集中供热换热站节能及优化运行信息化

2023-05-10 14:56:27

  随着科技发展,对冬季供暖的效果、经济性和节能环保等方面都有了更高的要求。集中供热具有供热性能高、安全性强、节能又环保的优势,热源可以是热电联产中的余热,也可以来自区域锅炉房。目前的发展趋势是燃煤锅炉吨位越来越大,覆盖供热管网面积随之增大,换热站的作用凸显重要。在全国大力推进生态文明建设的背景下,集中供热作为高耗能行业,必须采取有效的节能措施,在满足用户热源需求的前提下,降低热源厂燃料消耗,并提高热源的利用率。本文主要探讨集中供热系统换热站的节能措施。


工作原理及主要设备

  换热站是连接热源和热用户的重要环节,在整个供热系统中起着举足轻重的作用。热水管网分为一次网和二次网,一次网是指连接于城市热源管网和换热站之间的管网,二次网是指连接于换热站与热用户之间的管网。换热站连接于一次网与二次网之间,主要由换热器、循环泵、补水泵及控制设备和仪表等部分组成。


  在换热站运行过程中,换热器作为核心设备,需要进行合理的选择,以确保供热系统运行的经济性和可靠性。在对其进行设计的过程中,为了能够最大限度内提升系统进行供热的稳定性,基本都会配备两台换热器,并且供热量都要超过总量的70%。通常情况下,两台换热器是可以同时进行运行的,但是如果有相应的调节,换热器所需要承受的负荷量降低,另外一台换热器就需要满负荷运行,以保证供热工作的稳定。


  循环水泵的选择需要经过精确地计算。在热负荷固定和循环水温恒定的时候,系统中循环水泵的流量基本不变。如果选择的循环水泵流量非常大,对流量是一种浪费,流量太小则会影响系统的供热效果。在供热系统中循环水泵的数量都不能小于两台,因为其中的一台循环水泵是作为备用的设备,以防设备出现问题不能正常工作。循环水泵必须要有一个非常平缓的G/H的特性曲线,并联使用的两台循环水泵应该有一样的特性曲线。


存在问题

  目前,集中供热系统换热站存在一定的问题,造成了燃料浪费以及热源利用率不高等后果。具体问题如下:


  第一,部分换热站内的设备不具备系统性,各设备不能同步协调运作,设备整体性能存在一定缺陷,导致供热投入能源损耗过大。比如,部分换热站由于老化而进行改建,而锅炉房施工在前,这样会导致换热站后期配置的设备与锅炉房不协调,造成热源供应增加。同时,换热站内部规划不合理、设计不科学、缺乏先进的技术设备等,不仅会导致换热站热源供应量不符合实际需求,还会导致换热站热源供应方式不科学,从而造成资源浪费。

 
  第二,换热站内循环泵和补水泵输出量不能根据供暖需求和管道压力进行调整。当用户对供热需求量增加时,换热站内热水供应不足,导致供热不能达到用户指定的温度需求;当用户对供热需求量减少时,热水输出量不能及时减少,热供应超标,造成热源浪费,并且给供热管道带来了一定压力,容易引起热管道破裂等现象,影响热用户的正常取暖。


  第三,换热站内部缺乏现代化的控制系统。换热站未能及时更新内部设备,一些传统的设备存在数据指示不准、感应系统不灵敏等问题,不能及时反映热水的输出量、补水量等参数,导致换热站工作人员判断错误,比如,输入热水量超过热用户实际需求量,造成资源浪费。


节能措施及优化运行


  针对换热站存在的节能方面问题,要从设计建设到运行管理各个环节,注重科学规划及实施,确保供热系统运行的经济性和可靠性。


  第一,做好规范换热站为主的二级热网建设监督管理。规划前期明确关于二级网建设和入户联网的相关设计制度规范,并实行定期的现场监督管理,。,积极借鉴其他建设项目经验教训,从而事前影响建设方和业主方按照规定建设好二级热网和换热站,减少建设不足所带来的系列能耗损失。


  第二,实施变频调速和远程监控技术改造。首先利用可编程控制器进行恒压变频调速系统的设计,使其在换热站内进行应用。此系统可以通过对室外温度进行连续性的采集、反馈,使二次网的供水温度实现实时调节的功能,从而有效地保证了换热站与用户之间供热负荷的匹配,使室内温度保持在一个稳定的数值范围内。在智能化的控制系统基础上,有效运用远程监控手段,利用计算机对众多换热站进行统一管理和控制,实现无人值守,这样既有效地实现了节能,又降低了集中供热系统的运行成本。

  第三,控制循环水的水质,使其保持在标准范围内。如果循环水水质不达标,会导致水网管内有污垢沉积,妨碍换热站内热交换的正常进行,降低设备工作效率。如果污垢不能及时得到清理,会增加管内水的流动阻力,导致热源流动速度减慢,热源在长时间缓慢流动过程中会损失热量,降低热源的利用率。一般要使循环水的酸碱度保持在9~12之间,水质要严格规范在国家水质标准范围内,从而有效避免水网管内水垢沉积现象,减少管内水的流动阻力,提高热源的利用率,并保证换热站各设备安全运作。


  第四,提高换热站管理人员素质。随着科技的发展,换热站设备也相应更新。比如,换热站内部安装了一、二次网水温监控调控装置、水流量显示装置等。但由于换热站内部管理人员不愿或不会使用这些装置,大部分设备数据采集和执行机构线路并没有连接与运用,导致换热站设备形同虚设,没有起到实质性作用。因此,必須加强对换热站内部员工的培训,提高员工对换热站设备的操作能力和检修能力。一方面能保证设备正常运转,提高设备监控数据的精准度;另一方面换热站管理人员也能利用先进设备来掌控水温并进行合理调节,从而达到节能目的。



  供热是一项关系到国计民生的重要事情,在供热过程中需要消耗大量的能源,还会给环境带来较大的污染,所以需要对供热系统的运行进行优化。换热站作为供热系统中十分重要的组成部分,对其运行进行优化是一项十分复杂工作,不仅需要科学合理的对换热站内的设备进行选择,而且还要确保设备自动化水平的提升,这样才能确保换热站运行的高效性,降低运行过程中的损耗,确保供热系统运行的经济性和可靠性。



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