集中供熱鍋爐房運(yùn)行能耗的研究

摘要：改革開(kāi)放30多年來(lái)，我國(guó)供熱從分散式鍋爐房逐步過(guò)渡到集中式供熱，超過(guò)85%的城市建有集中供熱設(shè)施。集中供熱方式可以整合不同位置的熱源，對(duì)其科學(xué)統(tǒng)籌，使熱量應(yīng)用于更需要的地方，減少了分散式供熱中常出現(xiàn)的不同地區(qū)熱量不平衡現(xiàn)象，降低了熱量浪費(fèi)和熱量缺口。處于發(fā)展階段的集中供熱鍋爐房也存在動(dòng)力設(shè)備調(diào)節(jié)方式不合理，管理力度較小，容量?jī)?chǔ)備系數(shù)過(guò)高等高能耗問(wèn)題。該文對(duì)集中供熱鍋爐房的運(yùn)行能耗進(jìn)行研究，分析了集中供熱鍋爐房中出現(xiàn)的導(dǎo)致能耗偏高的因素以及常用節(jié)能措施，提出了運(yùn)行、管理、設(shè)備、節(jié)能等方面的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：集中供熱 鍋爐房 運(yùn)行 能耗 研究

中圖分類號(hào)：TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（b）-00-01

集中供熱，是建立供熱網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)熱源整合連接在一起，以蒸汽或熱水為傳熱媒介通過(guò)供熱網(wǎng)絡(luò)將熱源提供的熱能供應(yīng)給某一區(qū)域的熱能用戶的供熱方式。人們的衣食住行樣樣離不開(kāi)熱能，集中供熱比分散式供熱更便于統(tǒng)籌資源，科學(xué)管理，早已成為供熱的主要模式，是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分，也是城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)中的主要基礎(chǔ)設(shè)施之一。但集中供熱也有不可避免的能耗問(wèn)題，是能源浪費(fèi)中的一大部分，對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)將有效節(jié)約能源。該文對(duì)集中供熱鍋爐房運(yùn)行能耗進(jìn)行分析研究，并提出一些改進(jìn)建議。

1 集中供熱系統(tǒng)概述

集中供熱系統(tǒng)由三部分組成：（1）熱源：熱源主要由熱電站、區(qū)域鍋爐房提供，此外地?zé)帷⒐I(yè)余熱、核能等也可作熱源。該文主要論述鍋爐房能耗問(wèn)題，鍋爐房以煤、天然氣、重油為燃料（采用新技術(shù)可以將垃圾作為燃料），工業(yè)用鍋爐房一般以蒸汽為媒介，民用鍋爐房一般以熱水為媒介。（2）用戶：按用途分為民用和工業(yè)用戶。（3）供熱網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)媒介不同，分為蒸汽管網(wǎng)和熱水管網(wǎng)，一般呈分枝狀走行于地下，被形象的稱為“城市的血管”。熱網(wǎng)管線根據(jù)輸熱能力和用途不同分為輸熱干線、配熱干線和配熱支線，管線根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃、地質(zhì)條件、熱負(fù)荷分布、街區(qū)狀況等布局。

2 集中供熱鍋爐房產(chǎn)生能耗的主要因素

2.1 鍋爐容量?jī)?chǔ)備系數(shù)偏高

在鍋爐房設(shè)計(jì)者的認(rèn)識(shí)里，鍋爐房的額定負(fù)荷要比其實(shí)際水平偏低；在住宅采暖設(shè)計(jì)中，室內(nèi)熱負(fù)荷以面積熱指標(biāo)來(lái)表示，研究發(fā)現(xiàn)面積熱指標(biāo)的實(shí)測(cè)值要低于設(shè)計(jì)中應(yīng)用值，即室內(nèi)熱負(fù)荷的計(jì)算值偏高。綜合以上兩個(gè)因素，鍋爐房設(shè)計(jì)者往往將鍋爐房的總體裝機(jī)容量定位過(guò)高，產(chǎn)出的熱量并不能被用戶完全消費(fèi)，鍋爐房長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，造成了燃料浪費(fèi)。

2.2 鍋爐房管理不當(dāng)

在集中供熱改建的過(guò)程中，很多鍋爐房的管理系統(tǒng)都設(shè)有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，但部分鍋爐房將監(jiān)控系統(tǒng)閑置一旁。先進(jìn)的鍋爐房還配備有變頻設(shè)備，以針對(duì)熱負(fù)荷的高低調(diào)節(jié)供熱量，但這些設(shè)備卻無(wú)用武之地，依舊靠司爐人員憑經(jīng)驗(yàn)加減燃料。司爐人員往往對(duì)鍋爐性能掌握不全，使鍋爐帶病工作。供熱公司不僅要購(gòu)進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，更要注意對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)上崗，掌握了先進(jìn)技術(shù)，就不會(huì)出現(xiàn)憑經(jīng)驗(yàn)的事情，何況鍋爐房操作危險(xiǎn)性高，采用計(jì)算機(jī)控制更安全、更智能，防止人為事故出現(xiàn)。

2.3 供熱方式不同

根據(jù)鍋爐運(yùn)行時(shí)間的不同，現(xiàn)有供暖方式分為連續(xù)供熱和間歇供熱兩種方式。連續(xù)供熱是在熱負(fù)荷較強(qiáng)時(shí)，鍋爐多數(shù)時(shí)間24 h連續(xù)工作；間歇供熱是在24 h內(nèi)啟動(dòng)運(yùn)行2～3次。一些人主觀上認(rèn)為采用間歇式供熱不僅能夠保持用戶住宅溫度，而且減少了供熱時(shí)間，減少燃料消耗和鍋爐的損毀。但研究表明，間歇供暖使供熱系統(tǒng)中的媒介冷卻，住宅溫度降低，為了使溫度回升到供熱溫度，反而會(huì)消耗更多燃料，而連續(xù)供熱使鍋爐長(zhǎng)期處于高效滿負(fù)荷狀態(tài)，能耗更低。此外，部分鍋爐房采用大流量小溫差的運(yùn)行方式克服熱網(wǎng)中的水力失調(diào)，使循環(huán)流量超出設(shè)計(jì)使用值。這種方式間接降低了鍋爐房的運(yùn)行參數(shù)。

2.4 板式換熱器故障

在集中供熱系統(tǒng)中要應(yīng)用要板式換熱器，這一元件湍流程度低，橫截面積小，容易被堵塞、結(jié)垢，造成大量額外能耗，也可能造成故障中斷供熱。造成換熱器堵塞的主要原因是微生物粘附以及水垢、鐵銹，需要定期進(jìn)行清洗。傳統(tǒng)的清洗劑是化學(xué)酸劑，它在清洗的同時(shí)會(huì)造成人員毒性、設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染，現(xiàn)在可選用高效環(huán)保清洗劑，降低腐蝕性和酸性。

3 常用節(jié)能措施

3.1 采用變頻設(shè)備

變頻循環(huán)泵可根據(jù)供熱系統(tǒng)的狀況調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)整供熱媒介在管道中的運(yùn)行速度，提高熱量的利用度；采用變頻送煤機(jī)，可以高效調(diào)節(jié)燃料的使用量；采用變頻送風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)進(jìn)煤量調(diào)整送風(fēng)量。以上設(shè)備的應(yīng)用，不僅提高了燃料的熱效率以及能量的利用率，還降低了鍋爐房的耗電量。

3.2 采用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)

在集中供熱鍋爐房中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控各設(shè)備的運(yùn)行情況，將其匯總到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行人工處理或自動(dòng)處理，可以節(jié)省人力，減少到各個(gè)設(shè)備處巡視的時(shí)間。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)操作，可以解放勞動(dòng)力，提高準(zhǔn)確度，獲得最優(yōu)的鍋爐使用控制方案。

3.3 加強(qiáng)鍋爐房人員的培訓(xùn)

由分析可知，鍋爐房運(yùn)行不當(dāng)很大一部分是由員工操作不當(dāng)引起的。如果員工未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)，必然不會(huì)操作先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，而是憑經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)操作，鍋爐房的實(shí)際情況并未由于新技術(shù)的應(yīng)用而好轉(zhuǎn)。鍋爐房管理方要確保對(duì)現(xiàn)有員工進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，使其掌握新設(shè)備的操作方法和簡(jiǎn)單維護(hù)方法；對(duì)新上崗的員工要做到持證上崗；定期進(jìn)行節(jié)能培訓(xùn)；利用鍋爐房的運(yùn)轉(zhuǎn)效率對(duì)員工的工作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，由專業(yè)人員提出改進(jìn)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

集中供熱整合了多處熱源，其優(yōu)點(diǎn)在于：（1）熱源整合，減少了司爐人員，解放了勞動(dòng)力，減少了燃料損耗和燃料灰渣的運(yùn)輸成本和占地成本。（2）易實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，供熱可調(diào)節(jié)，使資源合理配置。（3）提高熱效率。（4）利于采取環(huán)保措施，實(shí)現(xiàn)廢物利用，騰出閑置的小鍋爐房，節(jié)省空間。我們發(fā)現(xiàn)集中供熱中存在能耗大的問(wèn)題，當(dāng)今社會(huì)資源是發(fā)展的助力，降低能耗必然是急需解決的問(wèn)題，除了鍋爐的房能耗問(wèn)題外，在用戶和輸熱管道方面也存在很大的能耗問(wèn)題，有待進(jìn)一步研究。

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