供暖熱力站是城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)的一個重要組成部分,通過它可以把熱源廠生產(chǎn)的蒸汽或高溫?zé)崴D(zhuǎn)換成用戶可直接采暖的低溫?zé)崴T诒WC設(shè)備安全和采暖用戶室內(nèi)溫度指標(biāo)的前提下,怎樣做好站內(nèi)節(jié)能降耗是供熱工作者研究的一個重要課題。下面從設(shè)備選型配置和運(yùn)行管理的兩個方面,淺談水- 水換熱供暖熱力站的節(jié)能途徑與措施。
??????? 1.站內(nèi)主要設(shè)備選型配置
??????? 水-水換熱的熱力站主要設(shè)備有換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、軟化水設(shè)備、補(bǔ)給水箱、除污器;電器、自控、儀表柜。
??????? 正確選配熱力站設(shè)備是節(jié)能工作的基礎(chǔ),熱力站的設(shè)備選用應(yīng)該全面統(tǒng)籌考慮,既要節(jié)省初期建設(shè)的投資,還應(yīng)論證分析運(yùn)行中的成本費(fèi)用,在設(shè)備使用壽命的期限內(nèi),找到一個設(shè)備購置的最佳點(diǎn),達(dá)到在保證設(shè)備安全運(yùn)行,供熱質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下節(jié)能降耗。
??????? 1.1換熱器
??????? 熱交換設(shè)備的選型正確與否直接影響著換熱效率及能耗大小?!睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95中 5.2.4條是這樣規(guī)定的:“在設(shè)計(jì)熱力站時,間接連接的熱力站應(yīng)選用結(jié)構(gòu)緊湊,傳熱系數(shù)高,使用壽命長的換熱器。換熱器的傳熱系數(shù)宜大于或等于3000W/(㎡·K)?!币虼诉x用換熱器的要點(diǎn)如下:
??????? 1.1.1換熱器的選配應(yīng)遵照CJJ34-2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.3.10(P43)條進(jìn)行;換熱器設(shè)備的布置應(yīng)遵照CJJ34-2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.3.11(P44)條進(jìn)行。
??????? 1.1.2 板式換熱器水流速在0.5m/s時,傳熱系數(shù)一般為4500~6500W/(㎡·℃)【1】。所以在水-水換熱系統(tǒng)選用不銹鋼板片的可拆卸板式換熱器為最佳選擇。
??????? 1.1.3換熱器形式
??????? 熱源溫度與采暖溫度的溫差較小的系統(tǒng)(如散熱器采暖)可選用等截面(對稱)型板式換熱器。熱源溫度與采暖溫度的溫差較大的系統(tǒng)(地板輻射采暖)可考慮選用不等截面(非對稱)型板式換熱器;這樣可以減少換熱面積15%~30%。
??????? 1.1.4一二次側(cè)的進(jìn)出口管徑
??????? 為了降低站內(nèi)管道系統(tǒng)阻力損失,選配換熱器的一二次水的進(jìn)出口管徑不易過小,最大流速要控制在0.5m/s以下,如果管徑小流速過高,可在進(jìn)出口之間加裝旁通管和調(diào)節(jié)閥門。單臺換熱器(一二次側(cè))的進(jìn)出口管徑最小不能小于熱源和供暖系統(tǒng)總供回水管道一號。兩臺以上換熱器的進(jìn)出口管徑總的流通面積不能小于系統(tǒng)總供回水管道的80%。
??????? 1.1.5 配置臺數(shù)及單臺板片數(shù)量
??????? (1)用戶采暖面積較小的系統(tǒng)(5萬㎡以下)可選用1臺換熱器;用戶采暖面積5萬~15萬㎡的系統(tǒng)可考慮選用2臺換熱器;大于15萬㎡的系統(tǒng)可考慮配置3臺以上。
??????? (2)單臺板片數(shù)量不宜過多,不要超過制造廠家產(chǎn)品樣本中所列出換熱器單臺最大的板片數(shù)量。
??????? 1.1.6有效換熱面積
??????? 考慮到熱源廠輸送的高溫水在實(shí)際運(yùn)行中的溫度及流量參數(shù)不能達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)等因素,為了保證實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的換熱量和換熱效率,換熱器選配時的實(shí)際有效換熱面積最好比計(jì)算出的所需換熱面積增加20%~30%。
??????? 1.1.7 總壓降
??????? 一次側(cè)≤30KPa;二次側(cè)≤50KPa。
??????? 1.7.8 板片材質(zhì):
??????????? 根據(jù)熱源和采暖水質(zhì)中氯離子的含量大小,板壁(介質(zhì))溫度在100℃條件下,氯離子含量小于20mg/L的可選用304的材料,大于20mg/L小于50mg/L時要考慮選用316L的材料。
??????? 1.2 循環(huán)水泵
??????? 水泵的實(shí)際工作點(diǎn)不是完全由水泵本身決定的,而是由水泵及其管路系統(tǒng)共同決定的。管路系統(tǒng)的特性由包括管路系統(tǒng)在內(nèi)的整個水泵裝置及實(shí)際工況決定,與水泵本身的特性無關(guān)。所以循環(huán)水泵的流量應(yīng)與采暖系統(tǒng)的計(jì)算流量相匹配,揚(yáng)程應(yīng)與管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力損失相符合;過大或過小都會影響水泵的運(yùn)行效率。
??????? 1.2.1 循環(huán)水泵應(yīng)遵照CJJ34-2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.3.5(P42)條選配。
??????? 1.2.2 選擇循環(huán)水泵時首先應(yīng)對各個水泵制造廠家樣本的參數(shù)分析對比,選擇高效節(jié)能型,即在相同(或接近)流量和揚(yáng)程的前提下,配用的電機(jī)功率較低的泵型。
??????? 1.2.3 根據(jù)熱負(fù)荷認(rèn)真計(jì)算統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總流量,所選水泵的流量不應(yīng)大于設(shè)計(jì)流量的10%。
??????? 1.2.4 認(rèn)真計(jì)算熱力站內(nèi)、室外管網(wǎng)系統(tǒng)及最遠(yuǎn)(最不利點(diǎn))用戶的系統(tǒng)總阻力,所選水泵的揚(yáng)程按管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力最多加15~30KPa。
??????? 1.2.5 如果熱力站供熱區(qū)域的用戶熱負(fù)荷固定不變時,所選水泵的運(yùn)行臺數(shù)最好為一臺,另加一臺備用即可??紤]到當(dāng)兩臺以上相同規(guī)格型號的水泵并聯(lián)工作時,流量不會等于單臺水泵單獨(dú)運(yùn)行時流量的累加;而是會有流量減小的因素,所以并聯(lián)臺數(shù)不宜過多。
??????? 1.2.6 水泵制造廠家的樣本上,一般同一規(guī)格型號的水泵列出了三組流量和揚(yáng)程等參數(shù),在選配水泵時依據(jù)計(jì)算的系統(tǒng)流量和揚(yáng)程參數(shù),應(yīng)選擇中間一組最接近設(shè)計(jì)參數(shù)的泵型,因?yàn)檫@組的效率最高。
??????? 1.3 補(bǔ)水泵
??????? 熱水采暖系統(tǒng)熱力站中的補(bǔ)水泵的作用有兩個,一是向系統(tǒng)管道內(nèi)補(bǔ)水,二是系統(tǒng)的定壓。
??????? 1.3.1 選擇補(bǔ)水泵應(yīng)符合CJJ34- 2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.3.8條的規(guī)定。
??????? 1.3.2 采暖管網(wǎng)系統(tǒng)的最高點(diǎn)低于40米時可采用單級單吸離心式水泵;超過40米時,建議選用多級單吸離心式水泵。因?yàn)椴樗脴颖镜弥?,水泵揚(yáng)程高于40米,在相同的揚(yáng)程和流量下,多級水泵配用的電機(jī)功率要比單極水泵配用的電機(jī)小一個等級。
??????? 1.3.3 為了節(jié)約電能,補(bǔ)水泵的啟停(補(bǔ)水和定壓)控制宜采用變頻調(diào)速器控制。
??????? 1.4 軟化水設(shè)備
??????? 熱力站目前常用的主要有兩種軟化水設(shè)備,一是傳統(tǒng)的固定床鈉離子交換器,二是全自動鈉離子交換器。