集中供热锅炉房能耗浅析

发表时间:2020/10/21   来源:《工程管理前沿》2020年7月20期   作者:张庆峰
[导读] 针对目前集中供热锅炉房运行效率偏低、能耗偏高偏高现状,分析了集中供热锅炉房中导致能耗偏高的因素,提出了设计、运行、管理、设备、节能等方面的改进措施。
        张庆峰
        中煤天津设计工程有限责任公司
        摘要:针对目前集中供热锅炉房运行效率偏低、能耗偏高偏高现状,分析了集中供热锅炉房中导致能耗偏高的因素,提出了设计、运行、管理、设备、节能等方面的改进措施。
关键词:集中供热、锅炉房、能耗
集中供热锅炉房的主要能耗设备为锅炉、燃料输送设备、除灰除渣设备、鼓引风机、水泵等,能耗形式主要要为电力和煤炭。目前集中供热锅炉房普遍存在运行效率偏低、供热成本偏高现象,造成这种现状的原因有以下几点:
1、设计热负荷取值偏高
Q=K*F*(tn-tw)*a
式中Q-围护结构的基本耗热量;
    K-围护结构的传热系数;
    F-围护结构的散热面积;
    tn-室内空气计算温度;
    tw-供暖室外计算温度;
    a-温差修正系数。
tw-供暖室外计算温度是采用历年平均不保证五天的日平均温度作为设计计算依据,热负荷计算做为暖通专业设计的基础工作之一,它做为供热设备容量选择的重要依据,但在设计师计算时普遍存在认为加大现象,或是不进行具体计算而采取经验值进行估算,以备不时之需(考虑供热时热媒参数达不到设计值时),造成热负荷汇总值偏大。
2、锅炉容量储备系数偏高
根据锅炉房设计手册,锅炉设计容量可按下式确定:
D=K0*(K1D1+K2D2+K3D3+K4D4)+K5D5
式中K0-室外管网热损失系数;
K1、K2、K3、K4、K5分别为供暖、通风(空调)、生产、生活和锅炉房自用负荷同时使用系数;
D1、D2、D3、D4、D5分别为供暖、通风(空调)、生产、生活和锅炉房自用最大热负荷。
尽管设计热负荷的值已经较高,但是设计师偏于安全的思想造成在设备选型时又常常人为进一步加大安全余量 Ki,导致锅炉、水泵等设备的储备系数过高。由于大部分锅炉的容量远远大于实际需要,锅炉运行中长期处于低负荷状态,造成运行效率较低,增加了初投资和运行费用、造成燃料的浪费。
3、锅炉及配套辅机设备的选型不当
在锅炉房的建设过程中,许多用户不能提出较完整的原始资料(特别是燃料类别),设计着按确定的煤种选择炉型后,在使用中由于燃料和选定的煤种相差较大,使实际运行时锅炉的出力及热效率大打折扣,因而导致燃料的浪费和供热质量的下降。
4、锅炉在设计、制造、安装中存在的问题
我国国内燃煤锅炉品种繁多,以锅炉出厂型式分类有块装、组装、散装三大类。

块装、组装锅炉在现有供暖锅炉中占有较大比例且是整体或分体出厂,在运输、吊装过程中难免会由于各种原因导致炉墙破坏,且破坏后又难以发现,在锅炉安装完毕投入运行后产生漏风、烟气短路等问题,致使锅炉不能正常运行导致锅炉出力、效率大大下降,燃料消耗增加。
散装锅炉在安装过程中因部分施工队伍水平低且存在偷工减料现象使锅炉安装质量不达标(特别是炉墙砌筑),导致锅炉运行漏风效率降低。
5、锅炉房管理不当
    大部分锅炉房的管理系统都设有计算机监控系统,但部分锅炉房将监控系统闲置一旁。先进的锅炉房还配备有变频设备,以针对热负荷的高低调节供热量,但这些设备却无用武之地,依旧靠司炉人员凭经验加减燃料。司炉人员往往对锅炉性能掌握不全,使锅炉带病工作。供热企业不仅要购进先进设备,更要注意对员工进行培训上岗,掌握了先进技术,就不会出现凭经验的事情,何况锅炉房操作危险性高,采用计算机控制更安全、更智能,防止人为事故出现。
6、供热方式不同

根据锅炉运行时间的不同,现有供暖方式分为连续供热和间歇供热两种方式。连续供热是在热负荷较强时,锅炉多数时间24 h连续工作;间歇供热是在24 h内启动运行2~3次。一些人主观上认为采用间歇式供热不仅能够保持用户住宅温度,而且减少了供热时间,减少燃料消耗和锅炉的损毁。但研究表明,间歇供暖使供热系统中的媒介冷却,住宅温度降低,为了使温度回升到供热温度,反而会消耗更多燃料,而连续供热使锅炉长期处于高效满负荷状态,能耗更低。此外,部分锅炉房采用大流量小温差的运行方式克服热网中的水力失调,使循环流量超出设计使用值。这种方式间导致了集中供热锅炉房的低参数运行,影响锅炉出力,从而使换热器的环热效率大幅度降低。
综上所述,集中供热锅炉房能耗偏高的原因较为复杂,做为探索分析,笔者认为应该做到以下几点:1、严格设计规则、规范设计选型和安装环节,遏制住浪费的源头;2、采用先进的调节设备,如变频调速技术解决负荷波动条件下的节能问题:变频循环泵可根据供热系统的状况调整转速,调整供热媒介在管道中的运行速度,提高热量的利用度;采用变频给煤机,可以高效调节燃料的使用量;采用变频送风机,可以根据进煤量调整送风量。以上设备的应用,不仅提高了燃料的利用率,还降低了锅炉房的耗电量。3、强化制造、安装环节,严格按照规程规范执行。4、运行管理中改变“大流量小温差”的运行方式;切实提高对锅炉房的管理水平,提高司炉岗位工的操作素质,彻底改变“看天烧火”的操作模式,加装智能化管理仪如气候补偿器等,安装微机监控系统,根据室外温度变化合理的确定供暖期每日锅炉运行参数,实现简单准确的动态调节,创造高效节能的管理模式。
如何解决集中供热锅炉房能耗偏高这一课题将是十分迫切的任务,笔者认为科学设计、科学施工、科学管理是建立整体节能社会的关键。

参考文献
⑴供热工程/贺平、孙刚等编著 .中国建筑工业出版社,2009
⑵锅炉及锅炉房设备/吴味隆等编著 中国建筑工业出版社,2006
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