某区域锅炉房节能改造工程实例

文章编号:100926825(2004)1120084202
某区域锅炉房节能改造工程实例
苏建东
摘　要:针对现有锅炉房供热存在的能源浪费等问题,以某锅炉房节能改造工程为例,从加装微机监控系统等方面,提出
了系统改造的措施,通过技术、经济效益分析,指出改造方案合理,节能效果明显。

关键词:节能,改造工程,锅炉房,供热中图分类号:TU832.2+1
文献标识码:A
在供热系统中,目前锅炉房供热所占比例很大,热电厂集中供热方式的普及率不高。

相当一部分锅炉房没有采取变频技术和分层燃烧技术,在实际运行过程中缺少及时有效的调节手段,不能使锅炉的燃烧状况随热负荷变化做出快速的反应,既造成了能源的大量浪费,又不能充分满足热用户的需求。

随着我国供热体制的改革,将来供热系统采用热计量后,系统成为变流量系统,调节将更为频繁。

为了保证供热质量,改善供热效果,提高供热效能,实现计算机自动监控系统是必然的发展趋势。

现从某锅炉房现有条件出发,提出所要采取的节能改造措施,并通过采暖期的实际运行收集分析相关数据,阐述其效果。

此次锅炉房改造以北方某区域锅炉房为研究对象,该锅炉房现有8台额定供热量为14MW 的链条热水锅炉,设计供回水温度为130℃/80℃,供热建筑面积150万m 2,共有20个热力站,锅炉房至热力站之间的管线为一次管网,热力站至热用户之间的管线为二次管网。

实施系统改造拟从以下三方面着手进行:1)加装微机监控系统;2)加装锅炉分层给煤装置;3)风机的变频改造。

1　利用微机监控系统实施对供热系统的整体控制1.1　该系统的技术原理
供热系统是由热源(锅炉房)、热网、热用户(热力站)组成的不可分割的整体,只有实现对供热系统各个环节的控制,才能更大限度地实现系统节能,更好地实现按需供热。

将整个供热小区内所有热用户作为一个整体考虑,用户热负荷随室外温度的变化而变化。

为保持用户室内温度稳定则必须改变热力站二次管网的供水温度,以二次供水温度为系统的主要控制目标,控制不同的二次供水温度以适应不同的室外气温T W ,即f (T W ),实现供热系统的按需供热。

二次供水温度的控制是根据一次供水温度的情况,通过改变一次管网循环流量来实现的。

一次供水温度,即锅炉房出口供水温度的控制,通过调节炉排转速、鼓引风配比
・
48・第30卷第11期2004年6月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE
Vol.30No.11J un.　2004
等因素控制锅炉燃烧来实现,如此就实现了对包括热源(锅炉房)、热网、热用户(热力站)在内的整体供热系统的控制。

1.2　热网微机监控系统的作用
1)及时了解系统工况。

通常的供热系统,由于没有自动监测
系统,导致运行工况“情况不明,心中无数”,调节处于盲目状态。

实现计算机自动监测以后,可通过遥测系统及时全面地测量供热系统的温度、压力、流量等参数。

方便控制人员全面把握供热运行工况。

2)自动匹配工况,保证供热质量。

在手工操作中要保持按需供热是相当困难的,运用自动控制系统就可以保证系统的总供热量与系统的总热负荷一致,从而保证全网的平均室温达到要求。

3)均匀调节流量,合理分配热负荷。

这一点在供热系统采用热计量后效果更为明显。

因为采用热计量后,热用户的自主调节影响了系统的运行工况,在系统运行过程中,经常流量的均匀调节是不可避免的。

除自力式调节阀外,其他手动调节阀将无能为力。

计算机监控系统则可随时测量热力站或热用户入口处的回水温度或供水的平均温度,通过电动调节阀实现温度调节,合理分配流量。

4)及时诊断故障,确保安全运行。

采用计算机专家故障分析系统,保证了系统的正常运行,同时计算机系统可以记录下大量的运行数据,方便未来的量化运行管理。

1.3　改造内容
加装微机监控系统一套(包括微机软硬件和各种仪表)。

2　分层给煤锅炉改造
2.1　分层均燃式锅炉给煤装置的原理
在现有的原煤条件下,用机械筛分的方法,使原煤进炉前就
形成下大上小的分层,使煤颗粒之间的间隙得以保留,减少煤层的通风阻力,增加单位面积的通风量,避免炉排上出现火口和燃烧不匀现象,提高炉排热强度和煤层燃尽速度,使煤燃烧更加充分。

2.2　分层均燃式锅炉给煤装置的作用
能够解决锅炉的浪费煤、出力低、污染严重、老鹰铁损毁严重、锅炉维修量及司炉工操作量大、锅炉使用成本高等问题。

2.3　改造内容
加装新式分层均燃式给煤装置。

3　变频改造
3.1　变频调速基本原理
在变频调速中使用最多的变频调速器是电压型变频调速器,由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。

在其工作时首先将三相交流电经桥式整流为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。

由电工原理可知
电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可任意改变电源输出
频率,从而任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。

3.2　变频调速的作用
1)节省有功电能,如风机、泵类变量设备的有功功耗随频率
的立方近似成正比地大幅度降低;2)节省峰值电能;3)节省无功电能;4)节约燃料,如火焰设备实现变频调速与优化控制后能提高燃烧效率;5)节约原材料,如电磁设备的重量和体积随频率的算术平方根近似成反比而减少;6)延长设备的使用寿命。

3.3　改造内容
该锅炉房负荷调整主要是通过调整锅炉的给煤量、送风量、引风量来实现的。

而送风量、引风量和风压的调整是通过调整鼓、引风机挡板的开度来实现的。

这种方式既浪费了电能又不便于控制。

因此,拟在7台锅炉送风机和引风机上安装变频调速装置,根据锅炉的燃烧状况和负荷的变化情况,自动调节引风机和鼓风机的转速,实现风量和风压调整,从而达到节能降耗的目的。

4　改造后系统应用及效果
1)该锅炉房于当年改造完成后投入使用,对锅炉燃烧、鼓引
风等全部实现自动控制,并对一次供水温度、二次供水温度进行
自动控制,根据室外气温的变化调整热负荷,实现了从锅炉房到换热站的整体控制,实现了按需供热,自动化程度有很大提高,大大减轻了工人劳动强度,20个热力站全部实现无人值守;锅炉加装了分层给煤装置;鼓、引风电机均实现变速运行,节能效果显著,降低了供热成本,取得了很好的经济效益。

热指标由52.2W/m 2下降为37.5W/m 2,节煤效益达230万元;年节电达60万kW ・h ,产生直接经济效益30万元;换热站无人值守可节省工资费用48万元。

共计节省年运行费用308万元,而三项改造总投资约为900万元,因此,3年后可收回初投资。

2)改造完成后,系统实现按需供热,随室外气温的变化控制二次供水温度,确保室内温度相对稳定,其变化幅度小于1℃,实现了稳定控制的目的。

实际测温表明,当室外气温变化最大差值为5℃时,室内平均温度值为18℃,居民室内温度稳定性有显著提高,温度波动幅度明显减小,提高了居民的室内舒适度。

5　结语
该锅炉房的改造措施得力,效果明显,可广泛应用在新建或
急需改造的区域锅炉房供热系统,具有操作方便、实用性强等特点,节能效果显著,市场推广应用前景广阔。

同时也为以后供热系统采用热计量后,变流量系统的运行调节打下了基础。

参考文献:
[1]蒋慰孙,俞金寿.过程控制工程[M ].北京:烃加工出版社,1998.
[2]袁凤林.浅谈变频技术的应用[M ].第二届全国电技术节能学术会议论文集,1991.
Modif ication work of one district boiler system for energy 2saving
SU Jian 2dong
(Dongying Heat S upply Depart ment ,Dongying 257091,China )
Abstract :According to the energy waste issues existed in present boiler system in this paper taking one energy 2saving modification work as ex 2ample practical modification measures are proposed from three as pects.Cost 2effectiveness analysis show the reformation proposal is proper ,which acquired good energy 2saving effect.
K ey w ords :energy 2saving ,modification work ,boiler room ,heat su pply
・
58・ 第30卷第11期2004年6月
苏建东:某区域锅炉房节能改造工程实例。