采暖热力站运行调试与节能改造

发表时间:2018/7/26   来源:《建筑学研究前沿》2018年第7期   作者:王鹏
[导读] 采暖热力站运行调试和节能改造工作是适应国家政策要求的必然选择,由于采暖供热系统的复杂性

王鹏
兰州西热东输经营有限公司  甘肃省兰州市  730050
              摘要:采暖热力站运行调试和节能改造工作是适应国家政策要求的必然选择,由于采暖供热系统的复杂性,所以要循序推进。为了更好地实现供热系统的可持续运行,就必须要进行适当的节能改造,通过对影响热力站运行的各个环节进行分析,分析供热参数,在进行全面诊断和分析的基础上,通过增加设备、优化技术等方式提高热力站改造效果,进而在满足供暖需求的基础上,实现采暖热力站高效、节能、安全稳定运行。
关键词:采暖热力站;运行调试;节能改造
              1采暖热力站运行调试与节能改造必要性分析
              传统的采暖热力站,规模较大、运行效率较低,耗费成本较高。为了更好地适应形势变化,在不改变供暖效果的基础上适当地进行运行调试控制和节能改造,能够进一步降低运行成本,提高运行效率,并且改善供热不足和供热浪费等供热不平衡的矛盾,进而在公众供热需求和节能环保运行方面实现“双赢”。总之进行采暖热力站运行调试与节能改造,是必然趋势。采暖热力站只有及时转变观念,创新工艺方法,不断学习和借鉴先进的改造工艺和节能控制措施,结合热力站现状进行适当地改进和优化,才能更好地适应行业发展需求,提高竞争力。
              2采暖热力站运行调试和节能改造基本原则
              采暖热力站运行调试和节能改造过程中必须要遵循一定的原则。具体包括:完善热力站控制系统,提高自动化控制水平;不能影响正常供暖,分步实施、循序推进;必须对工艺参数进行科学分析和试验,试验调试平衡之后方可全面实施。
              3采暖热力站运行调试和节能改造前的基础工作分析
在对采暖热力站运行调试和节能改造前必须要做好充分的测试和诊断等基础工作,通过开展现场测试和节能诊断以及数据分析等活动,找到影响节能运行的影响因素。具体工作包括:
              3.1开展现场测试与节能诊断
              主要测试内容包括:采暖热力站现场二次管网水力平衡检验、站内一次侧和二次供回水温度测定、水泵流量和运行效率测定等,根据测定结果和运行统计数据,分析节能情况,提出节能改造具体方案。
              3.1.1二次管网水力平衡问题检测
              供热系统普遍都存在着水力不平衡问题,这种情况表现在靠近换热站的用户流量过大,室温过高;远离热源的用户流量不足,室温过低。“近热远冷”的现象比较严重。热力站运行人员很少调节二次管沟的平衡阀门,对于供热不足的不利支路,往往以提高供热温度和增大供回水流量的手段解决。供暖系统的水力不平衡是造成供暖系统能量浪费的主要原因之一,实现供暖系统的水力平衡是实现冬季建筑供暖系统节能的必要条件。根据热力站的水路布局(图1)与供回水温差监测数据(图2)显示,4#的供回水温差低于总供回水温差,甲3#和3#温差高于总供回水温度,尤其是甲3#温差偏大。经过水力平衡调试,水力不平衡现象得到减缓。

图1 供暖水力位置分布图

图2 各回路的供回水温差监测
              如图2所示,各个建筑回水温度参差不齐,其中回温最高为4#楼52.1℃,回温最低为甲3#楼45.3℃。各建筑供回水温差在5.6~12.4℃不等,说明该二次网系统存在较大的不平衡率,有较大的调节空间。测量各个回路温度,采用温差调节法对该二次网进行水力平衡调节,调节完一次后,对各个回路温度再进行测量,调节前后各个支路的回水温度值趋于平均,热不平衡现象得到一定好转。
              3.1.2水泵测试与节能问题检测
              当前很多水泵都没有实现变频处理,所以会导致供水温差波动较大,所以要对水泵的运行效率和情况进行测试,并进行科学计算,从而在更换水泵和改进水泵等方面进行分析,最终实现变频改造。
              3.2进行气候补偿可行性分析
              当前采暖热力站一次侧供水温度与压力,是根据大热网系统实现集中调试的,所以供水温度和供水的压力与供水的室内外温度会有一定的相关性。由于在整个运行过程中都是由人进行调节控制的,所以要对同一室内外温度下进行调试操作,找到水温变化规律,并适当地安装气候补偿控制设备,从而实现供热系统的节能运行。
              4采暖热力站节能改造的具体流程
              在对采暖热力站运行现状进行分析的基础上,技术人员就要根据运行参数和诊断数据进行供热系统分步改造,从而达到节能目标。具体改造措施有:在供热改造过程中技术人员首先要保证供热设备正常运行的情况下安装其他设备,避免影响供热进程。一是要在一次网总管上进行热量计安装。当前热力站热计量设施不健全,生活热水和采暖供热系统都是同用一台热源设备,不利于操控和节能,所以要根据运行情况选取合适的设计部位安装采暖供热计量分表,将流量传感器在一次侧回水部位安装一个,在一次侧供水和回水部位安装温度传感器,进而对热量耗能情况进行计算和分析。二是要对水泵进行变频调节和控制。在每一个供热系统的二次网循环泵上安装变频器。同时要根据整个系统的运行情况和设计要求安装一定的设备,从而提高监控水平,保证在正常运行过程中实现节能的目的。采暖热力站技能改造是一项复杂的系统工程,需要统筹考虑、全面分析,从多个角度分步实施,才能更好地达到节能效果。
              5温度控制法
              目前热力站二次侧系统的运行方式基本上是定流量运行,或分阶段改变流量运行,因此对热力站二次侧系统的自控调节采用质调节,即根据室外温度的变化,改变热力站一次侧系统的流量,从而达到改变二次侧系统供水温度的目的。虽然理论上,室外温度与二次供水温度不是严格意义上的线性关系,但从曲线上仍然可以认为二次供水温度与室外温度是近似线性关系。对于目前热力站二次侧系统而言,基本采用质调节。对于既有热力站,建筑围护结构特性和室内散热器特性确定之后,当设计供回水温度、室内温度一定时,二次侧系统供水温度只与室外温度有关。而热负荷与室外温度呈线性关系,所以在二次侧系统没有安装热计量装置的情况下,热力站自动控制系统可以选用二次侧供水温度作为控制参数。对于大多数热力站而言,二次侧系统状况、建筑物保温性能、散热设备情况等,甚至是用户用热要求都各不相同,可以根据各热力站实际情况对理论值进行修正,引用设计热负荷修正系数。
              6系统运行远程监测
              采用GPRS通讯技术,将热力现场智能监控柜中的数据(包括一次侧供、回水温度,二次侧供、回水温度,室外温度,旁通阀门开度,瞬时热量,累计热量,瞬时电耗及累计电耗等)远程传输到中央服务器,实现远程监控。倘若监控中出现的异常情况及高能耗情况,技术人员和运行人员进入热力站现场,做出故障判定并解决问题,从而做到精细化管理节能。
              7采暖热力站技能改造后的运行调试控制手段
              通过对采暖热力站进行节能改造之后,还需要对改造后的节能运行系统进行控制,从而确保节能改造效果,实现低成本、环保性运行。一是要对温度实现自动调节控制。二次侧始终有一个稳定的供水温度,安装电动调节阀从而保证换热器一次侧供汽量稳定,一旦发生超限制情况,就要启动控制调节系统自动化控制机制,通过调节电动调节阀的张闭程度来调整一次热媒的流量,进而实现供热均匀。二是要对循环水量实现自动调节控制。技术人员要对循环水量情况进行分析,通过采取分阶段改变流量的方法进行控制,将室外温度设置标准限值,一旦超过限值,零循环水泵就要启动变频运行装置,从而控制循环水量大小,进而保证热能稳定供应不中断,不浪费。三是控制水压恒定系统的稳定。根据水循环系统和供水系统的具体运行情况,通过采取变频调速补水定压、连续或间歇补水定压等方式保持水压处于恒定状态,进而减少对管网造成太大的压力,从而实现持续节能供热。
              结论
              在我国当前城市发展规模不断扩大的情况下,城市生产以及居民住宅对于供热的需求在不断的增大,而以往一些陈旧的热力站的供热效率实际上已经无法充分的满足城市不断增长的需求,这就必须要针对热力站来采取相应的改造,提升供热效率,为生产发展以及建筑内部的舒适环境改善起到良好的促进作用。
              参考文献
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              [2]贾波,郑冬岩.基于热力站节能控制的探讨[J].科技成果纵横,2016(1).
              [3]宋清波,徐志滨,赵俊锁,师顺勇.热力站的节能优化设计[J].管道技术与设备,2016(2).
              [4]贾玉萍,王霖.热力站节能的技术分析和运行实践[J].内蒙古石油化工,2016(1).

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