基于实际工程案例的某集中供热系统一级管网能耗分析及节能改造研究

摘要

目前我国正在积极加强节能减排工作的力度，对既有集中供热系统的节能改造是节能减排工作的重点。集中供热系统是一个复杂的综合系统工程，它由热源、各级输配管网、热用户组成一个严密的整体。对集中供热系统的节能改造，往往是围绕着热源，一级管网系统、二级管网系统、末端热用户这四大部分进行。由于一级管网处于整个供热系统的第一级能量输送环节，其水力工况和输送效率不光影响着系统的能耗，同时也直接影响着末端热用户的供热质量，所以无论从社会、环境、经济方面来看，一级管网在集中供热系统节能改造中占有重要地位。
　　 本文作者对乌鲁木齐市高新热力公司集中供热系统一级管网进行实地调研，现场检测，收集了大量的该集中供热系统2009-2010年采暖季一级管网运行数据。采用《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)中的相关原理对数据进行整理分析，首先计算出该集中供热系统一级管网的水力平衡度，输送效率以及补水率，并与《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)中的评价标准进行对比。结果显示，该集中供热系统一级管网水力失调严重，76％的换热站一次侧水力平衡度不达标；输送效率不高，在0.74～0.80之间；系统补水率超标，超过上述标准规定的0.38％。
　　 其次，笔者分别针对水力平衡度、输送效率、系统补水率以及管网运行调节方面进行了能耗分析，并对改善一级管网水力平衡、提高输送效率、降低系统补水率、运行调节方面进行了节能改造的理论研究以及计算分析。从分析结果来看，该集中供热系统若采用二阶段或三阶段变流量质调节运行，在各换热站一次侧热力入口处安装平衡阀，并改善一级管网的保温性能，09-10年采暖季可以节约26480.9吨燃煤、80727吨软化水、2978247KWh(三阶段变流量)或2979264KWh(二阶段变流量)电，具有巨大的节能潜力。
　　 最后，本文对节能改造后的社会、环境、经济效益方面进行了预测计算和分析。从改造后各项效益的预测可以看出，该集中供热系统一级管网若进行节能改造，09-10年采暖季内预计可以改善31.33％的热用户的采暖质量；预计可以实现减排CO26万吨以上，SO2139吨以上；预计可以带来700万元以上的经济收益。表明该集中供热系统一级管网具有较大的节能改造必要性。