集中供熱系統(tǒng)節(jié)能潛力分析

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1、集中供熱系統(tǒng)節(jié)能潛力分析摘要　　本文從提高能源利用率出發(fā)，論述系統(tǒng)能耗環(huán)節(jié)和評(píng)估；已運(yùn)行系統(tǒng)能源浪費(fèi)的表現(xiàn)和程度；分析能耗懸殊的原因；提出依靠科學(xué)技術(shù)、改造和完善系統(tǒng)挖掘節(jié)能潛力。一、供熱系統(tǒng)消耗能量的環(huán)節(jié)和評(píng)估　1．供熱系統(tǒng)消耗能量的環(huán)節(jié)　　供熱系統(tǒng)由熱源反熱能送達(dá)熱用戶，一般都要經(jīng)過熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱這幾個(gè)環(huán)節(jié)?！　∥覈鞘屑泄釤嶂苽渲饕紵剂希?、油、氣）的區(qū)域鍋爐房和城市熱電廠。區(qū)域鍋爐房的主要耗能設(shè)備是鍋爐、燃料輸送及灰渣清除機(jī)械、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)、水制備和輸配系統(tǒng)的水泵（循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵和加壓泵）；它們耗用的能源是燃料、電力、

2、水和熱；通?？梢杂脝挝还崃康南牧縼碓u(píng)定耗能水平。熱電廠是由抽凝式、或背壓式（包括惡化真空）供熱機(jī)組排（抽）汽通過熱能轉(zhuǎn)換裝置（通常稱為首站熱交換器）傳遞給熱網(wǎng)系統(tǒng)；首站是供熱系統(tǒng)的熱源，主要耗能設(shè)備是熱交換器、輸配系統(tǒng)的水泵。它們耗用的能源是蒸汽、電力、水和熱；通?？赡苡脝挝还崃康南牧縼碓u(píng)定耗能水平?！　崮茌斔陀蔁峋W(wǎng)承擔(dān)，供熱管道由鋼管、保溫層和保護(hù)層組成，其結(jié)構(gòu)依敷設(shè)而異。管道敷設(shè)有架空、管溝和直埋三種方式。它們的能量消耗是沿途散熱的熱損失和泄漏的水、熱損失。一般可用熱網(wǎng)熱效率來表示其保溫效果和保熱程度；熱網(wǎng)補(bǔ)水率來表示熱網(wǎng)水泄漏的程度。在

3、熱網(wǎng)管線上有時(shí)還設(shè)置中間加壓泵，以降低和改善系統(tǒng)水力工況（設(shè)置在非空載干線上，還能節(jié)省輸送電耗），它的能量消耗設(shè)備是水泵，可用單位供熱量的耗電量來評(píng)定耗能水平。　　能量轉(zhuǎn)換是通過熱力站交換器把一級(jí)網(wǎng)的熱能傳遞給二級(jí)網(wǎng)，并由它輸送到熱用戶。熱力站是二級(jí)網(wǎng)的熱源，主要耗能設(shè)備是熱交換器、二級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵。它們耗用的能源是一級(jí)網(wǎng)高溫水/蒸汽、電力、水和熱；通常可以用單位供熱量的消耗量來評(píng)定耗能水平?！　∮脽岘h(huán)節(jié)即終端系統(tǒng)用熱設(shè)備。城市集中供熱主要是建筑物內(nèi)的采暖（為簡化分析只談最大熱用戶）。一般都是通過采暖散熱器把熱傳給房間以保持舒適的室內(nèi)溫度。它

4、的耗能設(shè)備是采暖散熱器。其能耗量取決于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能、保持的室內(nèi)溫度和外界環(huán)境的溫度；其耗熱量可通過計(jì)量進(jìn)入的循環(huán)水量和供、回水溫差積分獲得。通常以單位供暖面積的耗熱量來評(píng)定耗能水平?！?．系統(tǒng)熱耗的估計(jì)　　供熱系統(tǒng)從熱制備→轉(zhuǎn)換→輸送→用熱環(huán)節(jié)的能量進(jìn)入和輸出必須相等，即：　　　　　輸入能量=可用能量+∑能量損失　　　　　能源利用率=可用能量/輸入能量　　可以這樣認(rèn)為：供熱系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)組成。熱用戶是終端，采暖散熱器是終端用熱設(shè)備。熱力站、二級(jí)網(wǎng)和終端組成二級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)，熱力站熱交換器成為該子系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換點(diǎn)，一級(jí)網(wǎng)水則為它的熱源。鍋爐房（或

5、熱電廠首站），一級(jí)網(wǎng)和熱力站組成一級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)，熱力站是該子系統(tǒng)的熱用戶，鍋爐受熱面（或首站熱交換器）成為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，鍋爐（或熱電廠流經(jīng)汽機(jī)制蒸汽）是熱源。鍋爐本體（或熱電廠）自成一個(gè)子系統(tǒng)，稱為熱源子系統(tǒng)。若設(shè)采暖散熱器耗為NO，二級(jí)網(wǎng)管路熱損失為E1，泄露漏熱損失E2，熱力站內(nèi)熱損失E3，二級(jí)網(wǎng)管路熱損失為E4，泄漏熱損失E5，鍋爐房（首站）內(nèi)熱損失E6。輸入能量是燃料熱N3，能量損失包括化學(xué)不完全燃燒損失E7、固體不完全燃燒損失E7、飛灰熱損失E8、灰渣熱損失E9，排煙熱損失E10、（熱電廠還應(yīng)增加一項(xiàng)；供熱分擔(dān)的廠內(nèi)熱損失E11），輸出則是二級(jí)

6、網(wǎng)子系統(tǒng)的輸入能量N2?！　t：一級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)的輸入熱量N1=NO+E1+E2+E3　　　　　一級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)熱能利用率B1=100×NO/N1（%）　　　　　二級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)的輸入熱量N2=N1+E4+E5+E6　　　　　二級(jí)網(wǎng)子系統(tǒng)熱能利用率B2=100×N1/N3（%）　　　　　熱源子系統(tǒng)的輸入熱量N3=N2+E7+E8+E9+E10（+En）　　　　　熱源子系統(tǒng)熱能利用率B3=100×N2/N3即鍋爐熱效率（熱電廠熱效率）（%）　　　　　供熱系統(tǒng)熱能利用率B=B1×B2×B3　3．系統(tǒng)電耗的估計(jì)　　系統(tǒng)電耗評(píng)估與熱能評(píng)估一樣可以子系統(tǒng)計(jì)算后疊加。系統(tǒng)主要

7、耗電設(shè)備有循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)等，它們單位供熱量的電耗由下式計(jì)算：　?。?）水泵耗電量　　　　　　　　式中，G……水泵運(yùn)行流量m3/h；ΔH……水泵運(yùn)行揚(yáng)程m；η……水泵運(yùn)行效率%；∑NO……系統(tǒng)供熱量；h……有效小時(shí)數(shù)。　　（2）風(fēng)機(jī)耗電量可用同一個(gè)計(jì)算公式。此時(shí)　　式中，G……風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量h；ΔH……風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)壓m；η……風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率（對(duì)皮帶傳動(dòng)應(yīng)包括機(jī)械傳動(dòng)效率）%；∑NO……系統(tǒng)供熱量　　4．系統(tǒng)泄漏損失的估計(jì)　　系統(tǒng)泄漏損失導(dǎo)致水資源和熱能兩方面損失。　　(1)水資源損失量可認(rèn)為等于系統(tǒng)補(bǔ)水量BS。若系統(tǒng)運(yùn)行循環(huán)水量為G，則　　系

8、統(tǒng)補(bǔ)水率P=100×BS/G（%）　　(2)系統(tǒng)泄漏熱損失由下式計(jì)算：　　單位供熱量的泄漏熱損