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技術(shù)
中國節(jié)能網(wǎng)

燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用

   2014-07-19 中國節(jié)能網(wǎng)4140
核心提示:  今冬以來持續(xù)低溫,北京市政府及時啟動燃氣供熱突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,但天然氣日用氣量仍然持續(xù)突破5000萬m,已經(jīng)危及到北京市燃氣系統(tǒng)安全。
  今冬以來持續(xù)低溫,北京市政府及時啟動燃氣供熱突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,但天然氣日用氣量仍然持續(xù)突破5000萬m,已經(jīng)危及到北京市燃氣系統(tǒng)安全。本文通過調(diào)查分析燃氣供暖系統(tǒng)存在的主要問題,介紹節(jié)能技術(shù)在燃氣供熱系統(tǒng)應(yīng)用步驟和成功實例。

  北京市各種供熱面積6.06億m2,居全國第一,其供熱構(gòu)成為:熱力集團所屬城市管網(wǎng)供熱面積約1.3億m,燃煤供熱面積超過2億m,天然氣供熱面積近2.6億m,燃油供熱面積近600萬m,電力供熱面積近400萬m。今冬以來持續(xù)低溫,采暖用氣量激增。據(jù)北京燃氣集團調(diào)度指揮中心預(yù)測,2009年冬季北京供暖使用天然氣總量將達到47.6億m,比去年增加6億m。北京市政府決定,自2010年1月5日起,啟動燃氣供熱突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,壓縮黨政機關(guān)、公共建筑用氣用熱,保障居民用氣和采暖。北京市燃氣集團已經(jīng)對全市289臺公建燃氣鍋爐采取了限氣措施,嚴(yán)格控制各電廠的用氣指標(biāo)。1月7日當(dāng)天尖峰燃氣鍋爐節(jié)氣180萬m。北京市天然氣日用氣量持續(xù)突破5000萬m,距北京城市燃氣管網(wǎng)日供氣能力5200萬m的極限不遠。北京市市政市容委有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,如果不采取限氣措施,北京天然氣日使用量將超出5200萬m極限,不但會對燃氣系統(tǒng)構(gòu)成威脅,也將影響到居民生活用氣。從能源供應(yīng)的安全性和可靠性來看待這個問題。最近嚴(yán)酷的天氣造成了燃氣需求短期內(nèi)的巨幅攀升,供不應(yīng)求,雖然短暫,但對經(jīng)濟和社會的影響還是巨大的。北京市2010年將建成陜京三線天然氣進京工程,建設(shè)六環(huán)路天然氣管線系統(tǒng),推進遠郊區(qū)縣燃氣主干管線建設(shè),啟動重點鎮(zhèn)燃氣工程。燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,實現(xiàn)燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)合理科學(xué)節(jié)氣節(jié)電,減少供熱總用氣量,確保能源安全。

  燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)存在的問題?從技術(shù)層面分析(建筑陳舊、管網(wǎng)老化、散熱量大和其他非技術(shù)性因素,本文不予討論),燃氣供暖系統(tǒng)存在的問題主要集中在:

  (1)直供的采暖系統(tǒng)與生活熱水一次設(shè)計共用一個熱力系統(tǒng)。特別在室外氣溫較高采暖熱負(fù)荷較低時,而生活熱水又不得不保持較高的溫度,供熱系統(tǒng)運行顧此失彼。如:表1中實例1北京豐臺某小區(qū),實例2北京萬柳某小區(qū)。

  (2)循環(huán)水泵多泵并聯(lián),效率低下,循環(huán)流量不)能滿足系統(tǒng)安全運行要求。如:表1中實例2北京萬柳某小區(qū)33.3萬m采暖面積,運行2臺90kW和2臺75kW共4臺水泵。又如:北京東五環(huán)外某小區(qū)20.5萬m采暖面積,運行3臺45kW循環(huán)水泵,循環(huán)流量仍不能滿足供暖要求,末端室溫不達標(biāo)。

  (3)安裝或設(shè)計造成系統(tǒng)循環(huán)阻力大,流量不)足浪費電能。實例3北京朝陽北苑某小區(qū),間供式采暖系統(tǒng)供暖面積20.6萬m,改造前高區(qū)(1613萬m)同時運行2臺55kW二次循環(huán)泵,高區(qū)末端2棟樓各有1個單元不熱,其室溫大多不達標(biāo),水力失調(diào)比較嚴(yán)重。實例4北京海淀某小區(qū)供暖面積13萬m,改造前同時運行55kW循環(huán)泵2臺,嚴(yán)寒期運行3臺。水力失調(diào)非常嚴(yán)重。

  (4)燃氣鍋爐缺乏協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌規(guī)劃,沒有形成規(guī)模效益。2007年,北京市曾對鍋爐房供熱規(guī)模進行了調(diào)查,供熱面積5萬m(含)以下的小鍋爐房占65.12%,而供熱面積20~100萬m以上的大鍋爐房總共占不到9%。如:實例5北京西直門北某小區(qū)共4棟樓,供熱面積房,7.3萬m,建2座小鍋爐房,各供2棟樓。

  (5)許多供熱系統(tǒng)沒有進行水力平衡調(diào)試,水力失調(diào)比較普遍,末端建筑不熱,近端建筑熱的開窗。

  (6)具備煙氣冷凝熱回收裝置安裝條件的大部)分鍋爐沒有安裝該節(jié)能裝置。

  燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

  目前應(yīng)用于燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能的主要實用技術(shù)和產(chǎn)品有;

  (1)供熱問題診斷與系統(tǒng)優(yōu)化;

  (2)多熱源并網(wǎng),形成規(guī)模效益;

  (3)煙氣冷凝熱回收節(jié)能器;

  (4)熱源集控和氣候補償控制系統(tǒng);

  (5)公共建筑低溫運行分時分溫控制;

  (6)循環(huán)水泵超)常規(guī)改造及一次泵變頻節(jié)電技術(shù);

  (7)低阻直通式過濾器;

  (8)水力計算及水力平衡技術(shù)調(diào)試。

  節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實施的步驟與成功實例

  節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實施的步驟節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實施的主要步驟為:

  (1)摸底調(diào)查,了解供暖情況。供暖系統(tǒng)運行期間,進行實際運行工況的測試;

  (2)分析系統(tǒng)情況和存在的供暖問題;

  (3)進行熱力計算,水力計算,提出改造技術(shù)方案。首先是解決供暖問題,其次,應(yīng)合理優(yōu)化系統(tǒng),進行必要的減阻降耗技術(shù)改造;

  (4)科學(xué)地進行供)熱系統(tǒng)水力平衡的技術(shù)調(diào)試,實現(xiàn)熱量、流量合理分配,達到科學(xué)節(jié)能減排的目的。

  節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實施的具體步驟如下

  節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的成功實:燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的成功實例很多,限于簡介其中的幾個。通過節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用實施,改善燃氣供熱系統(tǒng)運行狀況和供暖質(zhì)量,同時實現(xiàn)節(jié)能減排,一舉多得,利國利民。在燃氣供熱系統(tǒng)大力推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù),堅決杜絕假節(jié)能真浪費,把北京市供熱總用氣量降低6%~12%,節(jié)約與開源并重,從而保證北京能源安全。

  北京豐臺某個小區(qū)

  一、改造前狀況

  熱水鍋爐房內(nèi)共有4臺4.2MW燃氣熱水鍋爐作為采暖和生活熱水的熱源小區(qū)建筑采暖系統(tǒng)為直接式供熱系統(tǒng)共安裝4臺循環(huán)泵其中3臺循環(huán)泵參數(shù)為G=368m3/hH=44mN=75kW1臺循環(huán)泵參數(shù)為G=166m3/hH=39.5mN=30kW非采暖季1臺鍋爐供生活熱水熱源運行1臺30kW循環(huán)泵。

  二、技術(shù)改造措施

  1、生活熱水一次系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)分開3臺鍋爐負(fù)責(zé)采暖1臺鍋爐負(fù)責(zé)供應(yīng)生活熱水新增2臺生活15kW熱水循環(huán)泵及補水定壓系統(tǒng)。

  2、新選1臺75kW采暖循環(huán)泵。

  3、更新采暖過濾器為低阻直通式過濾器。

  4、拆除原系統(tǒng)的分水器和集水器鍋爐房管道減阻改造。

  5、安裝煙氣冷凝熱回收節(jié)能器一臺。

  6、供熱系統(tǒng)水力計算及調(diào)試。

  三、改造后的效果。

  1、生活熱水系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)分別設(shè)置調(diào)節(jié)方便。

  2、采暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)均單泵運行采暖季和非采暖季循環(huán)泵節(jié)電率分別為39.5%和58.1%

  3、水力平衡末端建筑采暖循環(huán)水量達到供暖要求。

  4、節(jié)氣率11.6%。


  北京海淀某小區(qū)


  一、改造前狀況

  鍋爐房內(nèi)共有1臺2.9MW的燃氣熱水鍋爐1臺8.2MW燃氣熱水鍋爐2臺9.2MW燃氣熱水鍋爐供應(yīng)小區(qū)采暖水和24h生活熱水小區(qū)供熱系統(tǒng)為直供式供熱系統(tǒng)鍋爐房7臺(采暖和生活熱水一次)循環(huán)泵參數(shù)為G=300m3/hH=60mN=90kW的2臺參數(shù)為G=280m3/hH=60mN=75kW的3臺參數(shù)為G=100m/hH=60mN=30kW的2臺總共7臺水泵正常運行4臺。

  二、技術(shù)改造措施

  1、生活熱水一次系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)分開1臺2.9MW鍋爐負(fù)責(zé)供應(yīng)生活熱水3臺鍋爐負(fù)責(zé)采暖實現(xiàn)按需分溫供應(yīng)生活熱水和采暖水新增生活熱水一次系統(tǒng)循環(huán)泵2臺。

  2、設(shè)置鍋爐群控和氣候補償控制系統(tǒng)。

  3、新選型1臺110kW采暖循環(huán)泵。

  4、更采暖過濾器過低阻直通式過濾器。

  5、系統(tǒng)循環(huán)減阻和近端增阻改造。

  6、供熱系統(tǒng)水力計算及調(diào)試。

  三、改造后的效果

  1、生活熱水系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)分別設(shè)置調(diào)節(jié)方便。

  2、采暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)均單泵運行采暖季循環(huán)泵節(jié)電率60.5%非采暖季45.0%。

  3、水力平衡末端和原局部不熱的建筑采暖循環(huán)水量達到供暖要求。

  4、節(jié)氣率8.5%。

  北京朝陽某小區(qū)

  一、改造前狀況

  間供式采暖系統(tǒng)供暖面積20.6萬m,其中低區(qū)4.0萬m,高區(qū)16.3萬m,鍋爐房現(xiàn)有2臺7.0MW燃氣熱水鍋爐,高區(qū)二次系統(tǒng)4臺,55kW循環(huán)泵正常運行2臺,實測循環(huán)水流量381m3/h,低區(qū)2臺37kW,二次循環(huán)泵一用一備。

  二、技術(shù)改造措施

  1、低區(qū)二次系統(tǒng)減阻改造新?lián)Q1臺直通式低阻過濾器,新選型1臺15kW循環(huán)泵。

  2、高區(qū)二次系統(tǒng)減阻改造新?lián)Q1臺直通式低阻過濾器,新選型1臺55kW循環(huán)泵。

  3、一次系統(tǒng)減阻改造新?lián)Q1臺直通式低阻過濾器,新選型1臺45kW循環(huán)泵原水泵進出水轉(zhuǎn)180°安。

  4、安裝煙氣冷凝熱回收節(jié)能器一臺。

  5、高低區(qū)系統(tǒng)各安裝1套氣候補償控制器。

  6、供熱系統(tǒng)水力計算及調(diào)試。

  三、改造后的效果

  1、高區(qū)二次系統(tǒng)為單臺55kW水泵運行效率大大提高。

  2、解決了水力失調(diào)問題。

  3、高低區(qū)二次末端建筑采暖循環(huán)水量滿足正常采暖要求。

  4、循環(huán)泵實現(xiàn)節(jié)電率48.3%。

  5、節(jié)氣率9.3%。


  北京西直門某小區(qū)


  一、改造前狀況

  建筑以塔樓為主,供暖面積為7.3萬m2,分別由1#2#兩個鍋爐房供熱,每個鍋爐房內(nèi)各設(shè)有10臺0.48MW模塊燃氣熱水鍋爐采暖系統(tǒng);采用直接供熱系統(tǒng)兩個鍋爐房原各設(shè)計2臺55kW采暖循環(huán)泵;生活熱水采用生活熱水換熱罐進行間接供熱全年供生活熱水。

  二、技術(shù)改造措施

  1、兩個鍋爐房之間敷設(shè)聯(lián)網(wǎng)管道,以1#鍋爐房為主熱源以2#鍋爐房為備用,熱源的運行方式進行供熱。

  2、新選型1臺30kW循環(huán)泵作為聯(lián)合供熱的總循環(huán)泵。

  3、選型1臺80m3/h的混水泵。

  4、生活熱水一二次泵更換。

  5、聯(lián)合供熱運行技術(shù)調(diào)試。

  三、改造后的效果

  1、采暖季循環(huán)泵節(jié)電率62.0%非采暖季56.2%。

  2、水力平衡末端和原局部不熱的建筑采暖循環(huán)水量達到供暖要求。

  3、節(jié)氣率7.0%。
 
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