北京牛街热网平衡及楼栋节能系统节能分析报告
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科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY2010年第20卷第35期1供热系统的运行调节1.1供热系统的热平衡城市集中供热的主要热负荷是建筑物的采暖热负荷。
采暖热负荷随室外气温的变化而变化,供热系统供出的热量应满足不同室外气温时采暖热负荷需求。
因此,供热系统必须根据不同室外气温对供热量进行调节。
供热系统供出的热量由下式计算:Q=13.6Gρc(t1-t2)(1)式中,Q为建筑物的采暖热负荷,k W;G为热网的热水流量,m3/h;ρ为热水的容重,t/m3;c为热水的比热容,kJ/(kg·℃);t1为热网的供水温度,℃;t2为热网的回水温度,℃。
1.2热水管网及水泵的特性[1]热水管网的水力特性:ΔP=S·G2(2)式中,ΔP为热水管网管段的压降,Pa;S为管段的阻力特性系数,Pa/(m3/h)2;G为管段的流量,m3/h。
水泵的特性(叶轮型水泵):G =n;H=n2;N=n3(3)式中,n为水泵设计工况下的转速,r/min;H为水泵设计工况下的扬程,m;N为水泵设计工况下的轴功率,kW;G为水泵设计工况下的流量,m3/h;N′为水泵在不同运行工况时的轴功率;H′为水泵在不同运行工况时的扬程;G′为水泵在不同运行工况时的流量。
水泵的轴功率由下式计算:N′=G′H′367η′(4)式中,η为设计工况水泵的效率,%;N、G、H、N′、H′、G′同式(3)。
由以上各式看出,热水管网的水力特性与水泵工作点的特性是相同的。
水泵的流量与水泵转速成正比,水泵的扬程与水泵流量的平方成正比,水泵的轴功率与水泵流量的立方成正比。
1.3供热系统的运行调节由式(1)看出,调节供热系统供出的热量,可以调节热网流量,也可调节供、回水温度。
调节方式主要有以下5种:第一,质调节。
保持热网流量不变,改变供、回水温度。
其优点是调节方便,操作简单。
其缺点是循环水泵始终在大流量下运行,电耗很大。
- 110 -工 程 技 术0 引言供热工程在调试、运行过程中,室温经常无法符合设计要求,即热源近端用户室内温度过高,而远端用户则出现室内温度不达标的情况。
其主要原因往往是水系统各并联环路之间出现严重水力失衡的情况,导致末端换热设备的供热量大幅偏离设计条件,进而影响室温调节。
为保证末端用户的供热效果,后期运维人员常采取提高二次热水温度,或提升水泵扬程的方法。
上述做法虽能解决用户供热需求,却同时带来热源效率降低、热媒输配功耗增加等一系列问题。
笔者在参与住宅供暖项目设计时发现,小区二次供热管网设计一般都滞后于单体供暖施工图,且由不同设计人员来完成,设计人员往往会忽视各并联水环路的资用压头,仅按最大允许流速、经济比摩阻直接确定管径,确定单体热力入口处平衡阀规格时,要直接按接管管径选型。
大量工程案例表明,按上述错误的设计做法,仅依靠后期调试很难实现水力平衡,无法使每个房间的实际散热量与设计供热量相匹配。
因此,笔者以某住宅小区供暖工程为例,浅谈设计过程中热水管网水力平衡的计算与设计。
1 相关规范条文文献[1]第5.9.11条:“室内热水供暖系统的设计应进行水力平衡计算,并应采取措施使设计工况时各并联环路之间(不含共用段)的压力损失相对差额不大于15%。
”当双管系统并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%时,最大流量偏差可控制在8%左右,平均水温及散热量偏差可控制在2%左右[3],可保证供暖系统的运行效果。
文献[2]第5.3.6条:设计室内热水供暖系统时,应计算水力平衡,并采取控制措施,使设计工况下各并联环路之间(不含公共段)的压力损失差额不大于15%;在计算水力平衡时,要计算水冷却产生的附加压力,其值可取设计供、回水温度条件下附加压力值的2/3。
2 计算公式及原理热水供暖系统中计算管段的压力损失计算如下[4]。
'''P P P d l y iO UX ]UX 2222(1)式中:∆P —计算管段的压力损失,Pa ;∆P y —计算管段的沿程损失,Pa ;∆P i —计算管段的局部损失,Pa ;λ—管段的摩擦阻力系数;d —管段内径,m ;l —管段长度,m ;ρ—热水的密度,kg/m 3;υ—热水流速,m/s ;ζ—局部阻力系数,常用管道配件可参考文献[3]。
浅谈热网运行降耗的几点建议摘要:当前,我国经济发展水平不断提高,能源和环境问题成为人们非常关注的问题。
城市供热系统在运行过程中消耗大量能源。
因此,我们需要采取有效措施,在城市供热系统中节能降耗。
集中供热在应用过程中可以表现出明显的节能环保优势。
关键词:能耗分析;水力失调;水力平衡;热耗、水耗、电耗是热网运行成本的重要组成部分,热力运行人员操作合理情况下,应能在保证供热质量情况下,降低各种单位能耗指标。
结合公司目前供热管网运行现状,提出如下节能降耗的几点建议。
一、热网节电建议1.热力站内部一次供水管网和二次回水管网通常涉及安装除污器和Y型过滤器,这些设备前后安装压力表,运行人员应经常检查除污器前后的压差,当压差大于0.02MPa时,应及时反冲或解体检修除污器,以降低阻力损失,节约电能。
2.换热站和二次管网合理布局,并且选择适宜的换热设备管径,板式换热器进出口压差不宜大于0.05MPa,热源内部阻力小于0.15MPa,管网比摩阻宜选择30~50Pa/m。
热力站设计和施工不宜设置分水器和集水器,分集水器适宜蒸汽管网多支路站房设计,分集水器的设计安装增加了系统阻力,并且增加了建设初投资,增加了电耗。
3.热力站及二次管网增加水力平衡调整手段。
实施供热分户计量后,通常在二次管网分支管网增设数字静态平衡阀,在单元入口安装自力式压差(流量)控制阀,室内安装自动恒温阀和三通温控阀,用户按用热需求开启温控阀开度,通过三级调解措施,自主进行平衡调节。
通常水力平衡调节采用“温差法”,保证各支路供回温差和回水温度基本相当即可。
4.建议热力站各泵安装变频设备,水泵流量与转速成线性关系。
建议各热力站补水泵变频设置形式为任何一台泵可以变频和工频;两台循环泵变频设置形式为任何一台泵可以变频和工频,实现就地切换;三台循环泵(两台变频器)变频设置形式为任何一台泵可以变频和工频,两台泵可以同时变频和工频。
二、集中供热的发展现状及存在的问题1.供热质量问题分析。
Heating Energy Saving供热节能2017年12月18目前的供暖系统,大多以大流量运行,为的就是可以满足末端用户的需求。
然而,供暖系统的近端用户通常会得到过多热量,产生大量的过热损失。
混水供热方式是供热系统直接连接的一种有效方式。
近年来,人们对节能节电有了更高需求,在保持室内舒适度的前提下,混水连接有更多优势,越来越多的业内人士开始关注。
混水系统可使流量分配更加均匀,从而降低热量损失,起到节能效果。
1 混水的基本原理混水,顾名思义,就是将供水与一部分回水进行混合,混合后一起输入管路。
混水是在管路进入热用户楼内之前的位置进行,在混水装置作用下,低温回水和高温供水以一定比例进行混合,在保证主干管流量不会过大的前提下,增加实际输送进入楼内的流量,使楼内热用户可以得到足够热量。
与此同时,又降低主干管流量,减少系统近端用户的过热损失,具有一定的节能效果。
2 常见的混水供热装置2.1 混水泵在热用户用热入口处安装混水泵,将主干管的高温供水与低温回水混合,并通过调节混水比来实现调节楼内供水温度的目的。
这是目前应用比较广泛的一种混水处理方式。
具体来讲,混水泵开启时,抽取用户的部分回水,与主干管供水混合,将降温后的热水以较大流速送入用户,从而提高系统的供暖质量和能源利用率。
天津大学高建卫通过模拟实验得出结论:混水泵能够大幅度降低热用户楼内各楼层之间的温差,缓解上下层间的冷热不均现象。
还可以从根本上解决系统热力失调问题,降低二次网输送能耗。
除此之外,他还通过经济性分析证明,在用户热力入口处旁通管上加装混水泵的方案是切实可行的。
2.2 水喷射泵在混水泵的应用基础上,利用水喷射泵的动静压转化关系,在不需要电力的情况下,实现供回水的混合;同时还可以通过调节阀门的开度,调整供回水的混合比例。
如果在入楼前加装水喷射泵,则从管网供水管进入喷射泵的高温水在其压力作用下,由喷嘴高速喷射出来,进入吸入室,喷嘴处管径变小,流速增加,使得动压增加,静压下降,形成低压区,可将热用户楼内系统的一部分回水吸入并与供水一起进入混合管。
创新观察—318—(一)设备更新与加强管理力度以配电网自动化建设为契机,将过去的老旧、落后设备统统进行更新替换,过去供电设备简陋,通常是户外开闭所,这种方式不利于维修。
出现故障就要等候专业的技术人员过来维修,为了安全,技术人员必须切断电源,导致周围停电,影响居民正常生活,供电可靠性较弱。
通过配网自动化这一技术的应用,不仅能实现自动操作,还能通过遥感技术对线路运行情况进行监控,避免了技术人员亲自维修,极大地保障了技术人员的生命安全。
为了能使配电网自动化得到有效地使用,各电力公司还应该建立起完善的管理机制,借此对各个部门进行严格要求,发挥出部门应有的作用,对配电网运行出现的问题提出合理的调整建议,以此来增加配电网运行的可靠性[2]。
(二)提高技术人员素质水平技术人员对配网自动化技术的影响很大,甚至可以说技术人员的水平影响着配网自动化技术与配电网系统融合的质量。
所以在配网自动化技术运用之前,就要对技术人员进行相应的培训,向他们讲述安装时的注意事项,这样不但提升了他们的专业技能,还让他们对配网自动化技术有了更加深入地了解,以便日后能够更好地解决突然出现的棘手问题。
培训时不应只顾及年轻人的进度,同样要照顾年龄稍大但是具有丰富经验的老员工。
在加强老员工与时俱进的工作理念时也让老员工分享自己的想法,让年轻技术人员增长经验。
公司也可以定期展开竞技比赛,让获得优胜的人讲解自己能获胜的原因,在验证自己能力的同时,也能从别人身上得到一些启发。
在技术与经验共同增长的良好形势下,才能促进我国电力事业的发展,保障供电的稳定性。
(三)根据实际情况灵活运用系统以往的检修方式主要是以周期进行检修维护,这样不但无法及时对故障进行处理,而且更无法主动或提前对事故进行预防。
如今技术人员可以通过配网自动化技术中的故障定位功能处理以上问题。
但是有两方面需要注意,一是多方面检测,小区要检测变电站、配电站等。
对用户则是检测电表以及分段开关。
另一方面则是需要技术人员对环境进行分析后,根据实际情况选择相应的设备。
关于城市供热系统节能的技术措施摘要:节能工作是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的重要内容,城市集中供热系统节能又是全社会节能的重要组成部分,本文对城市供热系统节能的技术措施进行分析。
关键词:城市供热;节能;技术措施引言随着城市的发展及节能降耗、散煤治理等工作的不断深入,城市供暖的集中度越来越高,集中供暖的面积越来越大,能源消耗也越来越多。
因此,研究制定并实施集中供热系统节能措施,对集中供热企业效益和地方能源强度和总量“双控”目标、生态文明建设等有着重要影响。
一、城市集中供热的含义供热系统和城市人们的日常生活息息相关,传统的供热方式只是通过烧煤或者烧木炭的方式进行取暖,这种供热方式会对环境造成巨大程度的污染,同时还会对自然资源造成破坏,因此就需要我国采取有效的节能措施,减少供热过程导致的雾霾、酸雨等情况。
城市集中供热系统可以有效降低供热成本,具有较高的供热效率,有效保护了我国的自然环境。
虽然我国的供热系统较之前相比已经取得了较大进步,供热过程对于环境的不良影响也越来越小,但是目前我国城市集中供热系统的节能方式还存在一些问题,这就要求我国有关部门应当采取有效措施,促进我国供热节能事业绿色、健康发展。
二、目前我国城市集中供热存在的问题虽然我国城市集中供热系统的先进性较之前相比已经取得了较大程度的提升,但是目前我国供热系统的热网工作效率不高,设备的先进性不高,水利失调现象频发而且缺乏对于集中供热系统的有效管理。
这种问题均会导致我国城市集中供热系统资源浪费情况严重,而且供暖情况也不好,居民与供热单位之间的矛盾关系更加尖锐。
2.1热网工作效率不高供热系统的热源输送需要利用热网完成,热网效率不高会使热源损失较大,进而降低供热系统的供热效率,同时还会增加企业的供热成本,增加资源损耗。
热源损失主要包括热源、热网、建筑以及冷热不均情况造成的损失,系统能效包括电能与热能的总体折合能量,因此热网供热效率不高会加大冷热不均情况导致的热量损失。
浅谈供热系统的平衡调控摘要:在我国的能源工业中,供暖是最重要的取暖方式之一,尤其是在我国北部城市,加热系统至关重要。
运转良好的加热系统可以确保人们在一个温暖,舒适的环境居住。
工作和生活是在这样的环境下完成的,因此在我国北部,供热系统非常重要。
关键词:全网平衡控制;喷射泵;热网目前,集中供热是我国的主要问题,许多城市的供暖系统规模超过1000万平方米,甚至超过1亿平方米。
这种类型的加热系统的问题主要有水力和热力,以及热源供热和加热系统的热量需求之间失衡的问题。
一方面,加热效果不好,另一方面,导致过度加热。
本文旨在讨论如何解决供热系统的全局平衡管理问题并应用技术解决方案。
一、供热系统的基本概况1.供热系统的构成城市供热系统分为三部分:热源,供热系统和热用户。
热源是热的生产者,主要是指产生温度和压力热媒的电热厂和锅炉室,可以燃烧煤炭或天然气以产生热量。
供热系统由区域供热蒸汽管网以及热水管网组成,其主要负责运输和分配热媒、建立热源和用户之间的联系。
2.供热系统的分类根据不同类型的热源,可分为热电厂供热系统和锅炉房区域供热系统。
根据热环境,可分为蒸汽加热系统和热水加热系统:根据供热管道的不同,可分为单控制系统、双控制系统和单双混合供热系统。
3.供热系统的工作原理低温热媒在热源中加热,吸收热量,成为高温热媒,通过城市输热管道输送到各居民区、企业的换热器、热水交换器、热水在高温管道与二级网通过换热器交换热量。
换热后,热量进入二级网流入各个房间。
通过散热设备释放热量。
冷却后,温度降低,成为低温热媒,然后通过回收管道返回热源进行处理。
这是连续循环,使热量从热源到室内,以补充室内的热量损失,保持室内温度。
二、全网平衡控制舒适供热是指根据露天温度变化及时控制供热,确保室内温度达到目标要求,外部温度可以通过热力企业自行建立标准收集的外部天气点,也可以通过与当地气象部门联系获得外部温度后需要再对热度进行控制。
均匀性供热是指整个网络所有供热站持续供热的满意度,根据最不利循环供热站的加热参数,控制其他供热站的加热温度,可以达到均匀加热的效果,但有时对不良循环站的加热效果太差,如果其控制导致所有站的热效应恶化,则有必要权衡这一因素,选择次不利采暖循环的加热参数。