淺談某集中供熱企業節能降耗措施及潛力

劉宸

【摘要】供熱系統隨著社會以及節能環保的需要及不斷發展，逐步淘汰了傳統小型鍋爐區域供熱的方式，改為更為高效的熱電聯產集中供熱，極大地提高了能源率用率，但仍然會有設計不合理、能耗高、供熱成本居高不下的情況。本文針對峰峰集團后勤實業分公司的集中供熱系統在節能降耗上采取的措施及潛力進行多角度的論述，作為其他供熱企業管理的參考。

【關鍵詞】集中供熱；節能降耗；措施

冀中能源峰峰集團后勤實業分公司擔負了該礦區管轄內210萬平米的供熱管理工作，該企業為順應節能環保及企業發展需求在2012年淘汰了小型燃煤鍋爐區域供熱的管理模式，進行了集中供熱改造，并在2013年冬季投入使用。該集中供熱系統由薛村矸石熱電廠、五礦熱電廠為熱源，下設28座二級換熱站、1座中繼泵站、1座換熱首站，組成兩套供熱系統，如圖1-1、1-2所示：

下面就投入使用后該系統的節能降耗措施及潛力進行分析。

1、改造為集中供熱后在節能降耗上存在的問題

1.1 在圖1-1中，一次熱網循環泵配套電機為額定電壓6KV、額定功率450KW的異步電動機，采用工頻直接啟動方式，負載啟動時對電源電網、管路設備等沖擊大，影響系統的安全穩定。啟動后無任何調速控制設備，需通過調節水泵出口閥門來達到流量、電流等的控制，而出口閥門的電動調節只有遠程DCS全開或者全關兩種狀態，因此只能依靠人工手動就地操作來調整閥門開度。由于一次網管徑大、壓力高等因素，人工調節非常費力且很難準確控制，此問題造成了大量電能、設備、人工等方面的浪費，設備經濟運行條件極差。

1.2 在圖1-1、1-2中，二次熱網循環泵同樣采用工頻啟動、工頻運行的方式，當供熱期氣候條件發生變化等情況發生，需要調整二次網流量，只能靠人工調整出口閥門的開度來控制管路的流量及水泵電流等，同樣浪費了大量的電能及人工。

1.3 所有的二級換熱站冬季運行期需全天24小時由運行人員對機組設備進行監護，并設置了調度指揮中心。當設備出現問題時，調度中心只能通過值班人員的匯報進行相應處理，由于值班人員業務素質參差不齊，機組監測、保護設施不足，缺乏設備運行及故障階段的數據支撐，運行期水力失調、處理滯后、機組停運等情況時有發生。

1.4 由于該礦區民用供熱系統老舊，多數熱用戶為串聯方式用熱，且管路多有跑冒滴漏及堵塞情況，造成二次網同區域熱用戶熱冷熱不均、維修困難、維修影響面積大等情況。

2、針對以上問題，逐步采取了如圖2-1、2-2改造措施

2.1 由于水泵的調速控制方法多樣，節能效果也不同，根據風（流）量電動機電力消耗特性曲線（圖2-1）可知，采用效率高、節電效果顯著的變頻調速方式最為節能。所以在一次熱網循環泵電源側串聯高壓變頻控制器，是解決一次熱網循環泵能耗高、調節不靈活的有效方法，并將該變頻器與遠方DCS控制系統進行對接，實現對一次網循環水泵的四搖功能。在水泵出口閥門的控制上，采用在電動閥門就地控制回路中加裝點動控制按鈕、短接遠方DCS控制端的方式（圖2-2），解決了沒有中間量、人工操作困難的難題，如下所示：圖2-1風（流）量電動機電力消耗特性曲線 圖2-2 電動閥門改造電氣原理圖

2.2 在二次熱網循環泵的電源側串聯相應容量的變頻器，實現了根據氣候條件、熱用戶熱負荷不同等因素，精確控制二次網流量的目的，降低熱耗和電耗，在此基礎上與換熱站內的通信單元對接，實現遠程數據的傳輸、監測。

2.3 對所有二級換熱站進行無人值守改造，不在施行24小時值班制，建立統一的熱網監控系統，正常運行時只需定期巡視機組即可。該系統由五部分組成，分別為：機電設備、就地儀表、現場控制、網絡通信、中央監控。中央監控系統設在調度中心，可檢測控制的運行數據包括：一次網供回水溫度、一次網供回水壓力、一次網流量、一次網調節閥的控制、二次網供回水溫度、二次網供回水壓力、補水壓力、循環泵頻率、補水泵調節、循環泵狀態、補水泵狀態、水箱水位、室外溫度、首站蒸汽溫度及壓力等。當整個供熱系統的某一環節或某一設備出現故障，系統會及時發出告警信號提醒調度值班人員，確保了供熱系統的安全可靠運行。

2.4 對二次網串聯供熱的熱用戶進行分戶單控改造，并重新設計、安裝室內供熱管路，優化用熱結構，使之更為合理。

3、取得的效果

3.1 該集中供熱系統多措并舉，通過以上節能降耗措施，降低了大量熱負荷、人工、電能等，系統運行更為可靠，經濟效益明顯。對比分析如下：

4、此外，該集中供熱系統在節能降耗上仍有潛力可挖

4.1 一次網可以考慮分布式變頻泵控制系統，減少一次網閥門的節流損失，提高管網輸送效率。

4.2 二級換熱站無人值守系統采用GPRS信號傳輸，數據的傳輸速率及穩定性上較為落后，可改為更為高效的4G或光纖信號進行數據傳輸。

4.3 該集中供熱系統的運行管理人員多為原區域供熱系統而來，從各方面已不能滿足該系統對人員素質的要求，尤其在變頻、無人值守、PLC等應用下，應進行專業的技術培訓以提升運行管理人員的綜合素質，提高系統可靠、穩定性。

4.4 在質調節、量調節的綜合利用方面，缺乏經驗技術數據，應通過不同氣候、供熱合格率達到要求的條件下，針對熱電廠汽源、一次網閥門、變頻泵所需頻率等參數進行系統的記錄和對比，總結、計算出適合自身供熱系統所需的參數，來實現質、量共同調節的節能最大化。

5、結語

綜上所述，我們可以看出，達到集中供熱并不是合理、綠色、高效供熱的最終目標，集中供熱系統的問題仍然需要我們從多方面下手，以先進的技術手段、綜合的考慮問題，注重措施的經濟可行性，才能真正達到節能降耗目的。