熱力站改造落實節能的對策及控制方法

馬明磊

【摘 要】熱力站是集中供熱系統的重要組成部分，文章結合熱力站改造工程實例，探討分析改造過程中落實節能的對策及控制方法，主要內容包括節能控制思路、節能改造具體步驟等。實際應用表明，改造后取得顯著的節能效果，對用戶、供熱公司、整個社會都具有顯著效益，今后值得推廣和應用，類似熱力站改造工程也可以從中得到啟示與借鑒。

【關鍵詞】熱力站改造 節能 一次網 二次網 控制方法

熱力站是集中供熱系統的重要組成部分，為提高供熱效率，節約供熱成本，應該提高熱力站的綜合性能，增強其節能效果。但原有熱力站的設備一般比較陳舊，節能效果并不顯著，需要結合具體需要，采取有效的改進和完善措施，以取得更好的節能效果。下面將結合具體工程實例，對熱力站節能改造進行探討分析，并提出具體對策，希望能夠為實際工作提供啟示和參考。

1 工程概述

某展覽中心熱力站采用間接連接方式，熱源為高溫水，總供熱面積12.9萬m2，分A、B兩個不同供熱系統，供熱范圍包括10個展覽館，一個超市和展覽中心的辦公用房。超市供熱面積15 000m2，設計供熱負荷1 350kW，辦公用房供熱總面積約20 000m2，供熱負荷約1 500kW，展覽館供熱面積在6 000 -48 500m2之間，負荷950-1 800kW。就該工程實際情況來看，供熱對象主要為展覽館，除展會時間之外，其余時間展館處于空閑狀態，并且供熱期間幾乎沒有調節手段，不能實現按時、按需供熱，導致能源、資源大量浪費，對甲方也帶來不利影響。為轉變這種情況，急需對供熱系統進行改造，以實現節能的目的，確保能源、資源得到有效利用。

2 熱力站改造落實節能的對策

為實現節能的目的，促進節能改造效果提升，施工單位全面做好調查工作，提高方案設計的科學性與合理性，并按照以下方法，實現對熱力站的有效改造。

2.1節能站功能要求

確保操作簡單，節約改造成本，功能要求如下：實現按熱量計量收費；對各場館供熱情況進行監測；實現二次網水力平衡；根據室外溫度變化調節熱力站總供熱量；根據用戶需要調節場館溫度，實現按時和按需供熱。

2.2節能控制思路

二次網回水總管或支路上設電動調節閥，根據溫度設定值控制電動調節閥的開度；根據室外溫度確定二次網供回水平均溫度；根據供回水平均溫度調節一次網電動調節閥的開度；根據設定的熱力站總供、回水干管壓差值，對循環水泵轉速進行調節。

2.3具體實施步驟

在一次網總管安裝熱量計，換熱器一次網回水管安裝電動調節閥，二次網循環泵安裝變頻器，實現系統運行初調節和運行狀況監控。然后在熱力站建立工作系統，回水管安裝電動調節閥，子站設室內測溫裝置，最后對控制軟件改進和完善，完成改造任務。

3 熱力站改造落實節能的控制方法

按照上述節能改造方案，將系統運行和控制依據及要求編制成軟件，在計算機的輔助和支持之下，對供熱系統進行有效調節，促進系統取得更好的節能運行效果。

3.1一次網

根據室外溫度變化與二次網供回水平均溫度的對應關系，對供熱系統電動調節閥的開度進行調節，將二次網供回水平均溫度調節曲線置入電動調節閥的控制器，可采集室外溫度，并追蹤二次網的供回水平均溫度。

3.2子站

子站進行調節時，根據二次網不同情況進行。開館時散熱器調節閥全開，暖風機調節閥根據室內溫度設定值調節；閉館時暖風機調節閥全關，調節散熱器調節閥的開度，溫度保持在5℃左右。6號、7號展館只有散熱器供暖系統，調節散熱器調節閥時，考慮室內溫度即可，商務中心、綜合樓也可采用該方法調節。另外，時間不同，調節方法也不完全相同，對超市需要進行頻繁調節，滿足夜間和白天溫度的不同需求，通常以時間信號和室內溫度要求進行調節。

3.3二次網

采用質、量并調方式開展調節工作，調節時，要保證雙管系統不發生水平和垂直水力失調現象，以確保調節效果。另外，為避免管網過熱，分支管線需安裝流量限制器，這樣既避免水力失調現象，還能確保供熱系統更好運行和發揮作用。

4 節能改造效果分析

該熱力站改造于2009年開工，2012年初基本完成改造任務，經過2012年、2013年、2014年三個供暖季的運行，基本滿足設計的節能要求，實現按熱量收費、按需供熱、節約能源的目的，取得良好的供熱效果。

4.1供熱量大大減少

改造前供熱量理論計算值為121 662GJ，而改造后2012年供暖季實測供熱量為38 221GJ，2013年為30 885GJ，2014年為33 187GJ。對比分析可以得知，實際供熱量僅為理論計算值的1/3左右，二者存在較大的差異。導致這種情況出現一方面是理論設計值偏大，另一方面是節能控制和運行取得良好效果。

4.2經濟效益顯著

改造前按供熱面積收費，而場館的超高部分按雙倍供熱面積計算，每平方米收費30元，總供熱面積約22萬m2。改造后供熱價格由基本熱價（12元/m2）和計量熱價（44.45元/GJ）組成，費用按用戶熱量計量表征收。建筑面積按12.9萬m2計算。改造前平均每年供暖費約680萬元，而改造之后，2012年供暖費322萬元，節約費用358萬元；2013年供暖費297萬元，節約費用383萬元；2014年供暖費299萬元，節約費用381萬元。另外，整個改造工程耗資241萬元，只需要一個供暖季就回收成本。

4.3社會、環境效益顯著

通過工程改造，比按面積收費可以節約近50%的熱費，能夠為業主節約大量成本。此外，節約的熱量可以為新用戶供熱，也能給供熱公司帶來顯著經濟效益。同時，節約的供熱量還能減少二氧化硫、煙塵等污染物排放，降低對周圍環境污染，有利于環境保護，具有良好的環境效益。

5 結語

上述熱力站節能改造取得良好效果，通過以上工程改造和實際應用，可以得出以下幾個結論，類似工作可從中得到啟示和借鑒。

5.1建立有效的監控系統

如果用戶系統較少，用戶使用要求單一，各建筑物對供熱時間要求一致，建立一級監控系統即可，并在熱力站內對其進行控制和調節。如果供熱系統較多，用戶要求呈多元化趨勢，需要建立二級監控系統。

5.2做好二次網和一次網調節工作

二次網供熱系統常用質、量并調方式，采用變頻調速水泵運行方式，在避免水力失調的前提下，供熱系統形式不同，所采用的調節方式也不相同，并以此為依據，確定循環水泵轉速，促進系統有效運行和工作。而一次網系統調節過程中，可將二次網供回水平均溫度作為依據，然后進行調節，溫度值與室外溫度有關，并結合散熱器類型進行修正。

5.3效果顯著，值得推廣和應用

熱力站改造過程中，采用節能設計方案，可以實現按時供熱、按需取熱，從而節約運行費用。另外，采用按熱量收費方式代替按面積收費方式，能給甲方帶來直接受益，滿足展覽中心等公共建筑的供暖需要，有著廣闊的前景和發展潛力。此外，經過運營和統計分析得知，在公共建筑按熱量收費，不僅可以節約用戶費用，對供熱公司、整個社會都具有顯著的社會效益，因而在供暖設計中值得推廣和應用。

參考文獻：

[1]金光義.供熱系統優化節能技術措施的研究[J].區域供熱，2013（1）：12-27.

[2]韓路磊.集中供熱系統熱力站的局部節能改造[J].建筑節能，201（8）：15-17.

[3]孫錦峰，董樂義.淺談熱力站改造實現節能運行與控制的方法[J].暖通空調，2008（5）：93-96.

[4]陳繼光.熱力站改造原則及改造方案[J].油氣田地面工程，2008（6）：88-89.

[5]雷敏.談城南熱力站供暖系統節能改造措施[J].山西建筑，2013（16）：126-128.