风机、水处理机以及循环水泵等设备上存在的燃料、电力和水等资源的损耗;同时包括热管网中会通过管道设备和热交换器、系统循环水泵及其相关部件在热能的转运和传递过程中造成的能源损失,热用户的能源损失一般与散热器的性能有很大关系,但在一定程度上还与实际建筑结构的保温性能、温度因素以及具体的室内环境有很大关系。

1.2 供热系统能量消耗评价

对供热系统能耗的评价一般从以下几点着手,包括热能损失、电能损失和系统泄露损失。根据供热系统的组成部分(如热力站、二级网、终端热用户等参与二级网系统构建)可以确定热力站的热交换器为能量转换点,由锅炉或热电厂来提供热源,能量的转换主要通过首站热交换器来实现。供热系统的电能损耗主要与耗电设备有关,供热系统中循环泵、补水泵、引风机和鼓风机等都是导致电能损失的主要基础设备。另外,水资源和热能的泄露损失成为系统泄露损失,一方面包括燃煤损失、高额的水处理成本和耗电损失;另一方面还包括由于失水造成的系统失调,影响供热温度,以及设备老化带来的安全性影响和维修成本的增加。通过对供热系统能量损耗的评价来实现对供热系统的综合控制,达到节能减排的目的,提升企业的经济效益。

2 供热系统调节

2.1 供热系统调节的目的

目前经济的发展与人们生活水平的快速提升对供热企业的供热标准提出了更高的要求,这就需要供热企业发挥自身技术优势,做好系统调节工作,通过合理有效的方式来实现对供热系统的有效控制。在实际操作过程中,主要通过对设备的运行相关参数以及燃料燃烧状况进行控制和调整,结合实际的环境条件和供热时间的调节来实现对供热量的控制。供热系统的调节不仅可以保证用户的供暖需求,还能有效的实现热供暖的经济运行,避免不必要的浪费。在供热系统投入使用之前,需要对其进行系统试运行,通过对实际运行情况的测评来判断系统的实际效果与设计要求的一致性。

2.2 供热调节的原理和基本方式

供暖建筑室内温度的维持主要通过供热调节来实现,在假设供热系统稳定运行的前提下,忽略管网等系统热传输设备的热损失,系统的供热量应与热用户散热设备的放热量相当。供热调节的实际方法的选择应与实际的供暖方式有关,建筑供暖包括连续供暖和间歇性供暖两种,在供热调节的方法的选择时要考虑到系统升温期的热能储蓄和周围物体的热力学性质。

实际运行调节为集中运行调节,包括对热源处的温度调节、热流量调节,主要由四种实现方式,其中改变网路供水温度的方式称为质调节;对网路循环水量的调节称为量调节;针对同一阶段流量不变的情况,可采取在不同阶段改变流量的方式的质调节;通过对每天供暖时间的控制来实现供热的间歇调节。

2.3 供热系统能量损失原因及节能性评价

综合供热系统的技术特点、设备特性及管理模式的分析,供热系统能源的浪费主要体现在以下两个方面:(1)不合理的选型、不合理的技术改进措施和运行管理不当造成的电能浪费。(2)管道保温层遭到破坏、系统管道泄露导致的热损加大。供热系统失水是当前供热企业面对的共同难题,由失水带来的一系列连带影响将影响供热系统的稳定和安全,这就要求从技术和管理上着手,通过全面地查漏和防漏来解决这一问题。

在热网补水率的控制方面,其运行补水率的差别一般在0.5%~ 10%之间来回波动。运行补水率在2%及以下时属于正常情况,当管道发生泄漏时,由于漏失的是大量的热水,此时的补水率一般在10%左右,而要将补充的水加热到原来的状态,则需要消耗更多的热量,一般情况下,补水率与热量之间的对应关系为1:3,补水率为1%时将减少相应的3%的供热量,当补水率在10%,即系统发生泄露时,系统将损失30%左右的供热量。

根据以上热能损失的特性分析,在系统设计阶段不能盲目的生搬硬套,而是应该由具有工作经验的工程技术人员对供热系统运行进行综合评定,有根据的选择或更换设备,结合企业制定的相关运营管理制度实施,就能有效的避免资源的浪费,降低运营成本。

3 供热系统节能控制方法概述

3.1 运用热计量技术实现供热系统控制

通过对热水供热系统以及热计量技术相关问题的分析,系统温度控制是实现供热计量按热收费的关键因素,这对热计量设备提出了很高的要求,同时督促广大用户各取所需,实现全民节能。

热计量的实现应结合我国目前的供暖情况,目前我国的采暖指标是同种情况下发达国家的4倍左右,虽然目前我国能源浪费主要集中在人民的节能意识淡薄方面,但供热行业首先应明白收费体制的局限性,只有从根本上提升设计、施工及管理水平,才能从根本上解决能源浪费问题,在提升自身能力的基础上提升服务质量,以合理的收费来促进节能事业的发展。在实际计量操作中,应以节能为目的,合理控制户内系统与户外系统相结合,采用先进的计量和控制设备,让用户能从能的角度了解到能源损耗的严重性,在满足用户基本要求的基础上提倡用户的节约行为。

3.2 混水供热形式概述

混水供热技术在早期已经开始使用,省去了换热站中换热器和换热站内的补水系统,在实际应用时具有占地面积较小、工程造价低且能很好的降低热损,减少循环消耗的水量,节约投资和电能消耗。

结合目前混水运行的技术要点分析,较为可行的混水控制方法由以下几点:(1)使用电动控制阀加流量计实现混水供热;(2)使用自力式流量控制阀实现混水供热;(3)使用自力式阻力平衡阀实现混水供热。这几种方法的应用都具有灵活调节的应用特点,在实际应用上应根据不同情况做出不同的选择,目前此类供热系统控制方法属于起步阶段,在实施过程中应提前做好工程评价,对其节能型做出合理预测。

参考文献

[1] 王弢.论供暖中的节能与降耗[J].建筑经济,2008(S2).

[2] 李建兴,涂光备,王毅.量调节公式在计量供热系统中的应用[J].暖通空调,2001,31(6).

作者简介:董晨(1985- ),男,天津人,中国市政工程华北设计研究总院有限公司,注册公用设备(动力)工程师,中级工程师,本科,热能与动力工程专业。

猜你喜欢

系统控制节能减排供热
近期实施的供热国家标准
FANUC0iD系统数控机床冷却及润滑系统控制及故障诊断
欧美航空业节能减排创新管理研究
火电厂节能减排的必要性与对策分析
基于Lyapunov方法的电网不对称故障下VSC-HVDC系统控制
PPP模式应用于城市供热项目分析
汽油机OBD系统控制原理及故障排除
带死区非线性输入的未知混沌系统控制
风电供热之路该如何走
汽轮机供热系统的技改创新