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高平工学专栏:浅谈高校锅炉供暖的节能与量化管理

作者:江苏天源    添加时间:2014/7/20 9:00:51    浏览量:

  摘要:锅炉供暖是北方地区解决冬季供暖问题的方式之一。本文就如何采用科学、合理的监测手段实行量化管理,既节约能源,又提高了供暖质量和单位的经济效益的途径进行了探索。
  关键词:锅炉供暖;科学管理;节能高效
  
  锅炉供暖是我国北方地区解决冬季供暖问题的主要方式之一,每年要投入大量的人力、物力、财力来确保供暖工作的顺利进行。锅炉房管理是否科学化、合理化,直接决定着能耗的高低、供暖质量和单位的经济效益,同时也是大气污染的重要因素。随着人民生活水平的不断提高,采暖范围日益扩大,建筑能耗也将大大提高。所以,除了采取节能的措施之外,别无选择。
  一、目前中小型锅炉房供暖系统的概况
  以高校为例,大部分高校都是自己供暖,多数建筑是80年代初建成,供暖系统采用上供下回垂直单管顺流式或水平串联的供暖方式,外网无变流量控制装置,户外入口也为常规设置,用户无法自行调节室温,所以出现的问题:一是热力失调,即远冷近热,下冷上热。为解决局部温度过低,往往是盲目的更换大参数水泵或增加水泵数量,扩大管径,增加设备容量,造成增加投资,浪费能源,同时也增大了污染环境指数。二是热需无计量,耗煤和运行管理无依据。三是运行方式不合理,即锅炉烧烧停停,热效率很低,相当一部分燃煤消耗在锅炉起火压火的过程中。四是用户关心室内温度,锅炉房关心供暖效果,能耗的多少与双方均无利害关系。
  二、主要节能途径与措施
  通过不断完善老的供暖系统而节能。一是热源部分,锅炉采暖期运行效率与诸多因素有关,如锅炉运行时的负荷率,这涉及到锅炉机组容量应当与采暖负荷相匹配。锅炉运行时实际流经的水量应符合锅炉额定水量。由于采暖热负荷不变化,锅炉供热与建筑需热一致,锅炉运行不能只凭感觉烧,要有科学的量化管理措施。加强锅炉的自动化控制与辅机变频技术,不断提高司炉操作人员的技术水平,提高燃烧效率,增加热量回收。对于燃煤,有条件的应采用炉渣二次回烧。提高锅炉的除氧和水处理,推广最新的防腐阻垢剂,提高锅炉的患热能力,延长锅炉的使用寿命。二是管网部分,介质在管网输送过程中,管道会向周围散热,所以管道保温更应符合规定,即要按节能标准要求对供热管道进行保温。目前许多老的供暖管道系统年久失修,管道保温已经形同虚设,有些已经失效,有的脱落使管道裸露,致使热量沿途损失过大。
  通过量化管理而节能。一是安装计量监测装置,监测装置将温度、流量等信号采集,输送到锅炉房监控室,详细记录系统循环水量、供回水温度、锅炉瞬时热量和总供热量,测定锅炉运行效率和各用户的回水温度。二是调整管网的热力工况。由于中小型锅炉房供暖半径较小,各用户节点供水温度近视相等。管网调整可直接利用监控装置显示各用户节点的回水温度与锅炉总回水温度,调节各环路、各热用户的流量,使各用户回水温度与锅炉总回水温度偏差不超过2℃。三是采用锅炉连续供热,间歇调节并辅之以质调节的运行方式。因为锅炉的频繁起火、压火,炉膛温度骤冷骤热,不仅会降低运行效率和供暖质量而且也影响锅炉的使用寿命。实测结果显示锅炉运行两小时之内热效率很低,即起火半小时测得锅炉热效率仅为33%,一小时为55%,两小时之后才能稳定到70%以上。所以采用连续供暖、间歇调节并辅之以质调节的运行方式,是锅炉较长时间保持高温状态,调整炉排速度,风量等,煤炭得到充分燃烧避免了频繁起火、压火引起的热损失,使锅炉满负荷高效率运行,同时也延长了锅炉的使用寿命。四是合理调整锅炉的容量及配套设备。根据供暖面积,供热指标及锅炉运行时间,确定锅炉设备容量,选用相应的循环水泵,使其和系统合理匹配,消除“大马拉小车”和“小马拉大车”的现象。五是按需供热,计量煤耗,实行严格的量化管理。

  通过调节而节能。一是管网系统要水力平衡。通过初调节消除热网水平失调,改变“大流量小温差"不经济运行。把各用户的循环流量控制在一定的范围内,在热网平衡的基础上,就可以把水泵的循环水量降下来,以实现大幅度节电。对于大量的既有建筑,大多选用调节性能很差的闸阀或截止阀进行经验调节,而无测量管网水流量的仪表,运行管理人员只能借助大流量运行来适当缓解一下冷热不均的失调现象。所以要考虑改装平衡阀及平衡阀智能仪表。二是水泵的运行状态要合理。水泵要处于大流量小温差的运行状态下,其电耗势必大量增加和浪费;如果系统阻力分配存在不合理,能量也会白白浪费在克服阻力上;如果系统阻力或流量因为末端调节而发生变化,水泵不能相应地调节扬程或流量来改变出力,也会浪费能量。另外循环水泵选型应符合水输送系数规定值。以往的供热系统大多为多泵并联的方式来实现运行调节中变流量的要求,调节范围小,耗电大,效果不理想。变频技术的采用可是供热系统实现无级的便流量运行,而且节电效果显著。
  三、 锅炉房的量化管理
  量化管理是以仪表监测的准确数据为依据,运行人员清楚地掌握锅炉的运行参数,掌握供热量、流量和各用户温度,熟悉所有用户的特点和要求,外部热力管网的敷设和布置情况,设备的性能规格及系统存在的问题,并做好记录。如当地气象预报的日平均温度,锅炉进出水温度和相应的压力;建筑物的需热量和实际供热量;系统的循环水量和补水量;耗煤量、耗电量、出渣量;锅炉运行时间和实际运行效率;水质、排污情况;年度维修费用。锅炉房的量化管理就是要改变那种凭感觉烧的司炉方法和传统的管理模式,即供回水温度高就能保证供暖的认识;改变那种烧烧停停、急剧升温的司炉方式。而是要通过室外气候变化,通过质与量的调节,使锅炉的供热量满足建筑物的耗热量,并实际监测每个用户的回水温度、室内温度,使之趋于平衡。采用连续供暖、匀速升温、恒温运行的司炉方式,既节约煤、电及设备的维修费,又提高了供暖效率,经济效益和社会效率。
  四、供暖系统质与量的调节
  热水供暖系统是复杂的整体系统,系统中各个环节水力工况变化都相互制约,改变其中任何一项,都会引起一系列的变化,即导致各用户之间的流量再分配。所以调整时,要严格依据用户入口仪表显示数据进行,直到各用户供回水温差与热源总供回水温差的差额不超过2℃。热水供暖系统的热惰性大,当改变阀门的开度后,需要经过很长时间散热器表面温度与系统温度才能达到新的平衡,所以调整工作要反复多次,耐心仔细进行。
  五、 实例测定结果
  以高校锅炉房供暖系统为例。实地测定结果分析,采用量化管理、目标监测,改变司炉方式后,供暖状况明显改善,原距锅炉房最远1 000m处,室内温度仅为9℃,现在达到16℃;原距锅炉房最近处,室内温度为25℃,现为19℃,室内平均温度提高3℃。耗煤量节约21%,耗电量节约25%,设备维修费节约30%,如炉拱、炉墙原每年砌筑维修,现三年完好无损,出渣机链条原每年更换一次,现二年维修更换一次,大小炉门、预热区、燃烬区炉排原一个采暖期后基本全部更换,现三年未变形;主燃区炉排原一个采暖期更换二次,现一个采暖期后只有1/2需更换。供暖质量明显改善,用户对供暖工作十分满意。
  六、供暖费按热量计取
  供暖费的计取办法应该像水表、电表一样,计量收费,只有这样才能使更多的人关注节能。据有关专家分析统计,下班后办公室将温度调整到防冻温度6℃,其能耗比全天采暖18℃节能45%;而上班后家中无人将温度调整到防冻温度6℃,其能耗比全天采暖18℃节省14%。热计量收费能够将用户的自身利益与能量消耗结合起来,势必增加公民的节能意识。所以,供暖费的收取办法是值得深思的课题。
  七、管理制度
  供暖要想取得经济效益、社会效益,又要获得职工满意、用户满意,同时又达到节约能源的目的,是不太容易的。这就要求领导干部重视,建立一套行之有效的运行机制与奖惩制度,并持之以恒的遵守、执行,对节能做出贡献的要给予奖励,激励职工重视节能,降低成本,从思想上、行动上为节能做贡献。
  总之,随着科技手段的广泛应用,锅炉供暖也进入了发展时期,采用科学合理的监测手段,实行量化管理,从节约能源、设备效能、大气环境都将起到积极的作用,必将推动高校后勤改革的深入,创建节约型社会,节约型校园。