于佳 丁雅楠
(天津力源永春科技發展有限公司,天津, 300222)
推行合同能源管理—診斷是關鍵
于佳 丁雅楠
(天津力源永春科技發展有限公司,天津, 300222)
合同能源管理(簡稱EPC)是“目前解決能源問題最好方案”的雙贏模式,以往的節能改造中遇到的諸多問題,都可以通過節能服務公司提供的節能診斷、設備采購及制造、融資、安裝調試、運行和管理“一條龍”的服務得以解決。而節能診斷作為開展項目的前期工作,其作用不容忽視。
合同能源管理,供熱行業,節能診斷
合同能源管理(簡稱EPC)是“目前解決能源問題最好方案”的雙贏模式,這種節能投資方式,允許用戶使用未來的節能收益償還節能改造投資,解決企業資金困難,助推節能設備升級,降低運行成本,提高能源利用效率,是促進節能減排事業向市場化發展的重要舉措。
我國工業(供熱)鍋爐的平均熱效率偏低,僅為65%左右,與設計熱效率相差10%-15%,與先進國家同類鍋爐相差15%-20%[1]。
針對供熱行業的現狀以及在我國城市供熱行業節能改造中遇到的諸多問題如信息、融資、技術、管理等問題都可以通過節能服務公司以合同能源管理的方式得以實現。節能服務公司提供節能診斷、設備采購及制造、融資、安裝調試、運行和管理“一條龍”的服務可以為用戶解決這些問題,而節能診斷作為開展項目的前期工作,其作用不容忽視。完整、全面、確切地診斷可以對企業的能源利用狀況得出一個全面的結果,找出管理節能和技術節能障礙,設計出符合被改造企業的工藝改造方案,從而選擇出最佳改造路線、先進的技術及設備、管理模式等,實現好、快、省的節能效果。
節能是供熱鍋爐發展的基本方向,而影響供熱鍋爐節能潛力發揮的因素又是多種多樣的,如煤種多變和煤質差、供熱鍋爐平均容量小、運行負荷普遍偏低、鍋爐運行監測儀表配備不全、鍋爐輔機配套不當且質量不高、供熱鍋爐節能監督管理薄弱、鍋爐運行人員總體素質較低等造成能源消耗量大、鍋爐熱效率低等問題。
只有對供熱鍋爐的現狀進行較為詳細的分析,才能得出合理,可行、經濟適用的方案。這一切都要基于前期的節能診斷。
節能診斷簡單來說就是對系統進行較為完善的調研以及分析,而針對供熱系統就是對其鍋爐、附屬設備以及脫硫除塵等設備整體進行評估,目前節能診斷主要分兩步進行,第一步:數據采集,通過檢測設備現場勘測并記錄,作為下一步工作的依據。第二步:對所收集的數據進行分析,進而對系統進行科學、合理的剖析,從而指導后續改造方案的編制。
以天津市某重點鍋爐房為例,供熱站主要耗煤設備為6臺29MW的熱水鍋爐。生產廠家分別是哈爾濱、天津和沈陽等。其總供熱能力為260萬m2,實際供熱面積約227萬m2。脫硫除塵系統形式為麻石旋流板脫硫塔和多管除塵器。
主要耗電設備為引風機、鼓風機、循環泵、補水泵等電力驅動設備。其中,單臺功率最大的用電設備是鍋爐引風機,電機功率為185kW,共6臺,總裝機功率為1110 kW;數量最多的用電設備是熱水循環泵,共計75臺,總裝機功率為3046.5 kW。
項目前期通過對鍋爐房進行實地考察,發現存在以下幾個問題:
(1)供煤廠家眾多,不能保證煤種和煤質的統一,煤種與成分波動大。由于煤質差、發熱量低、含硫量高等多種因素影響,往往出現著火推遲、燃燒惡化、爐膛溫度水平低、灰渣含碳量升高等現象,造成鍋爐熱效率低,污染物排放量不能滿足天津市地方大氣污染物排放相關規定。長期運行不僅造成能源消耗而且對環境造成污染,因此有必要采取相應的技術措施加以解決。
(2)供熱站一般只采用憑借經驗值估算的方法確定燃煤加水量,導致加水量不能合理配比。不能根據不同煤種、不同含水量的變化及時調整加水量。(加水量過多,會造成排煙熱損失增加,鍋爐效率下降;加水量過少,不利于煤的燃燒,同時造成飛灰量增大);同時鍋爐的上煤系統無預拌和混煤裝置,總之現存的加水系統不能滿足均勻加水與準確計量的要求。
(3)鍋爐房不具備煤計量設備,對單臺鍋爐的煤耗、輸入、輸出熱量等無精確的計量考核。
(4)爐體散熱損失大,測試結果表明,3號爐外墻表面溫度為59℃,超過國家節能監測標準規定的50℃,;過剩空氣系數偏高,6號爐過剩空氣系數為2.59,高于國家節能監測標準規定的2.4,排煙損失增加;鼓、引風搭配不合理。
(5)鍋爐系統自動控制技術較落后,仍采用PID調節,通過報表分析,對于煤質不穩定、變化大,造成風—煤比的改變等,目前采用定值控制,無法使系統達到最佳燃燒狀態。針對鍋爐的熱效率等參數進行的測試,可以看出應對鍋爐存在的問題進行系統化的整改,實施自動控制與鍋爐節能相結合,提高熱效率,降低煤耗及電耗。
(6)據統計,鍋爐房供熱的換熱站中,沒有采取變頻技術的循環泵有41臺,合計裝機功率為1177 kW。其中,老鍋爐房12臺,裝機功率為220kW,新鍋爐房29臺,裝機功率為957 kW;沒有采取變頻技術的補水泵有52臺,合計裝機功率為167.824 kW。其中,新鍋爐房28臺,裝機功率為94.5 kW,老鍋爐房24臺,裝機功率為73.3 kW。
(7)鍋爐房沒有安裝具有“分時功能”的電力計量裝置,無法實現分時電費計量和分時電費結算。
在研究中充分考慮到供熱行業工業鍋爐的設計結構特點和現狀,結合目前供熱系統節能減排的要求。依據具體情況,本著技術、經濟、可行出發,提出設備、設計、選型及控制系統均服從工藝需要的優化模式。針對節煤與綜合節能具體情況,分期分項采用合同能源管理的方式,提供能源效率診斷及意見。
通過對本供熱站進行的初步診斷可以看出,其鍋爐運行情況不能達到工業鍋爐熱效率的規定,還存在很大的節能空間(具體詳見表一)。

表一 鍋爐熱效率對比表
后期以本診斷內容作為主要參考,對本供熱站進行節能改造,節約標煤7867噸 (折合標煤5464噸),直接經濟效益460萬元。
[1]車得福,劉銀河.供熱鍋爐及其系統節能[M].北京:機械工業出版社,2008