針對(duì)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能潛力估算

    通過對(duì)天津市部分供熱站的調(diào)研，根據(jù)一些熱力站對(duì)鍋爐供熱系統(tǒng)技術(shù)改造和運(yùn)行調(diào)節(jié)的成功經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并對(duì)天津市熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的節(jié)能潛力作了大致估算。為熱水鍋爐供熱系統(tǒng)技術(shù)改造的可行性提供了依據(jù)。

　　量調(diào)節(jié)我國的集中供熱事業(yè)經(jīng)過了五十多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的成就。但是就目前的情況來看，我國的供熱系統(tǒng)與國外相比，還有很大的差距。供暖系統(tǒng)還相當(dāng)?shù)穆浜�，表現(xiàn)在：供熱系統(tǒng)普遍在低效率、低負(fù)荷下運(yùn)行；缺乏必要的控制手段，絕大多數(shù)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)缺乏合理的運(yùn)行調(diào)節(jié)手段，鍋爐運(yùn)行人員普遍憑感覺燒鍋爐，可謂“看天燒火”，缺乏科學(xué)性，用戶室內(nèi)沒有溫控及調(diào)節(jié)設(shè)備：缺乏合理的熱量計(jì)量手段。供熱系統(tǒng)的落后造成了資源的大量浪費(fèi)，還成為大氣污染的一個(gè)重要因素。其中熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的不合理運(yùn)行調(diào)節(jié)導(dǎo)致的能源浪費(fèi)尤為嚴(yán)重，很大程度上制約了供熱系統(tǒng)節(jié)能工作的開展。目前我國的建筑節(jié)能工作已經(jīng)進(jìn)入節(jié)能50%的第二階段。

   正在全國范圍內(nèi)推行的溫控和熱量計(jì)量技術(shù)將使供熱系統(tǒng)有很大的改善，并將熱用戶的主動(dòng)節(jié)能推向了一個(gè)新的階段。熱計(jì)量的新型系統(tǒng)在熱用戶的隨動(dòng)調(diào)節(jié)下不斷變化，熱水鍋爐供熱系統(tǒng)如果不采取必要的調(diào)節(jié)措施，適應(yīng)氣象條件和用戶調(diào)節(jié)的雙重變動(dòng)，將形成供熱節(jié)能的瓶頸，熱用戶節(jié)能的效果也將無法體現(xiàn)。實(shí)行熱量計(jì)量收費(fèi)，熱價(jià)的定位是否合理將直接影響到熱計(jì)量供熱系統(tǒng)的落實(shí)。熱價(jià)應(yīng)根據(jù)熱力公司的經(jīng)營成本和收益率來計(jì)算，而由于熱水鍋爐供暖系統(tǒng)的低效率、運(yùn)行調(diào)節(jié)不合理而造成的熱價(jià)偏高部分必須由熱力公司承擔(dān)。此外，現(xiàn)在正處于體制變革的過渡階段，采暖欠費(fèi)現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。這必將使本來就虧損的各熱力公司雪上加霜。針對(duì)這些問題，我們對(duì)天津市的部分熱力站進(jìn)行了調(diào)研，并根據(jù)一些熱力站的實(shí)際運(yùn)行狀況和技術(shù)改造經(jīng)驗(yàn)對(duì)天津市熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的節(jié)能潛力作了初步估算。

　　天津的熱水鍋爐供熱系統(tǒng)大部分沒有合理的運(yùn)行調(diào)節(jié)手段，司爐工普遍“看天燒火”，運(yùn)行管理方面比較落后。但也有一些熱力站對(duì)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)進(jìn)行了合理的技術(shù)改造，運(yùn)行中采用了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)技術(shù)，并收到了很好的效果。位于南開區(qū)的西湖村鍋爐供熱站于1992年投資22萬元改進(jìn)了原有的熱水鍋爐供熱系統(tǒng)，對(duì)3臺(tái)20t/h的熱水鍋爐應(yīng)用微機(jī)自動(dòng)控制燃燒狀態(tài)，并結(jié)合自身情況，針對(duì)供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)值與實(shí)際運(yùn)行值不相符合的問題，引入相對(duì)熱指標(biāo)比（建筑物的實(shí)際熱指標(biāo)與設(shè)計(jì)熱指標(biāo)的比值）和相對(duì)水流量比（系統(tǒng)水泵的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量的比值）對(duì)質(zhì)調(diào)節(jié)理論計(jì)算公式進(jìn)行修正的基礎(chǔ)上，對(duì)供熱系統(tǒng)采用質(zhì)調(diào)節(jié)技術(shù)，根據(jù)室外氣象條件確定供水溫度和調(diào)節(jié)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行24小時(shí)連續(xù)供暖。通過質(zhì)調(diào)節(jié)技術(shù)改造項(xiàng)目，西湖村供熱站在92-93年供暖期的供暖合格率達(dá)到了99%.經(jīng)過技術(shù)測試，鍋爐運(yùn)行效率由原來的62%提高到了70%，鍋爐運(yùn)行出力由9兆瓦提高到13兆瓦，當(dāng)年節(jié)約燃煤3585噸，按當(dāng)時(shí)的煤價(jià)每噸67元合24萬元，投資當(dāng)年即收回。1997年，該熱力站又結(jié)合鍋爐的擴(kuò)容改造，投資11.5萬元實(shí)施供熱系統(tǒng)量調(diào)節(jié)項(xiàng)目。鍋爐擴(kuò)容為一臺(tái)40t/h、兩臺(tái)20t/h熱水鍋爐。量調(diào)節(jié)理論研究工作中，結(jié)合質(zhì)調(diào)節(jié)的成功經(jīng)驗(yàn)，定義了相對(duì)流量比（水泵的設(shè)備水流量與供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的比值），以解決選用設(shè)備與設(shè)計(jì)值存在的偏差對(duì)量調(diào)節(jié)計(jì)算公式的影響在鍋爐循環(huán)水泵上加裝了變頻調(diào)速器，對(duì)供熱管網(wǎng)供水實(shí)行量調(diào)節(jié)技術(shù)。

    經(jīng)過技術(shù)測試，用戶滿意率達(dá)到98%，循環(huán)水泵當(dāng)年電耗比上一采暖季節(jié)省了19.6萬度，而單方煤耗則與上一采暖季持平，節(jié)電效益為11.2萬元，靜態(tài)投資回收期約為一年。河北區(qū)第十一供熱站鍋爐房裝備有兩臺(tái)相同型號(hào)的20t/h熱水鍋爐，擔(dān)負(fù)的供熱面積為28萬平方米。1996年河北區(qū)供熱辦對(duì)該鍋爐房進(jìn)行了技術(shù)改造，拆除了原有鼓、引風(fēng)機(jī)采用的擋風(fēng)板式風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和控制柜，代之以變頻調(diào)速控制柜，鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的控制柜分別安裝45KVA和110KVA交流變頻調(diào)速控制器各一臺(tái)。系統(tǒng)改造后的變頻調(diào)速鼓、引風(fēng)機(jī)于1996年投入使用，待供熱系統(tǒng)的面積和其他因素都趨于穩(wěn)定后，于1997年2~3月間對(duì)采用變頻調(diào)速控制風(fēng)量的1號(hào)鍋爐與采用風(fēng)閥控制的2號(hào)鍋爐的耗電情況作了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是在供熱面積和其它條件均不變，室外氣溫也基本不變，采用隔日開停1、2號(hào)鍋爐，即只改變風(fēng)量控制方式條件下進(jìn)行的。經(jīng)過技術(shù)測試，采用變頻調(diào)速控制與風(fēng)閥控制相比，每日（按24小時(shí)運(yùn)行計(jì)）平均節(jié)電量為1761.5KWh，節(jié)電率達(dá)到57.8%.采暖季按120天計(jì)算，則每個(gè)采暖季可節(jié)電1761.5Xl20=211380KWh，合12萬元。該項(xiàng)目投資共計(jì)20萬元左右，靜態(tài)投資回收期為20/12=1.6年。

　　采用集中量調(diào)節(jié)技術(shù)鍋爐單位噸位每個(gè)采暖季節(jié)煤鍋爐單位噸位每個(gè)采暖季節(jié)電則5300萬平米供熱面積每個(gè)采暖季可實(shí)現(xiàn)節(jié)煤可實(shí)現(xiàn)節(jié)電兩項(xiàng)合計(jì)人民幣如果將鼓、引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)與熱水鍋爐供熱系統(tǒng)管網(wǎng)質(zhì)調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合，天津市每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電5602萬KWh/年，節(jié)煤316940噸/年，可以從中獲益5300萬元/年；鼓、引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)與熱水鍋爐供熱系統(tǒng)管網(wǎng)量調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合，天津市每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電6901萬KWh/年，節(jié)煤316940噸/年，可以獲益6042萬元/年。另外，在節(jié)煤、節(jié)電的同時(shí)，對(duì)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的技術(shù)改造還會(huì)帶來一定的社會(huì)效益和環(huán)境效益。此外，還可以將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于鍋爐定壓補(bǔ)給水泵、鍋爐爐排轉(zhuǎn)速的控制上，實(shí)現(xiàn)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的全面節(jié)能。

    天津市目前集中供熱熱化率為47%，計(jì)劃到2002年熱化率將達(dá)到70%，這樣全市的集中供熱面積將達(dá)到5300多萬平米，如果所有熱水鍋爐供熱系統(tǒng)均做相應(yīng)的技術(shù)改造，采用一定的供熱調(diào)節(jié)方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的運(yùn)行調(diào)節(jié)，帶來的經(jīng)濟(jì)效益將是相當(dāng)可觀的。以下是按照上述兩個(gè)供熱站的改造經(jīng)驗(yàn)對(duì)天津市熱水鍋爐供熱系統(tǒng)改造節(jié)能潛力的大致估算。（估算中近似按照每噸位熱水鍋爐擔(dān)負(fù)1萬平米的供熱面積來計(jì)算）鼓、引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制技術(shù)鍋爐單位噸位每個(gè)采暖季節(jié)電則天津市5300萬平方米供熱面積每個(gè)采暖季可實(shí)現(xiàn)節(jié)電采用集中質(zhì)調(diào)節(jié)技術(shù)鍋爐單位噸位每個(gè)采暖季節(jié)煤則天津市5300萬平米供熱面積每個(gè)采暖季可實(shí)現(xiàn)節(jié)煤噸/年折合人民幣4000X5300=2120萬元/年。

　　從以上的大致估算可以看到，熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的節(jié)能潛力是巨大的，帶來的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。然而有些熱力公司對(duì)技術(shù)改造投入和回報(bào)率估計(jì)不足，不做可行性研究，主觀的認(rèn)為技術(shù)改造賠錢而放棄了對(duì)熱水鍋爐供暖系統(tǒng)的改進(jìn)。這與原有的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制也有一定的關(guān)系。但通過以上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，技術(shù)改造的投資一般在一到兩年即可收回，而同時(shí)帶來的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益也是相當(dāng)顯著的。

    隨著我國經(jīng)濟(jì)體制改革的進(jìn)行，供熱系統(tǒng)和收費(fèi)制度改革的推進(jìn)，熱力公司一定會(huì)逐步認(rèn)識(shí)到技術(shù)改造的重要性和必要性，采取相應(yīng)的措施完成對(duì)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的改進(jìn)。同時(shí)，有關(guān)的政府職能部門也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到對(duì)熱水鍋爐供熱系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的必要性，發(fā)揮其自身的引導(dǎo)和監(jiān)督作用，制訂相應(yīng)的政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，組織有關(guān)方面編制熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖集，推動(dòng)鍋爐供熱系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，完善供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)供熱系統(tǒng)的節(jié)能，早日實(shí)現(xiàn)我國建筑節(jié)能50%的目標(biāo)，逐步縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。 熱水鍋爐控制柜