熱水鍋爐供熱能耗大的形成原因
(一)熱水鍋爐供熱缺少統(tǒng)一規(guī)劃是影響節(jié)能最根本的原因。
長期以來,在制定規(guī)劃時,對熱水鍋爐供暖,新建及聯(lián)片的全面規(guī)劃問題認識不足,住宅建設(shè)“見縫插針”,沿線分散小熱水鍋爐房就成了供暖的“權(quán)宜之計”,形成熱水鍋爐房規(guī)模小、熱水鍋爐容量小就是造成能耗大的先天性缺陷,而這“兩小”事實的形成,確實是與缺乏統(tǒng)一規(guī)劃密切相關(guān),而聯(lián)片改造因無規(guī)劃也很難避免盲目。
(二)設(shè)計方面存在問題是造成先天性能耗高的重要因素。
在以往相當(dāng)一段時間內(nèi),在供暖設(shè)計由于種種偏重安全的考慮,使設(shè)計熱負荷的計算結(jié)果一般比實際需要值大很多,因而散熱器多、熱水鍋爐多、水泵大、管徑大、先天地形成“大馬拉小車”的局面,低負荷、大流量運行現(xiàn)象十分普遍。中國供熱信息網(wǎng)了解到這是由于設(shè)計人員對供暖運行管理不善、司爐工技術(shù)水平低等影響供暖的因素了解不夠,擔(dān)心暖氣不熱,不敢貿(mào)然將熱負荷減下來,造成設(shè)備依然過大,形成惡性循環(huán)。這些年來,通過大量的實踐和測試工作,在統(tǒng)一認識方面已大有進展,使設(shè)計與實際日趨接近。
(三)管理水平低是造成能耗高的主要原因。
現(xiàn)行熱水鍋爐供暖的運行管理,主要分房建部門專業(yè)化管理和單位自管兩大類,總的來講管理水平都較低。專業(yè)化管理情況好一些,單位自管者少數(shù)水平較高,大多數(shù)基本處于“高能耗、低效益”的狀況之下。此外,普遍存在重視供暖的社會效益,而節(jié)能意識較弱,新技術(shù)、新成果應(yīng)用很少,長期停留在粗放型的經(jīng)驗管理,未能提高到精細化的科學(xué)管理水平。
熱水鍋爐供暖運行節(jié)能技術(shù)措施
(一)管道保溫
蒸汽管道、熱水管道及各種用熱設(shè)備都會向周圍的空氣散失熱量,另外為了安全的目的,必須對輸汽、水管道保溫。保溫用絕熱材料應(yīng)符合以下要求:
1、導(dǎo)熱系數(shù)低、絕熱性能好。導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.12千卡/米.時.℃
2、管內(nèi)介質(zhì)達到最高溫度時,性能仍較穩(wěn)定,而且機械性能良好,一般抗壓強度不低于3公斤/厘米2。
3、當(dāng)熱介質(zhì)溫度大于120℃時,保溫材料不應(yīng)含有有機物和可燃物。只有當(dāng)介質(zhì)溫度在80℃以下時,保溫材料內(nèi)可含有有機物。
4、保溫材料要求吸濕性小,對管壁無腐蝕,易于制造成型,便于安裝。
符合上述要求的保溫材料有膨脹珍珠巖、堿玻璃纖維、泡沫塑料、石棉和礦渣棉等。
保溫層的厚度一般按以下原則確定:
1、保證管道的熱損失在規(guī)定值以下。
2、保溫層表面溫度不超過55~60℃。
3、保溫層的經(jīng)濟厚度為應(yīng)使保溫層的費用及熱損失折合為燃料費用之和最小。
為減少蒸汽管道的散熱損失,應(yīng)盡可能采用小的管徑,并縮短輸送距離,同時應(yīng)使其壓降較小。在輸送蒸汽前將汽壓降低到最低必須的數(shù)值。
如壓降較大,則應(yīng)利用其作功。對于動力裝置,應(yīng)采用高溫高壓蒸汽;對于工藝用汽,應(yīng)采用低壓和小的過熱度。對供熱設(shè)備和管道進行良好的保溫是重要的節(jié)能措施。
(二)利用好熱水供暖
熱水供暖可以節(jié)約大量燃料20~40%,因為它沒有凝結(jié)水和二次蒸發(fā)損失。其次,熱水供暖管道散熱損失小,蒸汽供暖管道漏汽損失較大。
蒸汽熱水鍋爐需要連續(xù)和定期排污,而熱水熱水鍋爐只需少量的定期排污。最后,熱水供暖可根據(jù)室外環(huán)境溫度的變化,靈活地對熱水進行質(zhì)量調(diào)節(jié),達到既節(jié)約燃料又保證供熱質(zhì)量的要求。
熱水采暖的缺點是外部管網(wǎng)的投資比蒸汽供暖要大,尤其是供水和回水的溫差較少時更為顯著。熱水采暖循環(huán)泵的容量大,消耗電能多,增加了運行費用。中國供熱信息網(wǎng)了解到隨著供熱半徑的擴大,提高供水溫度是必然趨勢。提高供回水溫差可減少循環(huán)水量,降低管網(wǎng)費用,節(jié)省電能。
但是大多數(shù)單位實際采用的供水溫度多低于100℃,根據(jù)我國目前條件,應(yīng)提高供水溫度130℃系統(tǒng)的運行管理水平,有重點地推廣150℃。將區(qū)域熱水鍋爐房的供回水溫差提高到0~60℃是可能的。
設(shè)計管網(wǎng)時,選用經(jīng)濟比壓降,使熱網(wǎng)費用最小。對于集中供熱的干管,經(jīng)濟比壓降值約為40~60pa,支管內(nèi)的比壓降為200~300pa。管內(nèi)流速推薦1.5m/s,但不得低于0.67m/s,以免流速過低造成管道彎曲,引起過大的熱應(yīng)力。
(三)熱管換熱器回收熱水鍋爐煙道余熱
熱管是一種高效傳熱元件,由熱管組成的換熱器體積小、重量輕、傳熱功率大,流動阻力小等許多優(yōu)點。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器,作為熱水鍋爐的尾部受熱面,可充分利用熱水鍋爐的排煙余熱,提高熱水鍋爐效率,節(jié)約能源。
可用作為熱管空氣預(yù)熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預(yù)熱器用來加熱燃燒用的空氣,不僅可以降低排煙損失,而且采用熱空氣可大大加強燃燒,能有效地降低灰渣含炭量和化學(xué)不完全燃燒損失,因此可大大提高工業(yè)熱水鍋爐效率。
熱管省煤器用來加熱熱水鍋爐給水,熱管熱水器用來加熱生產(chǎn)和生活用的熱水,都可以提高能源的利用率,應(yīng)用也很普遍。
(四)蒸汽蓄熱器
蒸汽蓄熱器是利用水的蓄熱能力把熱能儲存起來的一種裝置,它是由蓄熱器本體和控制蒸汽進出自動調(diào)節(jié)閥兩個主要部分組成的。
當(dāng)蒸汽使用量不大時,將剩余蒸汽以通過噴嘴進入容器,使蓄熱器內(nèi)的水溫和壓力逐漸上升,直到額定壓力下的飽和溫度,完成熱能的儲存。當(dāng)蒸汽使用量增大時,就由蓄熱器供汽,蓄熱器內(nèi)的壓力就下降。
蓄熱器的工作壓力受熱水鍋爐壓力的限制,當(dāng)熱水鍋爐額定壓力與汽壓有很大的壓差時,蓄熱器單位容積所產(chǎn)生的蒸汽量就多,使用蓄熱器的經(jīng)濟效益就高。在采用蓄熱器時,宜選用工作壓力較高的熱水鍋爐,用汽部門按不同壓力分類,分別配置蒸汽管路,以提高蓄熱器工作的經(jīng)濟性。
熱水鍋爐供暖工作,在保證供暖質(zhì)量的前提下,必須做到嚴格控制成本,節(jié)能降耗,達到優(yōu)質(zhì)供暖與節(jié)能降耗、社會效益與經(jīng)濟效益的雙贏,才能實現(xiàn)持續(xù)健康的發(fā)展。