換熱站的主要用能設(shè)備是循環(huán)水泵,老舊的循環(huán)水泵在工作時(shí)十分耗電,那么如何節(jié)約用能已經(jīng)成為眾多用能企業(yè)比較頭疼的問(wèn)題,下面對(duì)換熱站循環(huán)水泵的節(jié)能改造進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。
項(xiàng)目概述
某熱力站承擔(dān)某小區(qū)1號(hào)樓到6號(hào)樓居民樓的供暖,設(shè)計(jì)的總供熱面積為26.4萬(wàn)㎡。小區(qū)6棟樓都是25層的高層建筑樓,使用地板輻射的供暖方式,有地暖低區(qū)和地暖高區(qū)兩種。地暖低區(qū)設(shè)計(jì)供熱面積是14.8萬(wàn)㎡,實(shí)際供熱面積是12.12萬(wàn)㎡,設(shè)計(jì)供回水溫度是40℃~50℃;地暖高區(qū)是11.6萬(wàn)㎡,實(shí)際供熱面積是11.25萬(wàn)㎡,設(shè)計(jì)供回水溫度是40℃~50℃。
自2012年建成投運(yùn)后就出現(xiàn)了用戶冷熱不均和耗電量太大的問(wèn)題。2014年2月16號(hào)到2014年2月22號(hào)期間,系統(tǒng)的耗電量可以達(dá)到20306KW·h,水泵整個(gè)采暖季恒定運(yùn)行,一個(gè)采暖季的耗電量高達(dá)438029KW·h,按照電價(jià)0.66元/(KW·h)計(jì)算出一個(gè)采暖季電費(fèi)需要28.6萬(wàn)元,增加了用能企業(yè)的成本。節(jié)能改造降低運(yùn)行成本徹底解決用戶冷熱不均的問(wèn)題。
運(yùn)行現(xiàn)狀
針對(duì)上面的情況對(duì)換熱站的現(xiàn)狀和運(yùn)行情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的調(diào)查。
1.循環(huán)水泵改造前的配置
換熱站主要用電設(shè)備有循環(huán)水泵與補(bǔ)水泵,補(bǔ)水泵耗電量相比循環(huán)水泵耗電量可以基本可以忽略不計(jì)。先了解循環(huán)水泵改造前的配置情況。地暖低區(qū)3臺(tái)循環(huán)水泵其中2用1備主要參數(shù)額定流量500m3/h,額定揚(yáng)程44m,額定功率90KW。地暖高區(qū)2臺(tái)循環(huán)水泵,1用1備的主要參數(shù)額定流量600m3/h,額定揚(yáng)程38m,額定功率90KW。
2.循環(huán)水泵運(yùn)行工況
地暖低區(qū)與地暖高區(qū)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)表1如下,地暖低區(qū)和地暖高區(qū)的循環(huán)水泵均使用變頻調(diào)節(jié)。地暖低區(qū)所配置的3臺(tái)循環(huán)泵,其中2臺(tái)使用1臺(tái)備用,2臺(tái)運(yùn)行的頻率是36Hz,實(shí)際揚(yáng)程是21m,單臺(tái)循環(huán)泵流量421m3/h,按照額定參數(shù)36Hz時(shí),理論流量是360m3/h,額定揚(yáng)程22.8m,額定功率34.67KW;地暖高區(qū)配置2臺(tái)循環(huán)泵其中1用1備全部運(yùn)行,運(yùn)行評(píng)率是38Hz,實(shí)際揚(yáng)程是24m,單臺(tái)水泵流量135m3/h,按照額定參數(shù)38Hz時(shí),理論流量456m3/h,額定揚(yáng)程21.9m,額定功率21.6KW。
表1地暖低區(qū)與地暖高區(qū)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)
系統(tǒng) | 一網(wǎng)流量 | 二網(wǎng)流量 | 一次網(wǎng)溫差 | 二次網(wǎng)溫差 | 熱負(fù)荷 | 熱指標(biāo) |
地暖低區(qū) | 59.4 | 842 | 50 | 3.71 | 3453 | 28.33 |
地暖高區(qū) | 37.6 | 270 | 50 | 6.97 | 2186 | 19.42 |
表1是換熱站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):地暖低區(qū)與地暖高區(qū)的一次網(wǎng)流量、一次網(wǎng)供回水溫差和二次網(wǎng)供回水溫差。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示可以計(jì)算出二次網(wǎng)流量和系統(tǒng)熱負(fù)荷以及面積熱指標(biāo)。
(1)地暖低區(qū)的二次網(wǎng)流量是842t/h,效率約為75.3%。但是循環(huán)水泵的揚(yáng)程偏小與地暖低區(qū)實(shí)際供回水差21m不符。從表1運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出,地暖低區(qū)二次網(wǎng)供回水溫差在3.7℃。地暖低區(qū)的循環(huán)水泵可以尋找到更加合理的型號(hào)。
(2)地暖高區(qū)的二網(wǎng)流量270t/h,單臺(tái)循環(huán)水泵的流量是135t/h,效率45%,循環(huán)泵工作點(diǎn)偏離高校區(qū)。
(3)換熱站4臺(tái)循環(huán)水泵的功率112.54KW;周耗電量是18906.72KW·h。說(shuō)明循環(huán)泵的工作點(diǎn)有一定的合理性。
改造方案
1.管網(wǎng)的調(diào)節(jié)
改建管網(wǎng)進(jìn)行初步調(diào)節(jié)是必須的,供熱初調(diào)節(jié)應(yīng)該納入設(shè)計(jì)與施工的范疇。特別是枝狀管網(wǎng),近遠(yuǎn)端距離相差會(huì)比較大,緊靠管道的口徑進(jìn)行水力平衡無(wú)法實(shí)現(xiàn),需要靠閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)。從改造前地暖低區(qū)和地暖高區(qū)的運(yùn)行結(jié)果看,低區(qū)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行供回水溫度是3.71℃,高區(qū)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行供回水溫度是6.97℃,高區(qū)和低區(qū)設(shè)計(jì)供回水溫差在10℃,有一定的差距,溫差差距是水力不平衡的直接反饋。大流量與小溫差運(yùn)行是導(dǎo)致運(yùn)行電耗過(guò)高的主要原因,管網(wǎng)的初步調(diào)節(jié)是不能缺少的。使用比例調(diào)節(jié)與回水溫度混合調(diào)節(jié)的方法,可以使管網(wǎng)達(dá)到一個(gè)比較理想的水力平衡狀態(tài)。
2.循環(huán)水泵的選型
通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵揚(yáng)程、流量與功率的測(cè)試,并且結(jié)合運(yùn)行記錄二網(wǎng)供回水溫度和壓力等參數(shù),可以決定循環(huán)泵的運(yùn)行效率,再結(jié)合建筑面積,可以根據(jù)以前的建筑節(jié)能改造后的供回水溫度與壓力等參數(shù),可以得出循環(huán)水泵的運(yùn)行效率并結(jié)合建筑面積,根據(jù)以往的建筑基恩改造后的供回水溫差,可以確定出適合的節(jié)能水泵流量與揚(yáng)程,使循環(huán)水泵的工作點(diǎn)一直處于高校區(qū)。
改造后的效果
改造前單位面積耗電量為159KW·h/㎡,改造后單位面積是0.68KW·h/平方米,節(jié)電率是57.23%。
換熱站循環(huán)水泵的節(jié)能改造由水泵廠家總結(jié)。