于振強(qiáng)
摘 要: 在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,節(jié)能理念已滲透到各行各業(yè),并受到高度重視。對(duì)于供熱系統(tǒng)而言,其在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗,因此通過(guò)對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,以此來(lái)降低能源消耗,減少能源浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生,保證供熱系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。文中分析了供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的必要性,并進(jìn)一步對(duì)供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的途徑進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞: 供熱系統(tǒng);節(jié)能優(yōu)化;燃燒技術(shù);智能控制系統(tǒng);熱電聯(lián)產(chǎn);新能源
供熱系統(tǒng)作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)也是能源利用的重要途徑。供熱系統(tǒng)需要最大限度的滿足人們的供熱需求,但對(duì)于供熱企業(yè)而言,還需要積極采取有效的措施來(lái)降低供熱成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。供熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中主要由熱源、熱熱站、用戶和熱源等環(huán)節(jié)組成,將熱源通過(guò)管道傳輸?shù)接脩艏抑?,這是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程,對(duì)能源消耗較大,因此需要做好供熱系統(tǒng)的節(jié)能工作。
1供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的必要性分析
基于當(dāng)前我國(guó)的國(guó)情而言,節(jié)約能源具有必要性,特別是我國(guó)提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,這與人類社會(huì)發(fā)展規(guī)律相符合,而能源節(jié)約也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,在供熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上,確保供熱系統(tǒng)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行?;诋?dāng)前的發(fā)展實(shí)際,資源是一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。合理利用和配置資源具有極為重要的意義。因此通過(guò)優(yōu)化供熱系統(tǒng),達(dá)到節(jié)約能源的目的,這不僅與當(dāng)前我國(guó)的實(shí)際國(guó)情相符,而且也能夠適應(yīng)世界發(fā)展的趨勢(shì)。
2供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的途徑
2.1改善燃燒技術(shù)
在當(dāng)前熱力企業(yè)中,集中供熱鍋爐多以鏈條爐排爐為主,由于多以混煤作為燃料,存在著火條件差及爐膛溫度低的問(wèn)題,鍋爐熱效率普遍不高。在實(shí)際熱力企業(yè)供熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)燃煤中粉末含量較高時(shí),宜采用分層給煤燃燒技術(shù),即在入料口利用分層裝置來(lái)對(duì)原煤進(jìn)行篩分,這樣在爐排上多為大顆粒煤,小顆粒煤進(jìn)入爐前型煤裝置中壓制成一定大小形狀的煤塊后再送入到爐排中,可以有效的提高煤層的透氣性,保證燃燒的效果,提高鍋爐熱效率。針對(duì)一些大型鏈條爐排鍋爐,當(dāng)用戶熱負(fù)荷增加時(shí)沒(méi)有能力擴(kuò)建鍋爐時(shí),宜采用復(fù)合燃燒技術(shù),將加裝磨煤燃燒系統(tǒng)及煤粉噴然裝置加裝在鏈條爐排鍋爐的爐側(cè)或是爐前,將制成的煤粉吹入到爐壁內(nèi),依托于爐排上的火床將煤粉引燃,這時(shí)爐內(nèi)形成層燃和室燃兩種方式,可以朋效的提高鍋爐的熱效率。
2.2建立智能控制系統(tǒng)
由于供熱系統(tǒng)較為復(fù)雜,主要由熱源、管網(wǎng)和用戶共同組成,為了保證熱生產(chǎn)、輸送、分配和使用都能夠處于有序的狀態(tài)下,需要建立智能控制系統(tǒng),以此來(lái)維持供熱系統(tǒng)水力工況的平衡,全面提高供熱系統(tǒng)能源的高效利用。由于供熱系統(tǒng)在發(fā)展和運(yùn)用過(guò)程中其安全性、可靠性及供熱量調(diào)整方面都取得了較好的效果。再加之計(jì)算機(jī)技術(shù)在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用,有效的提高了供熱控制系統(tǒng)的智能怕性和交互性。通過(guò)利用智能控制系統(tǒng),可以使熱力用戶根據(jù)自已的需要來(lái)選擇供暖時(shí)間及進(jìn)行室溫調(diào)節(jié),而且多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)中,熱源能夠相互配合,更好的與供熱負(fù)荷的變化相適應(yīng),有利于降低運(yùn)行費(fèi)用,提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
2.3集中供熱管網(wǎng)的管徑優(yōu)化
通常的管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì),在現(xiàn)實(shí)的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,根據(jù)技術(shù)條件的不同,利用現(xiàn)代優(yōu)化算法會(huì)有很多種不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。由于在一般的集中供熱管網(wǎng)中,根據(jù)質(zhì)量守恒方程,設(shè)定節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性約束條件,使流動(dòng)介質(zhì)的流速很低且穩(wěn)定,所得到的結(jié)果應(yīng)該保持?jǐn)?shù)量一致,符合不可壓縮流體的定義,實(shí)際計(jì)算得到介質(zhì)近似可按其處理。實(shí)際施工過(guò)程中管徑都是有工程標(biāo)準(zhǔn),為了使優(yōu)化設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,每個(gè)管道管徑均為標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑,所以在優(yōu)化模型中附加適當(dāng)?shù)乃s束條件,所以根據(jù)城市熱網(wǎng)規(guī)范,這樣求解模型后能夠使管徑的組合最佳化。
2.4熱電聯(lián)產(chǎn)供熱技術(shù)
當(dāng)前熱電聯(lián)產(chǎn)的主要形式大致可以分為兩種,其一為以工業(yè)蒸汽為主要生產(chǎn)目的并兼顧企業(yè)自身用電,其二為公用熱電廠,熱、電兼生產(chǎn)的熱電聯(lián)產(chǎn)。在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,第一種方式機(jī)組較小,分布十分分散。第二種規(guī)模較大,而且機(jī)組容量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),而且大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在節(jié)能降耗及減少污染排放等方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特別是在當(dāng)前國(guó)家大力提供節(jié)能減排的新形勢(shì)下,在供熱行業(yè)中投入大型大容量熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,能夠更好的發(fā)揮其節(jié)能降耗的作用。在實(shí)際改造過(guò)程中,通過(guò)采用混水熱熱方案,可以有效的減少換熱器投資和安裝費(fèi)用,其采用直接式混合換熱,具有較高的熱效率,而且熱損失較小,蒸汽凝結(jié)水具有較高的回收率。同時(shí)還能夠節(jié)省補(bǔ)水箱、補(bǔ)水泵及相關(guān)附件的投資。在供熱首站系統(tǒng)中應(yīng)用混水換熱控制,能夠減少運(yùn)行管理工作量,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控,真正做到無(wú)人值守。在改造過(guò)程中還可以對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,通過(guò)將熱網(wǎng)抽汽管道電液控制閥和電動(dòng)調(diào)整門保持全開,調(diào)節(jié)熱網(wǎng)加熱器進(jìn)口調(diào)整門,具體調(diào)節(jié)過(guò)程中需要對(duì)熱網(wǎng)加熱器出口溫度進(jìn)行注意,通過(guò)對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,可以避免頻繁對(duì)熱網(wǎng)抽汽管道電液控制閥及電動(dòng)調(diào)整門的操作,能夠控制閥門故障率,保證供熱的安全性。另外,還能夠減少抽汽管道節(jié)流,全面提高供熱的經(jīng)濟(jì)性。
2.5新能源的供熱利用
應(yīng)用太陽(yáng)能熱泵供熱技術(shù),太陽(yáng)能熱泵供熱技術(shù)的工作原理有自身獨(dú)特的亮點(diǎn),即綜合利用了太陽(yáng)能和淺層地能,可實(shí)現(xiàn)全天候供暖。按照太陽(yáng)能集熱器和熱泵蒸發(fā)器的連接方式,太陽(yáng)能熱泵供熱系統(tǒng)分為直膨式和非直膨式兩種類型。直膨式太陽(yáng)能熱泵供熱系統(tǒng)中的太陽(yáng)集熱器與熱泵蒸發(fā)器直接連接在一起,而非直膨式太陽(yáng)能熱泵供熱系統(tǒng)通過(guò)介質(zhì)連接太陽(yáng)集熱器與熱泵蒸發(fā)器。工作原理:太陽(yáng)能集熱器吸收熱量,熱泵蒸發(fā)器從集熱器中提取熱量并進(jìn)行加熱,用于供暖或制備熱水。正常天氣狀況下,啟動(dòng)太陽(yáng)能集熱器就可以收集熱能,利用太陽(yáng)能供暖或制備熱水。若陰天、雨天,可利用淺層地能作為太陽(yáng)能的補(bǔ)充,也可以保證建筑供暖或熱水制備的持續(xù)性。
運(yùn)用地源熱泵供熱技術(shù),地源熱是一種清潔能源,具有環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn),地源熱泵技術(shù)運(yùn)用于暖通空調(diào)中,不但能夠節(jié)約能源,還能減少溫室氣體的排放,實(shí)現(xiàn)環(huán)保。吸收式、熱電式、機(jī)械壓縮式、蒸汽噴射式是地源熱泵常見(jiàn)的四種驅(qū)動(dòng)方式。
3結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前熱力企業(yè)發(fā)展過(guò)程中,將供熱節(jié)能技術(shù)在供熱系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用,可以有效的降低供熱系統(tǒng)對(duì)能源的消耗,在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行,不僅有利于提高熱力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,而且與國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合。
參考文獻(xiàn)
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