热电联产集中供热系统节能问题分析
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北方地区集中供热系统领域存在的问题通过调研发现,我国北方地区集中供热系统在城市供热基础设施的建设、规划、设计和运行管理方面,以及在节能降耗和环境保护等方面存在不少问题:1)能源结构不合理:由于热电联产项目建设周期长、投人资金大,而城市发展建设速度快,因此,燃煤锅炉房仍是目前的主要集中供热热源,占总供热面积的比例较大。
不合理的热源结构亟待调整,应在科学合理进行城市供热规划的基础上,加快热电联产项目建设,严格控制区域供热锅炉房发展及规模,加大小锅炉拆并力度。
2)热源分布不合理:区域锅炉房散布于中心城区,分屈于不同企业和管理部门,供热范围交义。
热源分布的不合理,必然导致热网分布的不合理。
由于集中供热具有区域性强的特点,在同一供热区域内,不同热源供热范围交又,既不合理也不经济,而且并网难度大。
3)热网监控水平较低:目前,大、中型区域锅炉房热力系统、燃烧监控系统比较完善,自动化程度较高,热电厂首站热源级自控系统也同样比较完善。
但热网及热力站监控水平较低,只有少数热力站安装了监控系统,绝大部分一次热网侧未安装差压控制I阀及热量表,二次热网侧未安装自动温控装置,使得采暖建筑内既存在过热现象,乂存在供热不足问题。
总体来说,目前的热网监控仍处于监测水平,对整个热网的监控及平衡手段薄弱,不能动态地监测热网的水力工况, 进而不能进行有效地控制和调节,热网平衡供热手段大都局限于热力人口设置平衡阀,不仅使供热系统的可靠性和安全性受到影响,同时,也使节能供热难于实现。
4)改进技术所需资金筹措渠道少:集中供热系统热源及管网效率较低是导致“节能建筑不节能”的主要原因之一。
实行热源及热网系统改造是提高能源利用率的重要环节。
但改造成本大,与热计量相配套的热源、热网技术改造资金严重缺乏,急需创新改造模式和融资方式。
热源能效交易方法学研究是众多不同类型的能效交易方法学中的一种。
它为供热企业提供了一种创新的融资方式,企业通过先进技术以及管理手段实现节能减排,从而将减排量进行出售,用获得的资金继续进行节能改造和提高管理水平,刺激整个集中供热行业良性发展。
集中供热二次网系统高能耗原因浅析及降耗措施摘要:采暖是我国建筑能耗中的重要组成部分,也是最有发展前景的一种节能方式。
二次网是目前我国节能减排的一项重要技术措施,也是每个供热企业都要认真考虑的问题。
文章分析了采暖二次网的节能控制,分析了其组成和产生能源消耗的原因,并针对存在的问题提出了解决办法,并从综合管理系统、设备设施等方面实现了供热二次网络的节能控制。
关键词:供暖;二次管网;能源消耗的成因;节能对策在城市集中供热系统中,热力站及其二次管网是其重要组成部分,其中二次网循环泵和补水泵是其主要耗电设备。
在实际运行中,大多数热站采用大流量小温差运行模式。
为了使远端用户室温达标,采用大流量补偿管网不平衡,从而导致循环水泵功率过大,耗电量增大,近端热用户开窗散热,浪费热能。
本文介绍了某热电厂通过重新选型循环泵、调整二次网管径、减少管网阀门设置等节能措施,取得了可观的节能效果。
1我国采暖技术发展状况从1950年代起,我国的城市集中供暖就一直在进行,从五年规划开始。
北京,保定,石家庄,郑州,洛阳,西安,兰州,太原,这些热电厂的建成,为我们国家的发展打下了坚实的基础。
从目前的情况来看,供暖仍然是以热电为主,锅炉是城市热水集中供暖的主要任务。
根据统计数据,我国目前的蒸汽供应总量和蒸汽供应总量中,热电联产占到了65%~70%。
在现阶段,我国的供暖发展情况良好,热电、区域锅炉的供暖结构逐步趋于合理,而中国的北方地区,主要是以热电、区域锅炉房供暖为主,燃气、电、中央空调为辅。
1供暖设备的构造一般而言,供暖系统包括供暖用户、管网、热源,在供暖完成后,再经管网进行适当的变换,输送到受热用户家里。
当前,在集中供热的区域,主要是城市供热、特殊区域的锅炉等。
燃料在燃烧过程中会产生很多的热量,这些热量通过管道被送到使用者家中。
锅炉,燃料输送和吹风机,水处理和输送系统的水泵和除尘设备是本区域锅炉的主要能源,管道和辅助设备是整个供热系统的关键部件。
略谈城市的集中供热系统节能改造措施引言现阶段的我国在发展中,能源浪费现象已经变得尤为突出,我国目前是世界上的第二大消耗国家,这些能源消耗中,供暖采暖占有的比例是非常大的。
集中供热系统由于其能源利用率高、污染小、减少运行人员、易于管理、供热质量高等优势,受到越来越多的青睐。
但是,现在中国城市的集中供暖模式已经存在了几十年了,但是在供暖过程中,还是存在着非常严重的能耗问题,这些问题急需改善。
1城市集中供热系统耗能分析一般来说,单纯的采暖供热系统要经过热制备、转换、输送以及用热这几个主要环节实现供热。
锅炉房的主要耗能设备是锅炉、鼓风机、水处理和机泵等,一般来说,以上耗能设备所消耗的能源是燃料、电力和水。
而供热网管主要承担输送热能的任务,这个环节主要消耗的能量是散热的热损失。
在能量转换环节,是热力站的热交换器将一级网的热量送至二级网并且将其输送至用户。
而在用热环节,主要的耗能是采暖散热器。
因为在整个供热过程中各个环节的进入能量和输出能量都是相等的。
因此运行的每一个环节的耗能都是极为重要。
所以可挖掘的节能的潜力也是巨大的。
因此,需要在供热过程的各个环节入手,进行节能措施的落实,实现经济效益的提高。
2城市集中供热系统节能改造措施2.1优化集中供热系统热源在技术方面,需要对集中供热系统热源进行优化,在优化时需要与国家的节能减排制度进行结合,将环保监测技术应用在管理过程中,减少供热系统对于大气的污染,并逐步提升新型清洁能源的使用份额,推广沼气供热、核能供热与地热等可再生供热技术的使用。
此外,还要发展相关的热电联产项目,该种项目对于保证供热系统稳定性、节约能源有着十分积极的效用。
而国家方面也需要对此提供政策性支持,根据系统的热负荷情况确定好热电联项目的规模,积极应用洁净燃煤技术,对传统的发电机组与工业锅炉实施技术改造,在条件许可的情况下,还可以将分散的热源点实施联网管理,提升对整个供热系统的管理水平。
2.2改善锅炉系统的严密性如果锅炉系统没有足够的严密性就会导致过剩空气系数较大,而锅炉内燃料的燃烧情况在一定程度上受到锅炉中过剩空气系数的影响,当过剩的空气系数处在相应的标准时,锅炉内的燃烧情况最为经济。
谈热电联产集中供热发展存在的问题和治理措施发布时间:2023-04-14T02:10:27.526Z 来源:《中国电业与能源》2023年第1期作者:张强[导读] 热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式,张强内蒙古乌海市热力有限责任公司 016000摘要:热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式,也是一种公认的节能环保技术关键词:热电联产集中供热政策1 发展热电联产必要性热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式,也是一种公认的节能环保技术。
其根据能源梯级利用的原理,将一次能源燃烧后,既生产电能,又利用在汽轮发电机中作过功的蒸汽对用户供热,能够提高能源的利用效率。
从中长期看,我国未来的热电联产集中供热仍然存在着巨大的市场发展潜力。
2 选择热电联产集中供热的政策考虑(1)节约能源。
热电联产利用发电后工作介质的热能,以蒸汽或热水形式向用户供热,热电联产方式可以大大提高热能利用率,减少CO2排放量。
(2)保护环境。
热电联产、集中供热相对分散小锅炉供热在降低污染、尤其是减少颗粒物污染方面的效果非常显著。
最近几年推广的循环流化床锅炉还可实现炉内脱硫,故能有效地改善环境质量。
(3)缓和供电紧张。
由于经济增长、人民生活水平提高,尤其是高耗能产业的更大发展,使电力需求快速增长。
考虑到热电厂都建在热负荷中心,区域热电厂的上网电量也在就近消化,因此通过热电厂供电补足区域供电,可减少电力传输损失,在改善环境的同时还可以在一定程度上缓解目前电力供应紧张的局面。
3 我国热电联产、集中供热的发展状况3.1 我国热电联产发展历史(1)热电联产的兴起与发展时期第一个五年计划开始,进行大规模工业建设,在一些工业内,建设了区域热电厂,由于当时缺乏热电建设经验。
基建计划不落实,热负荷误差很大,致使一些热电厂的经济效益未能充初期。
从1953年到1967年期间,正是中国大规模经济建设的初期,也是各地电网发展的初期。
1引言铁煤集团热电厂的供热系统,为典型热电联产集中供热系统。
装配2台抽汽供热机组和1台背压供热机组,4台130t/h锅炉。
调兵山城区二级网分为市政供暖系统、盛林供暖系统(南线、北线),其中盛林供暖系统北线在2015年采暖期由煤矸石发电厂供热,到2019年采暖期,调兵山城区已经形成铁煤热电厂、煤矸石发电厂联合供热的格局。
从供热现状分析,节热、节电还是有很大潜力的,对现有供热系统进行节能技术改造,优化运行方式,以提高热电厂的运行经济性,降低运行成本,实现节能降耗。
2热网首站供热系统热网首站外网采用三环制换热,第一环为汽机来的蒸汽;第二环为热网首站到外网各热力站的二级网水路;第三环为热力站到用户的三级网。
来自汽机的蒸汽对首站换热器二级网水加热,将二级网水加热成高温水,蒸汽凝结成凝结水经过卧式换热器再次对二级网水加热后回收。
二级网经过加热的高温水通过外网循环泵加压送到外网各热力站。
二级网水在各热力站对三级网水加热后封闭回到热网首站。
被加热的三级网水通过分站循环泵加压后输送到用户,给用户供暖。
厂区内设一座热网首站,两台冷凝抽汽机组对应两套汽水换热系统,一台背压机组对应一套汽水换热系统。
热网首站热力系统分为抽汽热源系统、二级网载热质管网系统、蒸汽凝结水回收系统、热力网补水系统、循环水水质净化系统等。
(1)抽汽热源系统。
汽轮机组经过做功后的低品质抽汽或背压蒸汽,通过管道进入首站换热器,完成热能的传递加热过程。
(2)蒸汽凝结水回收系统。
首站换热器换热后的凝结水,如果参数满足送回热电厂直接使用的要求,可以直接进入凝结水泵加压送回除氧器。
(3)二级网载热质管网系统。
二级网回水回到热网首站,首先经过除污器进行过滤后,进入二级网循环水泵升压,然后进入首站换热器再次加热,再送回二级网供水管道。
(4)热力网补水系统。
供热系统为保证管网运行压力稳定,通过补水泵进行补水,一般采用电动机变频调节补水流量,保证供热系统无论处于工作或静止状态都能够维持热力网压力在给定值。
集中供热系统水力平衡调节与节能措施探讨发布时间:2022-08-17T07:11:43.599Z 来源:《建筑实践》2022年第41卷第4月7期作者:单国强[导读] 随着居民用热诉求的提高,集中供热规模不断扩大,换热站的负荷不断增加单国强中国中车大连机车有限公司辽宁大连 116039摘要:随着居民用热诉求的提高,集中供热规模不断扩大,换热站的负荷不断增加,供热系统更是多种多样,供热管网的调整难度越来越大,调整方式和技术也不断更新,如何避免供热管网的失调,节省运行及人工成本,选择有效且方便的调整方式和手段显得尤为重要,也是各供热企业急需解决的难题。
基于此,本文针对集中供热系统水力平衡调节与节能措施进行了探讨。
关键词:集中供热系统;水力平衡调节;节能措施节约能源和环境保护已经成为了我国的基本国策,近些年大型集中供热和热电联产项目的不断建设,有力的提高了供热系统的热能利用率,但是,这只是在热源部分做到了节能减排,实际上要将此工作做实、做细,更加关注二次网水力平衡的调节工作。
1二次网水力平衡调节的重要性从节约能源的角度,通过合理的二次网水力平衡调节,可以有效降低水、电、热的单耗,节约水、电、热的运行成本,为供热企业节省成本支出,提高企业效益。
在二次网水力工况存在不平衡的情况下,有的楼栋尤其是近端住户,室内温度偏高,远端住户室温偏低不达标。
这时会产生以下几种情况:一方面为了保证上述住户室温达标,供热企业要提高整个二次网供热温度参数,普遍提高住户室内温度,热的用户室温更加热,冷的用户室温接近达标,浪费了大量的热能;另一方面,供热企业加大二次网循环泵的流量,使管网趋于平衡,浪费了大量的电能;同时,不达标住户在散热器各末端私接水龙头泄放供热系统水,也导致系统热能和水的流失。
如果能够做好二次网水力平衡调节,将消除供热系统的水力失调,节省水、电、热的单耗,避免通过简单提高供热温度参数和循环泵流量或在用户端加水龙头的方法来应付解决。
探讨供暖系统存在的问题及对策前言近年来,城市居民的数量随着我国城市化建设步伐的加快正在逐年增加,同时随之加大的还有城市住宅面積。
供暖系统与城市居民的生活舒适度、生活质量有很直接的关系。
锅炉供暖和热电联产集中供暖是我国供暖系统最常见的两种形式。
供暖系统在运行的过程中难免会出现一系列的故障、问题,原因便是供暖系统的负荷过大、系统的组成部分过于复杂,另外我国的城市化建设运行时间较晚也导致运行效率相对较低。
因此,为了进一步完善我国的城市化建设水平,充分利用热源为居民供暖,让企业获得更多的满意度和经济效益,我们就应该对供暖系统在运行的过程中存在的问题集中分析,从而推动供暖系统的升级。
一、热费计量方法缺乏合理性我国供暖费用一般都是按照房屋供热面积收取的,但是这样的收费方式并不像水电、煤气那样精确,因此在一定程度上影响了居民积极缴纳采暖费的热情,造成供热单位收取采暖费不及时,运营成本提高,从而导致供暖不足或者供暖不及时,长此下去就会对居民供暖造成严重影响,居民也会对缴纳采暖费懈怠。
取暖设施自始至终都是固定在用户房屋内,不可随意调节,这给居民个性化需求带来严重的阻碍,按面积收取采暖费在影响居民自觉缴纳费用主动性的同时也大大浪费了能源。
其实这一切都是由于我们国家供暖收费制度为福利性制度造成的,我们国家的供暖服务并不是以商品的形式运行,若要彻底改变供暖行业的发展趋势,解决供暖行业的收费制度是最关键的因素。
二、管网缺乏有效调控手段造成水利失调严重现阶段我国大多数的供暖管网都是采用单管顺流模式,并且几乎都没有可调控的设备,导致供热单位频频出现水力工况失调,最常见的现象就是用户出现冷热不均衡。
由于供热的二次管网保温性能较差,管网在铺设的过程中存在跑冒滴漏的现象,因此管道同管道之间热量差距较大,供暖系统不完善,调节能力弱,导致管网在传输的过程中存在热量流失严重的现象。
因为大多数的管网没有水力平衡调节设备,所以根本无法进行水力调节,导致供给与所需热量之间存在较大的差异。
热电联产集中供热系统节能问题分析
发表时间:2017-10-30T11:17:08.510Z 来源:《基层建设》2017年第20期作者:周卫飞[导读] 摘要:通过对吸收式热泵在热电厂的设计应用,为热电厂提供一种热源提供的方法。
河北华热工程设计有限公司河南分公司河南郑州 450000 摘要:通过对吸收式热泵在热电厂的设计应用,为热电厂提供一种热源提供的方法。
以扩大热泵技术在工业领域的应用。
如何更科学地管理好设备,提高设备利用率和安全可靠性,提高生产运行效率,已成为摆在电力企业面前不容回避的问题。
关键词:热电联产;供热系统;节能问题
一、热电联产集中供热的优越性
1、缓和供电紧张
由于经济增长、人民生活水平提高,尤其是高耗能产业的更大发展,使电力需求快速增长。
考虑到热电厂都建在热负荷中心,区域热电厂的上网电量也在就近消化,因此通过热电厂供电补足区域供电,可减少电力传输损失,在改善环境的同时还可以在一定程度上缓解目前电力供应紧张的局面。
2、节约能源,高效环保
我国的工业锅炉大部分是燃煤锅炉,热效率较低,一般在50%~60%左右,容量较大的工业锅炉效率在70%~80%之间;热电联产的电站锅炉热效率在80%~90%之间,热效率提升很多。
3、精细管理
分散小锅炉房由于设备条件限制和煤质变化,不易保证供热质量,压力和温度的波动会影响工艺生产。
居民采暖的小锅炉,一般为间断供热,供热时间短,温度低,热电厂集中供热为连续运行,稳定可靠供热质量高。
4、循环经济
国家越来越重视循环经济的应用,对于分散锅炉房来说,除了少量的灰渣外售外,再无循环经济可言。
但对于热电联产供热企业,通过对煤炭统一运输和仓储,中水统一利用,灰渣、脱硫、脱硝副产品的统一处理再利用,可实现污染物资源化和循环经济。
二、热电联产集中供热系统节能问题
1、设备的选择
供热设备主要包括的就是锅炉以及管道,在设备的管理过程中锅炉可以因为长时间使用而造成积碳过多,能源的转换率下降。
在管道中,供暖管道堵塞时一个非常严重的问题,我国每年都会因为供暖管道问题会经常会造成区域供暖出现问题,或者供暖管破裂导致系统水不能循环,含有大量热能的水从管道的破裂处渗入土地之中。
2、气候的变化
我国的气候总体呈现稳定的趋势,但是随着温室效应的加剧,气候出现异常现象,其比较明显的就是冬季的缩短,同时冬季气候反常,有时异常寒冷。
这样的气候现象对我国的供暖系统有着严重的影响,我国一般停止供暖的时间根据在4月左右,但是在近几年的天气中4月已经非常暖和,已经可以停止供暖,这时候在供暖就会造成较为严重能源浪费。
3、缺乏相应的检漏措施
供热系统的存在问题中,泄漏问题是最难以解决的,泄漏会影响水压。
造成供暖效率的下降,在水压的管理过程中,能够显示出水压明显下降,同时在系统回水时,监测水流量明显低于输出水流量,在供暖系统中,如果泄漏问题出现离回水口较近,那么影响不大,如果泄漏位置与输出水口较近,就会造成严重的能源流失现象。
4、水温失衡
水温失衡是供暖系统的一个常见的故障现象,所谓水温失衡,就是在不同的用户里出现温度不同的现象,一般来说离供暖企业较近的用户的暖气较热,而远离的则温度较低。
同时在同一处楼层来说。
顶楼的温度的要普变高于低层用户,这是因为水的密度和传输管道造成的影响,温度出现一定的偏差是正常现象,但是如果温度偏差太大就不合理了,这就说明在供暖系统中存在一定的问题,所以对于这种现象,供暖公司采用了大流量的方式解决问题,虽然起到了改善的作用,但是问题仍旧没能排除。
三、热电联产集中供热系统节能措施
1、采用节能设备
根据供热系统工况的改变,可自动改变转速。
采用变频技术,使得循环泵和补水泵节能30%左右。
采用变频送引风机则是使锅炉的送引风机节电30% ~40%。
而采用变频上煤机,则可根据热负荷的变化调节锅炉的进煤量,对锅炉的热功率进行调节。
启用计算机监控系统,它通过采集室外温度、锅炉出水参数、烟气参数等,自动对送引风机和上煤机的转速进行调节,并监控供热系统的运行参数,及时对运行中出现的问题发现,从而保证系统的安全运行。
3、国家相关监审部门应加速建立供热成本监审制度
现在的供热企业相对于正规的电力公司的燃料成本大,供热煤耗偏大是原因之一,还有另外一个原因是煤炭的低位发热量不够,达不到标准值,进货渠道成问题。
这就要求国家相关监管部门要履行责任,加强对供热企业供热成本的监审力度,不能麻痹大意,走捷径。
严格执行《城市集中供热成本监审办法》,每年度由国家物价部门牵头,市计、社会保障等部门参与,对供热企业供热成本情况,尤其是燃料成本进行不定期监审,并将考察结果向社会公告,加强对供热企业的财务监督,推进供热成本监管的制度化、规范化建设,保证监督无盲区,财务透明化。
四、供热系统综合平衡调节措施
保证供热质量,不仅仅是保证供热的二次输出热水的温度。
同时也要保证用户的均衡供热质量。
避免用户冷热的失衡现象的产生。
要保证供热均衡,热网的平衡调节是至关重要的环节。
集中供热的热网系统分布范围庞大,热网首和末端的供热参数必然要有变化,输出热能的时间也会相差较大,所以热网的数据采集、传输、处理、调控复杂难度也会增大。
五、热电联产节能措施
1、将抽汽机改造为背压机
热电厂在投产若干年后,在供热负荷总量中必有一定数量的稳定热负荷,因而为加装背压机提供有力的基础。
在电力工业大发展的今天,火电机组越来越大,供电标煤耗越来越低,抽汽机改造为背压机,可以有效降低热电机组煤耗。
在同样热负荷条件下,改造为背压机表面上看,发电量减少了,但尽管少发了电,但煤耗大大降低,算总帐是大有效益的。
2、电动给水泵改为汽动给水泵
热电厂中的电动给水泵是耗电大户,如将电动给水泵改为汽动给水泵,不仅减少厂用电,增加供电量,还由于汽动泵用汽相应提高了热电厂的用汽负荷。
由于汽动泵用的是小背压机,没有冷源损失,其排汽正好做为除氧器的汽源,实现热能的梯级利用,或将其排汽并入热电厂供热系统,增加对外供汽量。
3、资源节能
分析吸收式热泵技术下热电联产供热系统,也可以节约水费,因此采用吸收式热泵技术是从低温侧进行吸热,而且循环水的闭式循环也可以有效减少大量的系统补水,从而也就进一步减少飞溅损失与蒸发损失,提升资源利用率。
并且与传统热电联产系统相比较,应用吸收式热泵技术的系统可以减少每年的水费,节约水费,具有明显的经济优势。
基于吸收式换热的电厂余热利用技术利用原本直接加热热网回水的供热把抽汽的热量作为驱动动力,电厂凝汽器中循环水余热作为热泵的低温侧热源,通过吸收式热泵泵送和热网加热器逐级加热一次网回水至设计温度。
有助于大幅提高热电厂供热能力,同时提高供热系统综合能效。
大量循环水余热资源得到回收后,能够提高电厂供热能力20%~50%,在供热负荷不变时可减少汽轮机的抽汽量,增加汽轮机的发电能力,提高系统整体能效,提高综合能源利用效率40%。
参考文献:
【1】郭洪东.区域热电联产系统的合理用能分析[J].石油和化工节能,2009,(03). 【2】王本志.关于热电联产集中供热若干问题的调研[J].区域供热,2009,(01).。