集中供热系统换热站运行节能研究

发表时间:2020/10/20   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:于佳坤
[导读] 摘要:近年来,随着城镇化进程的不断扩大,供热规模也在随之扩大。
        鸡西龙唐供热有限公司  黑龙江省鸡西市  158100
        摘要:近年来,随着城镇化进程的不断扩大,供热规模也在随之扩大。北方地区集中供热主要以热电联产为主,其中换热站是连接一次网和二次网的热交换媒介。换热站在运行过程中的能源资源浪费问题日益严重。论文主要分析换热站在运行过程中出现的问题,并提出针对性的节能技术和措施,以期降低换热站运行成本,提高供热效率。
        关键词:集中供热系统;换热站;节能
        引言
        集中供热是当前比较流行的一种供热方式,在该个供热系统中,所有的供热活动都是围绕集中热源展开的,集中热源可以提供充足的热水与蒸汽,通过官网系统传输热能,满足基本供热需求,为了将更为优质的供热服务提供出来,不少供暖建设团队都对当集中供热系统进行了改造,使其可以进一步满足全新的城市供热需要,对换热站中的设备进行优化可以调整整体供热效果。
        1集中供热系统换热站的运行原理
        通常情况下,换热站在集中供热系统中主要是对二次供水管网与一次供水管以及部分控制设备等进行连接的场所,并对其进行相应的中转。其中,所谓的二次供水管网主要是指将供热用户与集中供热系统换热站进行连接的管网,一次供水管主要是指将换热站与城市内部整体的热水管网相连接的管网。为了加强二者之间的联系,相关人员在日常的工作过程中,首先要将热源由热水管网中传送至相关系统的换热站中,再通过换热站的运转将水源进行换热处理,之后传送至二次供热管道中,确保在最大程度上满足用户自身的供热需求,进而保障相关用户的正常生活与工作。
        2集中供热换热站运行存在的问题
        2.1换热站内部设备较为陈旧
        研究表明,在现代集中供热系统换热站的正常运行过程中,相关的设备在很大程度上影响着运行的水平与质量,为此,相关人员需要在日常的工作过程中加强对相关设备进行及时的优化更新。不过,由于部分供热企业自身的经济因素的影响,导致相关企业无法及时对换热站内部设备进行更新,由此导致供热过程中无法对热水的流量进行及时有效的反映,同时还会导致误差及补水不及时等现象出现,进一步影响相关用户的供热需求,对人们日常的生活造成影响。
        2.2二次网水力失调
        换热站在运行过程中水力失衡是最普遍的问题之一。在热水供热系统运行过程中,由于多种原因,网路的流量分配不符合各热用户的要求,因此,各热用户的供热量不符合要求。热水供热系统中各热用户的实际流量与需求流量之间的不一致性,称为水力失调。主要表现为距离换热站近的用户流量供热过多,距离换热站距离远的用户流量供热不足,从而造成近端热末端不热的现象。实际运行过程中,供热系统只注重一次供热管网的水力平衡,往往忽视了二次供热管网由于用户距离和管径的不一致造成的水力失调的问题。传统的供热运行人员主要是通过提高二次网供水温度或者增加循环水泵的流量,来改善末端用户的供热效果。这种调节方法未从根源上解决水力失调的问题,反而加重了水力失调现象,造成了能源和资源的浪费。
        2.3换热站自动控制系统耗能大
        换热站自控的首要目的就是使各个换热站按所需得到热量,并将其合理地以流体流量的形式分配出去。以换热站作为分析研究对象时具有如下特点:换热站数目较多;站与站之间分散,距离较远;每个换热站独立运行自成系统;系统惰性大,参数变化缓慢,滞后时间长;各换热站供热面积大小不一,新旧建筑的负荷状况不一。这些都是造成换热站能源和资源浪费的主要原因之一。


        3集中供热系统换热站运行节能措施
        3.1选择换热设备
        换热站维持正常运行活动时,不能缺少换热设备的支持,在对换热站进行优化时,也要注意更换出现应用问题与适用性问题的换热设备。一些换热设备存在运行效率地、应用效果差等问题,在给换热站选购换热设备时,需要综合考虑多个方面的影响因素,首先需要对供热活动中的热负荷加以了解,并参考供暖环节的实际通风需求,对选用的换热设备进行测试,按照科学的标准来购置换热器,避免出现随意选购的情况,另外换热设备出口位置的温度需要高于供水的最高温度20℃,实际供暖温度才能使居民感到舒适。在现代换热站中,既可以独立使用单独换热设备,也可以联合应用两台换热设备,进行共同供热活动,如果选用后一种相对比较复杂的供热形式,需要充分考虑到同时运行两台设备的工作需要。在进行联合式供热活动时,设备一般会保持着并联的工作模式,选用可联合使用的供热设备时,同样需要预先了解客户的热负荷情况,当热负荷量增加后,还要对换热设备使用情况进行进一步调整。在具体配置并使用换热设备时,需对热负荷量的增长情况进行掌握,考虑到实际的热负荷存在持续增加的情况,需要预留出负载空间,根据供热城市的实际条件、热负荷的基本性质以及热媒体的温度等影响因素来选用具有不同功能的换热设备,在对立式与卧式换热设备进行选用时,可以换热站的具体空间布置情况为准。
        3.2二次网运行水力平衡调节
        换热站水力失调是普遍存在的问题之一,且目前无根本性的解决方案。为了解决“远冷近热”的情况,供热部门只能不断地增大二次侧供水温度和循环流量。这种方法不能从根源上解决水力失调的问题,反而会导致水力失调加重。因此,二次网水力平衡调节是换热站节能运行调节的首要的问题。解决水力失调首先需要找出供暖水力失调的支路,通过调整支路的管径或者使用平衡阀,对水力失调的支路进行调节优化,从而缓解水力失调的问题。
        3.3构建控制系统
        在供热系统当中也需要有一个比较完善的控制系统。这就需要对用户对热量的需要时间来进行特定的处理。在供电系统中尽量使用变频器控制的方式去控制循环水泵工作。如果循环水泵不是变频式的,那么电机就会一直处于不变的运行状态中,不能够根据外界的气温变化而做出相应的改变,这时候就会浪费掉很多的电量。如果使用的是变频的循环水泵,对以上这些问题就能够有效地避免了,也能够根据用户的特定需要去适当的调节温度的高低。在系统的用电量需要进行调节的时候,使用变频调速器就能够把循环水量和室外的温度这些问题很好地解决了,也可以有效地避免只是一味的按照当初设计的温度进行供热了,而且在整个系统运行的过程中也能够减少一些不必要的浪费。变频器有一个功能叫做软启动功能,这个功能和平滑速一块可以实现变频器对整个系统进行平稳调节的目的,能够让整个供热系统的工作处于一个相对稳定的状态,对供热设备的寿命有一定的保护作用。
        结语
        综上所述,我国城市化与科技水平的提高,带动集中供热系统应用水平不断提高,然而传统供热过程中对能源的消耗量过大,影响我国自然生态环境的健康。为此,相关人员需要在日常工作过程中加强现代先进节能技术与设备的应用,以此提高相关能源与资源的利用率,并在另一方面提高相关企业与单位的经济效益,进而促进我国社会经济的进一步发展。
        参考文献:
        [1]马健,杨磊,王永久.集装箱式换热站在集中供热领域的应用[J].供热制冷,2018(7):30-32.
        [2]李静,杨俊红,王朴方,高琳,黄涛,韩奎.集中供热系统运行能效评价及节能潜力分析[J].区域供热,2019(3):7-14.
        [3]费盼峰,张军辉.集中供热换热站实时热负荷智能调节研究与应用[J].内燃机与配件,2019(23):145-147.
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