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行業(yè)論文

供熱節(jié)能技術(shù)

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2009-09-03  來源:北京東元同創(chuàng)能源技術(shù)有限公司  瀏覽次數(shù):341

      一)鍋爐房計算機(jī)集中優(yōu)化控制節(jié)能技術(shù)——鍋爐燃燒調(diào)節(jié)及控制技術(shù)(企業(yè)自有技術(shù)) 
      (1)鍋爐集中優(yōu)化控制技術(shù),即改變單鍋爐獨立運行的方式,將多臺鍋爐集中采用計算機(jī)技術(shù)統(tǒng)一調(diào)配,進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化配比,根據(jù)負(fù)荷變化、運行反饋、各項指令實現(xiàn)對鍋爐的自動化運行控制,尤其對氣油電鍋爐,可根據(jù)負(fù)荷變化自動啟停運行臺數(shù),提高系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。 
      (2)采用鍋爐集中優(yōu)化控制技術(shù),同時要實現(xiàn)對單鍋爐出力的控制、調(diào)整和修正,徹底改變?nèi)斯な謩訜鸬哪:刂品绞?,達(dá)到精確化的溫度供應(yīng),減少能耗浪費,實現(xiàn)節(jié)能。 
      (3)提高管理水平,實現(xiàn)人機(jī)有效對話,直觀掌控系統(tǒng)運行狀況。 
      (4)具備安全連鎖、保護(hù)、故障報警等安全功能。 
      (5)具有報表自動生成、打印、儲存功能,完成系統(tǒng)的計量、統(tǒng)計工作。 
      (二)供熱管網(wǎng)動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)(企業(yè)自有技術(shù))——環(huán)境氣候補(bǔ)償綜合調(diào)節(jié)控制節(jié)能技術(shù) 
      環(huán)境氣候補(bǔ)償多級調(diào)節(jié)綜合節(jié)能控制技術(shù),主要由氣候補(bǔ)償和多級調(diào)控共同組成。環(huán)境氣候補(bǔ)償,即供水溫度隨室外天氣氣候的變化時刻對供熱系統(tǒng)進(jìn)行時時地修正、調(diào)整,保證用戶室內(nèi)溫度在室外溫度發(fā)生變化時處于基本穩(wěn)定狀態(tài)(不低于或不高于要求溫度),實現(xiàn)供需基本平衡,減少能耗損失,達(dá)到節(jié)能的效果。 
      多級綜合調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),由就地調(diào)節(jié)控制和熱源處綜合調(diào)節(jié)控制組成,適用于大規(guī)模、多熱源的間接供熱系統(tǒng)。由于各處環(huán)境溫度變化不一,就必須建立起適合于當(dāng)時當(dāng)?shù)丨h(huán)境的控制及運行系統(tǒng),即就地控。氣候補(bǔ)償設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場附近的環(huán)境溫度變化,結(jié)合用戶室內(nèi)溫度的變化,通過質(zhì)調(diào)或量調(diào),滿足二次系統(tǒng)的需要,保證室內(nèi)溫度基本恒定。 
      熱源處綜合調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),能保證在管網(wǎng)及用戶需求的負(fù)荷發(fā)生變化時,通過質(zhì)和量共同調(diào)節(jié),做到鍋爐的出力隨負(fù)荷的變化能時時跟進(jìn),供熱溫度既要滿足熱量需求最高的地區(qū),同時又要合理控制熱量需求較少的地區(qū),做到按需供應(yīng): 
      (1)根據(jù)總負(fù)荷的變化控制鍋爐的運行啟停臺數(shù); 
      (2)控制和減少熱源的熱量損失,切斷停運的鍋爐參與系統(tǒng)的循環(huán); 
      (3)根據(jù)最不利的環(huán)境氣候控制鍋爐的出力運行狀態(tài),時時質(zhì)調(diào); 
      (4)根據(jù)鍋爐運行臺數(shù),在滿足系統(tǒng)循環(huán)水量的同時,控制循環(huán)水泵的運行頻率,實現(xiàn)量調(diào)節(jié),節(jié)約電能。 
      (5)通過系統(tǒng)控制,使鍋爐處于高溫、高效運行區(qū)間內(nèi),減少鍋爐本體尾部的冷凝腐蝕,延長鍋爐的使用壽命。 
      分區(qū)分時分溫節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù),即根據(jù)區(qū)域內(nèi)的實際情況和特殊要求或根據(jù)建筑物的熱需求特點,合理支配用熱和供熱,在不同區(qū)域內(nèi),分階段性(時段)提供不同溫度的供熱方式,既滿足供熱要求,又合理降低能源損耗,達(dá)到節(jié)能的效果。 
      采用分區(qū)分時分溫節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù),即對管網(wǎng)進(jìn)行合理化管理和監(jiān)控,實現(xiàn)管網(wǎng)某個區(qū)域(建筑物)在某個特定的時段內(nèi),使系統(tǒng)基本處于防凍狀態(tài)的低溫運行,減少此時段的熱量損耗,同時在超出特定時段前,恢復(fù)正常溫度狀態(tài)。分區(qū)分時分溫節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù),主要調(diào)節(jié)進(jìn)入建筑物的水流量來實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)(量調(diào)節(jié)),根據(jù)供回水溫度參數(shù)共同參與控制并修正。一般應(yīng)用于夜間或節(jié)假日期間無人值守的區(qū)域建筑或獨棟建筑實施分時段和溫度控制。

      (三)煙氣冷凝熱能回收利用技術(shù) 
      煙氣中1公斤水蒸氣所攜帶的熱量大約是2400KJ,0.7MW的鍋爐每小時產(chǎn)生水蒸氣所攜帶的熱量大約相當(dāng)于即84000 KJ。因此熱損失是很大的,必須將這部分熱量回收回來,提高鍋爐熱效率,降低燃?xì)夂牧?。煙氣冷凝熱能回收利用技術(shù),利用低溫水冷卻高溫?zé)煔?,在降低煙氣溫度,回收物理顯熱的同時,當(dāng)壁面溫度低于煙氣的露點溫度時,水蒸汽冷凝,回收汽化潛熱,利用高低位發(fā)熱值差的一部分。冷凝液同時吸收部分氮氧化物NOX。煙氣冷凝熱能回收裝置采用煙管結(jié)構(gòu),只有煙管采用腐蝕材料,成本降低,殼程水容量大,可以有效降低壁面溫度,有利于冷凝換熱??紤]冷凝過程中對換熱的強(qiáng)化,不采用肋片,進(jìn)一步降低成本。在煙管內(nèi)冷凝煙氣中水蒸汽,通過殼程大容量低溫水維持較低壁面溫度,強(qiáng)化冷凝過程。煙氣與冷凝液同向流動,增加了冷凝液的排出阻力,但減少了煙氣側(cè)阻力,同時采用旁通煙道降低阻力,同時提高煙氣出口溫度,降低相對濕度,避免在煙道中冷凝。在冷凝液收集和排放區(qū)采用不銹鋼或聚四氟乙烯襯材料,避免腐蝕發(fā)生。 在煙氣回收過程中,可將煙氣冷凝的偏酸性冷凝水進(jìn)行中和處理,達(dá)到系統(tǒng)要求后回收利用,接入補(bǔ)水系統(tǒng)中。
      (四)供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)——水力平衡控制和調(diào)節(jié)技術(shù)(企業(yè)自有)
      供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù),即解決熱力管網(wǎng)存在的遠(yuǎn)冷近熱的水力失調(diào)問題,基本實現(xiàn)管網(wǎng)及用戶的熱量分配的基本均勻,室內(nèi)溫度遠(yuǎn)近端基本趨于接近及平衡狀態(tài)。
      (1)目前,因管網(wǎng)水力失調(diào)、跑冒滴漏等問題導(dǎo)致的能耗損失占總能耗的10-15%左右,所以,解決水力失調(diào),達(dá)到水力系統(tǒng)的基本平衡,是關(guān)乎節(jié)能的至關(guān)重要的因素,同時可有效降低能耗。
      (2)解決水力失調(diào)的手段目前,解決水力失調(diào)的手段普遍采用已經(jīng)成熟的方式-在建筑物的回水管道上加裝自力式流量控制閥。是一種依靠液體自身能量自動保持設(shè)定流量恒定的閥門,使管網(wǎng)流量按需分配,消除水系統(tǒng)水力失調(diào),解決冷熱不均問題。
      (3)控制原理
      自力式流量控制閥是一種自動恒定流量的水力工況平衡用閥,可按需要設(shè)定流量,自動削除管線的剩余壓頭及壓力波動引起的流量偏差,無論系統(tǒng)壓力如何變化均能保持?jǐn)M定被控環(huán)路的流量不變,使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)過程無須考慮分支管線間流量調(diào)節(jié)的相互干擾。
      (4)根據(jù)供熱面積的大小,設(shè)定固定的參數(shù)后,基本能確保管網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)一次完成,把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?,免除了熱源切換時的流量重新分配工作,可有效地降低人工的勞動強(qiáng)度。
      (5)調(diào)節(jié)手段和方法根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,加裝自力式流量控制閥后,僅僅依靠簡單的樓宇面積和負(fù)荷來調(diào)節(jié)流量的變化或閥體的刻度,并非能徹底將水力失調(diào)問題解決完整。可通過以下方式和手段調(diào)節(jié),基本可實現(xiàn)水力的平衡:
      1)根據(jù)單位面積和負(fù)荷,通過計算,結(jié)合流量閥門的刻度進(jìn)行粗調(diào)節(jié);
      2)根據(jù)現(xiàn)場就地壓力、溫度表的變化,進(jìn)行一次細(xì)調(diào)節(jié);
      3)最后采用超聲波流量計進(jìn)行修正,校核調(diào)試后遠(yuǎn)、中、近點的流量值;
      4)結(jié)合用戶溫度進(jìn)行全面統(tǒng)一的修正(用無線設(shè)備配合)。

      (五)熱源(鍋爐房/換熱站)處智能化變頻調(diào)節(jié)技術(shù)——風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能技術(shù)(企業(yè)自有技術(shù)) 
      熱源(鍋爐房/換熱站)處智能化變頻調(diào)節(jié)技術(shù),一般供熱系統(tǒng)中包括對燃煤鍋爐的爐排、鼓引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)、循環(huán)水泵變頻調(diào)節(jié)、給/補(bǔ)水設(shè)備變頻調(diào)節(jié)。
      (1)智能化變頻調(diào)節(jié)技術(shù),即為滿足或達(dá)到負(fù)荷的變化和要求,對電機(jī)進(jìn)行變頻運行,改變和控制電機(jī)的運行頻率和功率,實現(xiàn)智能化的控制和調(diào)節(jié)的同時,達(dá)到節(jié)約電能的效果。
      (2)鼓引風(fēng)機(jī)及爐排變頻技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)供水溫度(蒸汽壓力)、爐膛負(fù)壓、煙氣含氧量為主要參數(shù),完成對鼓引風(fēng)機(jī)和爐排的控制,根據(jù)參數(shù)的變化,通過變頻器PID調(diào)節(jié)輸出,實現(xiàn)對電機(jī)功率的智能化自動控制、調(diào)節(jié)。徹底改變了原系統(tǒng)采用風(fēng)門進(jìn)行風(fēng)量配比產(chǎn)生的阻力所帶來的電能損耗,達(dá)到節(jié)約電能的同時,也適當(dāng)節(jié)約燃煤量。
      (3)循環(huán)水泵節(jié)電及變頻調(diào)節(jié)技術(shù),主要包括水泵節(jié)電和變頻運行節(jié)電兩部分。
      1)水泵節(jié)電,體現(xiàn)在水泵的運行和選型方面。
      運行方面,要求循環(huán)水泵采用1用1備的方式,減少因多臺泵同時運行造成的流量疊加損失。2臺水泵同時運行,流量疊加后僅僅是單臺水泵的1.5倍,3臺水泵同時運行,流量疊加后僅僅是單臺水泵的1.8倍,多臺水泵并聯(lián)運行,流量損失的同時,又增大了電耗。
      選型方面,隨著建筑節(jié)能和管網(wǎng)水力平衡的推廣,通過負(fù)荷和對系統(tǒng)阻力粗略核算,可選擇出滿足系統(tǒng)需要的合適流量和揚(yáng)程的水泵,實現(xiàn)優(yōu)化配比,節(jié)約電能。
      安裝方面,對供暖系統(tǒng)的水泵進(jìn)出口進(jìn)行擴(kuò)徑,同時建議取消循環(huán)水泵的出口止回閥,減小系統(tǒng)阻力。
      2)變頻節(jié)電技術(shù),供暖系統(tǒng)中一般根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化,改變循環(huán)水泵的運行頻率,達(dá)到節(jié)電的效果。
      3)水泵更換過程中,通過改變水泵葉輪結(jié)構(gòu),提高泵本體的效率,提高水泵本體的運行效率。 
      (4)系統(tǒng)及鍋爐的補(bǔ)/給(蒸汽)水泵變頻技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)壓力變化(汽包液位),通過變頻設(shè)備自動控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)頻率,起到恒壓、穩(wěn)定的作用,實現(xiàn)智能化控制的目的。

      (六)用戶溫度采集無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)-(企業(yè)自有技術(shù))

      集中供暖方式中,由于用戶端沒有溫度檢測手段,經(jīng)常發(fā)生供熱公司與用戶之間因為供熱溫度產(chǎn)生糾紛和矛盾,收費難的情況。為了減少糾紛和矛盾,用戶室內(nèi)溫度的實時監(jiān)測并及時的反饋是解決問題的關(guān)鍵。
      通過無線傳感網(wǎng)技術(shù)在用戶室內(nèi)安裝溫度計量裝置(即溫度節(jié)點),可直接實現(xiàn)用戶室內(nèi)溫度的測量和數(shù)據(jù)傳輸了,系統(tǒng)自動將信息傳送到
計算機(jī)系統(tǒng)中,用于溫度監(jiān)測和儲存記錄,同時用戶能夠隨時在溫度計量表上察看室內(nèi)溫度記錄。
      傳輸溫度的同時,可為供熱公司或物業(yè)管理公司的相關(guān)部門提供維修參考,大大縮短服務(wù)時間,提高服務(wù)效率。
      無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用一種廉價、微型的節(jié)點(Mote)實現(xiàn)了單用戶室內(nèi)溫度的采集,以無線的方式將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
      在每個需要監(jiān)測溫度的房間安放一個無線溫度采集節(jié)點,在每棟大樓安放一個或者幾個無線中繼節(jié)點。
      每個溫度采集節(jié)點每隔一定時間發(fā)送一次溫度數(shù)據(jù)到中繼節(jié)點,溫度信息最后由中繼節(jié)點發(fā)送到監(jiān)控中心。每個無線溫度采集節(jié)點能夠自動組網(wǎng),無須人工干涉。并且節(jié)點間采用Mesh多跳自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,節(jié)點可以自動搜尋周邊已有的網(wǎng)絡(luò),并根據(jù)網(wǎng)絡(luò),射頻狀況選擇上級節(jié)點,并最終鋪開成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。多跳自組織網(wǎng)絡(luò)的存在大大簡化了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署的難度


 

 
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