太原市某集中供熱換熱站的節(jié)能運(yùn)行

王宇

（山西中創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司，山西太原 030027）

太原市某集中供熱換熱站的節(jié)能運(yùn)行

王宇

（山西中創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司，山西太原 030027）

以太原市某集中供熱換熱站的運(yùn)行調(diào)節(jié)為例，將水泵變頻控制技術(shù)應(yīng)用于兩個(gè)換熱站的二次網(wǎng)循環(huán)水泵上，分析了2007年～2011年四個(gè)采暖年度的運(yùn)行工況特點(diǎn)，總結(jié)了變頻調(diào)速控制技術(shù)的應(yīng)用，指出了利用二次網(wǎng)循環(huán)水泵變頻技術(shù)是降低換熱站能耗的有效手段，從而達(dá)到節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的目的。

集中供熱，換熱站，節(jié)能

城市集中供熱系統(tǒng)是將熱源所產(chǎn)生的熱水或蒸汽，通過(guò)管網(wǎng)向全市或者部分地區(qū)的用戶供應(yīng)生活和生產(chǎn)用熱［1，2］。熱源、熱網(wǎng)、熱用戶是實(shí)施城市集中供熱系統(tǒng)的三大主要組成部分，這三部分之間既相互聯(lián)系又相互制約［3］。城市集中供熱系統(tǒng)具有提高能源利用率、節(jié)約能源;便于消除煙塵，減少環(huán)境污染;易于實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，提高供熱質(zhì)量;改善人民生產(chǎn)生活;加快城市現(xiàn)代化建設(shè)等優(yōu)點(diǎn)［4］。集中供熱系統(tǒng)作為能源的消耗者和熱能的提供者，煤、水、電是集中供熱系統(tǒng)的主要成本，同時(shí)更是節(jié)能控制的關(guān)鍵內(nèi)容。因此，需要采取有效措施做好集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能工作，從而提高資源和能源的有效利用率，維護(hù)企業(yè)和用戶的利益［5］。

1 換熱站設(shè)計(jì)

集中供熱網(wǎng)路通過(guò)換熱站向一個(gè)或幾個(gè)街區(qū)的多幢建筑分配熱能。這種換熱站可以是獨(dú)立建筑，也可設(shè)在某幢建筑的地下室內(nèi)。從換熱站輸送熱能到各用戶的管網(wǎng)，稱為二級(jí)供熱管網(wǎng)。圖1為供暖換熱站的示意圖。

供暖系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路通過(guò)換熱器1間接連接。換熱站的規(guī)模和站房的位置及數(shù)量，一般應(yīng)考慮下列原則:1）換熱站的規(guī)模應(yīng)根據(jù)用戶長(zhǎng)期總熱負(fù)荷確定。分期建設(shè)的小區(qū)，應(yīng)統(tǒng)一考慮換熱站的位置和站房建筑，工藝系統(tǒng)和設(shè)備可一次或分期設(shè)計(jì)安裝。2）對(duì)于小區(qū)采暖用的換熱站，供熱半徑在1.5 km以內(nèi)的，宜設(shè)集中換熱站。3）自然地形高差大的小區(qū)，宜根據(jù)管道布置條件和設(shè)備承壓能力，部分集中分區(qū)設(shè)置換熱站。4）燃油、燃?xì)忮仩t房提供熱源時(shí)，供熱半徑以及換熱站規(guī)模不宜過(guò)大。5）換熱站宜靠近熱負(fù)荷中心，站房可以是獨(dú)立建筑，也可設(shè)在鍋爐房或其他建筑物內(nèi)。6）換熱站宜有良好的通風(fēng)散熱條件，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足排熱通風(fēng)要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。7）站房設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留設(shè)備安裝出入口。

換熱站工藝系統(tǒng)安全裝置設(shè)置要求:1）當(dāng)加熱介質(zhì)入口處設(shè)置有減壓閥時(shí)，減壓閥后應(yīng)裝安全閥。2）熱交換器被加熱水的殼程應(yīng)設(shè)置安全閥。3）閉式凝結(jié)水罐、閉式定壓膨脹水罐、分汽缸、分集水器等容器上一般宜設(shè)置安全閥。4）循環(huán)水泵進(jìn)水側(cè)母管上應(yīng)設(shè)置安全閥（當(dāng)集水器上已配安全閥時(shí)，此處可不再裝安全閥）。5）水路系統(tǒng)的安全閥，應(yīng)選用微啟式彈簧安全閥。蒸汽系統(tǒng)的安全閥應(yīng)采用全啟式彈簧安全閥。

圖1 換熱站示意圖

2 換熱站的節(jié)能運(yùn)行

太原市某區(qū)域供熱面積為87.25萬(wàn)m2，供熱系統(tǒng)分別由兩座熱力站獨(dú)立供熱。一號(hào)站供熱面積為68.6萬(wàn)m2，分五個(gè)區(qū)，裝有變頻器5臺(tái)，應(yīng)用于二次管網(wǎng)的循環(huán)水泵上;二號(hào)站供熱面積為19.09萬(wàn)m2，分兩個(gè)區(qū)，裝有變頻器2臺(tái)。一次網(wǎng)供/回水溫度設(shè)計(jì)為130℃/90℃，二次網(wǎng)的供/回水溫度設(shè)計(jì)為85℃/60℃。2007年～2011年采暖季各站各區(qū)循環(huán)泵電量消耗見(jiàn)表1～表4。

表1 2007年～2008年采暖季各站各區(qū)循環(huán)泵電量消耗情況

表2 2008年～2009年采暖季各站各區(qū)循環(huán)泵電量消耗情況

集中供熱在實(shí)際運(yùn)行中由于采暖季室外溫度逐日變化，系統(tǒng)熱負(fù)荷隨之而變;另一方面設(shè)計(jì)熱負(fù)荷比實(shí)際供熱負(fù)荷大，因此在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，為了適應(yīng)熱負(fù)荷變化降低能耗將水泵的變頻技術(shù)應(yīng)用于熱力站二次網(wǎng)循環(huán)水泵上［6］。調(diào)節(jié)的依據(jù)是，根據(jù)實(shí)際供熱現(xiàn)狀，通過(guò)幾年運(yùn)行調(diào)試，得出滿足系統(tǒng)基本運(yùn)行的水泵最低頻率，根據(jù)室外溫度變化，在可調(diào)節(jié)的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行靈活地調(diào)節(jié)。

表3 2009年～2010年采暖季各站各區(qū)循環(huán)泵電量消耗情況

表4 2010年～2011年采暖季各站各區(qū)循環(huán)泵電量消耗情況

圖2 一號(hào)站電量消耗

圖3 二號(hào)站電量消耗

經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，通過(guò)變頻調(diào)節(jié)，一號(hào)站和二號(hào)站循環(huán)水泵電量消耗見(jiàn)圖2和圖3。

3 結(jié)語(yǔ)

1）集中供熱換熱站的能耗主要體現(xiàn)在熱力輸送上，由于采暖季室外溫度逐日變化，系統(tǒng)熱負(fù)荷隨之而變，將水泵的變頻技術(shù)應(yīng)用于熱力站二次網(wǎng)循環(huán)水泵上，是有效降低電耗、提高熱力站效率的有效措施。

2）以太原市某地區(qū)熱力站為例，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)選型和運(yùn)行調(diào)節(jié)，一號(hào)站2010年～2011年度較2007年～2008年度節(jié)電454 320 kW·h，變頻指數(shù)調(diào)節(jié)范圍為70～80;二號(hào)站2010年～2011年度較2007年～2008年度節(jié)電59 588 kW·h，變頻指數(shù)調(diào)節(jié)范圍為75～90。

［1］王飛，張建偉.直埋供熱管道工程設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］付任宇.城市集中供熱存在的優(yōu)勢(shì)分析［J］.黑龍江科技信息，2011（19）：285.

［3］鄭永利.關(guān)于城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能方案的探討［J］.熱電技術(shù)，2005（2）：4-7.

［4］崔煥鮮.集中供熱換熱站設(shè)計(jì)優(yōu)化［J］.科技資訊，2011（3）：41.

［5］靳偉斌.集中供熱節(jié)能技術(shù)措施研究［J］.機(jī)電信息，2011 （36）：145-146.

［6］曹劍琦.水泵變頻節(jié)能技術(shù)在供熱運(yùn)行中的應(yīng)用［J］.科學(xué)之友，2011（3）：21-22.

［7］周浩，李小平.集中供熱系統(tǒng)供熱首站方案選擇和經(jīng)濟(jì)性分析［J］.山西建筑，2011，37（11）：123-124.

Energy saving operation mode of one heat exchange stations in the central heating system in Taiyuan city

WANG Yu

（Shanxi Zhongchuang Architecture Design Co.，Ltd，Taiyuan 030027，China）

In this paper taking the operation adjustmentmode of one heat exchanger station in the central heating system in Taiyuan city for example，water pump frequency conversion control technology is applied to the secondary network circulatingwater pump in two heatexchanger stations system.This paper analyzes the characteristics of operation condition system during 2007～2011 year for heating，summarizes the application of frequency conversion control technology，and points out that using frequency conversion control technology in the secondary network can reduce the energy consumption in heat exchanger stations，so as to reach the energy-saving and reduce the environmental pollution.

central heating，heat exchange stations，energy saving

TU833.1

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.156

1009-6825（2012）18-0134-03

2012-03-27

王宇（1974-），男，工程師