采暖供热系统节能改造的典型应用
□陕西成明环保科技有限公司李琦李成明
采暖供热系统节能改造的意义
采用了天然气锅炉“采暖供暖系统节能”新技术后，解决了目前燃气锅炉供暖系统耗能大、能源有效利用率低、供暖质量差的问题，显著地降低了天然气、电、水等能源的耗量。同时缓解了我省天然气供不应求的矛盾，冬季耗气量峰谷差过大的问题，若对全陕西省70%天然气锅炉进行节能改造，则冬季平均每天就可节约天然气50万立方米，同时优化了管网运行工艺，在目前供不应求的现状下，可以让有限的资源得到更充分有效的利用。
供暖系统节能改造新技术
1、将原来的采暖供热单一的系统分为两个系统，供热部分为小系统，负责高效率的生产热能，外网的循环系统为大系统，用来定性定量的进行调控所需温度，用小系统控制整个大系统，提高了锅炉运行热效率，可节约能源20%以上。
2、供热系统在设计上采用小流量、变流速、大温差的方案，替代传统的大流量、大流速、小温差运行的方式，实现了低能耗、高效率的运行；采暖系统在设计上采用大流量、恒流速、小温差的方案，替代传统的小流量、小流速、大温差，达到了平稳恒定的采暖效果。
3、通过专家识别系统软件，实现了采暖供热的智能控制，达到了按需供热。智能供暖调控管理中心采用多个温度采集点，把当日当时室外气温、锅炉出水温度、管网损耗及温度、建筑结构的情况精确地采集，将温度变化信息传输到控制系统中，实时在线计算能耗、热量、室内温度理论值，并与测量的实际室内温度进行对比，综合建筑结构、管网效率等因素，由计算机给各种执行机构提供运行管理的最佳调控指令，实现动态调节，使锅炉按需供给热量。
原采暖供热系统为了达到同一目的，提高锅炉的温度，采用的是截流锅炉的高温出水，然后返回与锅炉的回水混合，再进入锅炉提升温度，部分水需要二次加热，锅炉运行效率低、能耗大。
理论上锅炉的高效率运行温度为：70℃~90℃（常压锅炉）；90℃~130℃（带压锅炉），但在实际供热期，有75%以上的时间，锅炉供热温度低于以上温度，锅炉供热未达到高效率运行温度，即采用低温供暖，极易造成锅炉内部结露、锈蚀，使用寿命大大降低；若供暖期间，始终满足锅炉高效率运行，会导致外网温度过高，能源浪费严重的运行状态。
原锅炉为满足供暖要求，采用传统的采暖供热方式，使外网温度的时高时低，超供和欠供现象严重；为降低燃料的运行成本，采用间歇式供暖，造成外网水平热力失调和垂直热力失调，系统补水量大大增加。
传统的供暖运行方式，受人为因素影响较大。现有的锅炉操作人员相对知识水平和素质参差不齐，在锅炉运行管理中，责任心强、弱和技术水平高、低的差别，使供暖运行费用差别也很大。
典型案例
改造项目名称：西安文理学院采暖供热系统节能改造
西安文理学院采暖供热原有基本情况
1、6吨/小时采暖热水锅炉3台
2、供暖面积：14.11万平方米
3、循环水泵：共四台，两大两小（一大一小用，一大一小备用）
Q=280m3/hH=80mη=75千瓦
Q=180m3/hH=65mη=55千瓦
4、补水泵：两台（一用、一备）
Q=24m3H=79mη=11千瓦
5、间断式定时供暖。（供热约14～16小时/天）
6、西安市天然气价格：1.75元/m3（西安市天然气发热值8000大卡/M3）
西安文理学院供暖改造前存在的问题
1、锅炉的运行效率低，采暖费用高，改造前冬季采暖燃气量111万立方，燃气费用195万元。
2、全校供暖为分区、分时、分段、分温供暖，不必要的能耗损失大。
3、水力失调严重，供暖面积较大，水力失调问题较严重。上热下不热，前热后不热。
4、循环泵，补水泵配置不合理。水量小、扬程高与现有的供暖系统水泵的技术要求不匹配。
5、采暖供热系统结垢严重，有的支管阻塞严重，供暖热水都过不去，尤其是末端问题更为突出。
6，采暖系统管路问题较多。热管线较长，间断供热热损失较大。渗透水、地面水（浇花草、雨水）、管道漏水等，地沟被水淹，管线浸泡水中，管路阻塞，阀门损坏等等，热损失很大，系统补水量大。
7、传统的供暖运行方式，受人为因素影响较大，浪费较大。
针对性改造
根据西安文理学院采暖供热特点及改造前存在的问题，依照“热量随着学生走”的改造原则，对西安文理学院进行有针对性的节能改造。
对锅 炉房内及外管网改造，解决采暖供热系统水力失调问题；安装智能型系统水力平衡控制系统，解决冬季采暖高层循环水气堵问题；更换循环泵，安装自动定压系统，解决循环系统和系统定压不稳问题；安装智能型调温节能控制系统，温度传感器无线数字传输网络系统，实现供暖区域内室内温度自动监测及控制；对该院采暖供热系统，实施分时分温分段自动化节能控制；采用专用水射器，同时实现采暖供热系统全自动控制、动态调节循环水力大小；对采暖供热系统进行清洗，清理系统结垢，提高整体供热效率。
改造前后采暖季耗气量、耗水量、耗电量统计
天然气节能情况统计
改造前冬季采暖耗气量：
120天燃气总量为：111（万m3）
改造后冬季采暖耗气量：
120天燃气总量为：78（万m3）
冬季采暖燃气比较，节约天然气：33（万m3）节约燃气费用：57.75（万元）
系统补水量情况统计（三级标题）
改造前：采暖季系统补水量为：80(吨/天)
改造后：采暖季系统补水量为：40(吨/天)
冬季采暖补水比较，节约水量：4800（吨）
采暖季耗电量情况统计
(1)循环泵改造后采暖季节约电能37200（KW）.
改造前：126000(KW)，改造后：88800(KW)
（2）除氧泵解决了无功损耗问题，每天节约电：110KW，采暖季电：3960（KW）
（3）补水泵节约电量：6144(KW)
改造前：7200(KW)，改造后：1056(KW)
冬季采暖用电量比较节约电量为:41496(KW)
改造效果
通过成明公司节能改造，西安文理学院采暖供热系统节能改造达到了以下效果：
1、增加了供暖时间，每天的供暖时间由16小时增加到20小时，提高了采暖质量，同时降低了采暖费用，经核算节能率达到近30%。
2、解决现有的采暖供热不均的情况下，水力失调问题得到了有效解决，采暖合格率得到提高。
3、原采暖需三台同时运转，改造后，运转两台就能保证供暖要求，提高了锅炉的运行热效率，增加锅炉供暖面积，延长了锅炉使用寿命。
4、 系统补水量大大降低，降低了水、电及热能的损耗。
5、 节能改造后劳动、环保条件得到改善，采暖的卫生、舒适度等均有所提高。
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