以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析.docx

以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析.docx

《以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析

以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析

区域供热2011.4期

以热电厂为热源的

既有建筑供暖系统的能耗分析

哈尔滨市热力规划设计研究院段立丰

【摘要】本文主要针对以热电厂为基本热源,既有建筑为热用户的间接连接供

暖系统进行经济运行研究.选取了某一换热站全程指导其进行经济运行,同时对热

网,热用户测量记录了大量的温度,热量,耗电量,补水量等数据,通过对其进行整理,

分析,得出了单位面积热,水,电等能耗指标,然后通过一系列折算使其在一定范围内

具有了代表性和实用性.与其他换热站的能耗指标相比,可以看出节能效果比较明

显.

【关键词】热电联产换热站既有建筑经济运行能耗分析

O概述

我国法规规定2000年以后的新建建筑

必须是节能建筑,但是目前占全国城乡住房

绝大多数的却仍是高能耗的既有建筑.既有

建筑中由热电厂供暖的又占有很大比例,为

此十分有必要对以热电厂为热源的既有建筑

的供暖系统进行能耗分析.合理地分析这样

的热网能耗组成,有助于进一步寻找节能降

耗的方法,这也是集中供暖系统节能降耗的

关键之一.

本文将研究的对象主要是由以热电厂为

热源,以散热器采暖的既有建筑的供暖系统.

主要从系统消耗的热,水,电等几个能耗指标

进行分析,其中电耗不包括热源的运行电

耗.本文主要是在供暖管网水力平衡问题,

室外温度指导运行,换热站三项能耗指标计

取和用户端室内测温等方面开展研究工作,

并加以能耗分析,最终使热电厂能够根据负

荷的变化节能运行并且提高热网的效率,在

—.

4..

达到最佳供暖效果的同时又能做到经济,节

能.

1简介

佳木斯位于我国东北地区,冬季漫长,气

候寒冷.采暖期从每年的l0月15日到第二

年的4月15日,共计约183天.冬季采暖室

外计算温度一26oC,采暖期室外平均温度

-

10.2.C.

本文主要以佳木斯市某供热公司下属

1#换热站为重点研究对象,该站主要负责向

以散热器采暖的既有建筑供暖,供暖面积

143184平方米,其热源主要是该市西电厂.

一

二级网供,回水温度分别为130.C,70.C,

70.C/50.C,站内用一级网高温,高压水对二级

网进行补水.为了对实验结果进行科学的对

比分析,我们同时还选取了1}}换热站地处相

同区域内的2群换热站.该站主要负责向以地

热采暖的既有建筑供暖.供暖面积9200平方

米,其热源与1#换热站相同.一,二级网供,

回水温度分别为130.C/70oC,60.C/50.C.除

此之外,该区域的调峰热源也在此次科研范

围之内,因为该热源含有一个低温网部分,这

部分与热用户属于直接连接供暖系统,对其

进行能耗分析将有助于我们把其能耗数据和

间接连接供暖系统的作对比.

2具体工作内容

2.1室外温度的获取和处理

室外气温是供暖企业运行的主要参考依

区域供热2011.4期

据,有助于企业做好供暖负荷的预测,进行热

网调节.我们对过去的几个采暖期的佳木斯

市室外温度数据进行了收集和处理,然后与

通过天气预报得出的预测值进行对比

根据记录计算出近年来佳木斯市室外平

均温度.其结果如表2.1所示.

各采暖期温度变化趋势基本一致.从表

中我们可以看出预测温度与实际温度也相差

不大,从整个采暖期的平均值来进行对比.误

2O

15

l0

0

0

一

s

-

10

-

15

-

20

-

25

lO.28l1.11lL25l2.0912.23l_06l_2O

日期

图2.12008—2009采暖季佳木斯实际室外温度曲线

l0.28l1.1lU.2512.09l2.231.061.202.032.173.033.173.3l4.14

日期

图2.22006～2009采暖季佳木斯实际室外温度曲线对比图

表2.12Oo6O09采暖期室外预测平均温度与实际平均温度对比表

o6..07采暖期07～O8采暖期o8～o9采暖期

预测室外平均温度（.C）一8.27-5.74-8.61

实际室外平均温度（.C）一8.04—5.56—8.5

误差率2.86%3.23%1-29%

一一

区域供热2011.4期

差大概在3%,说明我们采用预测温度来指导

生产运行还是很科学的.根据掌握的数据可

以得出佳木斯市的气象规律,并对照加以热

网调节.

2.2热网的集中运行调节

为实现按需供暖达到节能的目的,我们

需要在采暖期前制定好与室外温度挂钩的理

论运行温度曲线,对生产运行进行指导,然后

再在实际运行中加以适当的修改,并且严格

按其执行.

现对l#换热站的一,二级网调节曲线进

行计算和制定:

一级网设计供,回水温度

95℃/55℃,二级网设计供,回水温度70~C/50~C,

图2.31#换热站2008—2009供暖期二级网供暖调

节曲线图

2.4换热站能耗数据测量

换热站的能耗数据测量主要包括对供热

量,补水量和耗电量的测量.我们分别测量,计

均采用分阶段改变流量的质调节.

2.3热网的水力平衡调节

为了解决室外管网水力平衡问题,使热

量平均分配且热源能够按照真正供暖热负荷

运行,以达到节能的目的,就需要对热网进行

水力平衡调节.平衡工作分三阶段,在开始采

暖期,初寒期,严寒期都要进行,并且在每一

期都要反复进行三次以上调平衡.调整完毕

后就不要再动各站所调整过的调节阀,并锁

定.站内检修时可开关其他阀门代替,以减少

不必要的调整.在对l#换热站等进行热网的

水力平衡调节时,我们主要应用的是回水温

度调节法.

室外温度（℃）

图2.42008—2009供暖期一级网供暖调节曲线图

算了1群,2#,调峰热源三站从2008年10月l5

日至2009年4月14日为期182天内每个月

的热量,补水量和耗电量,记录详见以下各表.

表2.208一o9采暖季原始记录实际耗热量表GJ

1#2#调峰热源

月份日均耗量月耗量日均耗量月耗量日均耗量月耗量

10月156.71266412.12206726.oo12342

11月412.431237328.O78422986.1089583

12月531.231646837.5811654939.68153130

1月582.1018O4541.94l3006584.74204127

2月555.461555338.961O9l3316.7592869

3月399.131237327.168421730-2653638

4月177.6o266414.472179l5.8013737

总耗热量8014O5663619426

—

6一

区域供热2011.4期

表2.3O8一o9采暖季原始记录实际耗水量表t

l#2#调峰热源

月份Et均耗量月耗量日均耗量月耗量日均耗量月耗量

1O月55.419425.94101l383.0o23511

11月85.1O25536.27l881336.o740o82

l2月108.8733756.482011650.485l165

1月120_3537316.972l6l7l7.1653232

2月114.7932147_3620617l5.2548O27

3月85.5526526.552031380.2942789

4月67.0o10o55.80871429.0o21435

总耗水量17472120228O24l

表2.4118—119采暖季原始记录实际耗电量表kWh

1#调峰热源

月份日均耗量月耗量目均耗量月耗量日均耗量月耗量

10月1024.351741454.889336707.65114030

11月1145-333436061.6318491O92O.0o32760o

l2月1165.163612083.87260015938.71494lo0

1月1203.23373O095.1O294817266.45535260

2月1293.213621094.89265713898.57389160

3月1068.393312059-3518406897.10213810

4月1172.731759158.938845988.o089820

总耗电量212l151371l2163780

2.5室内温度的测量及处理

热用户端是供暖系统的重要组成部分,

对整个系统的经济运行起着重要作用.通过

对热用户进行调查和室温的测量可以得到供

暖系统运行效果的信息反馈,有助于供热企

业及时发现问题.通过对其采取节能措施可

以大大降低供暖能耗.我们对调峰热源整个

供暖区域内热用户的室内温度进行了测量和

处理,其结果如表2.5所示.

表中各站分别选取的是具有代表性的换

热站,其中,3#,钳,5释分别位于低温网的近

端,中端和远端,6#,7#位于高温网的近端,中

表2.5室内温度统计表

类型热力站供暖面积（m）室内平均温度（.C）加权平均值（.c）

1#14318420.34

92oo21.81

非3#44OO419.O8

节辑5429118.83

能20.31

墙5#1916518.2

体6撑3882l18

.91

7#9943220.94

8#13O4O321.15

节能墙体9#（散热器）4224021.02

—

7一

区域供热2011.4期

端,8#和1#位于远端,2#位于高温网中端,

9#位于高温网远端.他们具有一定的代表面

积,经过对室内平均温度的加权平均.可以反

映出调峰热源整个供暖区域内的平均温度.

3数据处理与能耗分析

主要对上一采暖季获得的热,水,电三方

面的数据进行了处理,又因为不同地区,不同

条件的供暖企业运行能耗也会有所不同,主

要影响因素有采暖期供暖天数,室外平均温

度和用户室内温度等,所以为消除个体因

数的影响.将其科学折算成标准年份的数

据.

表3.1热耗量统计表GJ/m

内容1#调峰热源佳木斯市

实际热耗量0.56O.620.68O.57

按规范室温折合0.5OO.5lO.6OO.55

室外气温按标准年0.67o.74O.82O.68

采暖期按183天折合O.56O.62O.680.57

表3.2水耗量统计表kg/mz

内容l#2#调峰热源佳木斯市

实际热耗量122.O3130.65308.5136o

按规范室温折合107.991o7.83273.42350.27

室外气温按标准年146.44156.78370.21432.o0

采暖期按183天折合122.7O13l-373lO.21361.98

表3.3电耗量统计表kWh/m2

内容1#调峰热源佳木斯市

实际热耗量1.481.492-381.5l

按规范室温折合1-311.232.1l1.47

室外气温按标准年1.781.792.861.81

采暖期按183天折合1.491.502.391.52

表3.4采暖期平均面积耗热量指标统计表W/mz

内容l#2#调峰热源佳木斯市

实际热耗量35.6139.4343.2436.25

按规范室温折合31.5232.5438_3335.27

室外气温按标准年42.7447.3151.8943.50

采暖期按183天折合35_8139.6443.4836.45

这里的数据结果是本科研实测的数据,

不但在佳木斯地区具有指导意义.对于其它

地区同样具有参考作用,但需考虑室外采暖

平均气温,采暖建筑的平均传热系数或平均面

积耗热量指标.采暖期室内实际平均温度值等

因素与佳木斯市的数据比较进行对比折算.

4结论

通过对1#换热站运行的跟踪和指导.和

对整个供暖系统研究,对比,分析,我们得到

了很多宝贵的数据和结论.经过对这些数据

的处理和折算使它们具有了更普遍的代表性

和实用性,对供暖企业有很高的参考价值.

表4.1单位面积标准年及标准室温能耗表

内容1#2#调峰热源佳木斯市

热耗量（GJ/m2）O.600.62O.730.67

水耗量（k~m2）130.3l3O.1329.91422.63

电耗量（kWh]m2）1.581.482.551.77

—

8一

（下转第50页）

区域供热2011.4期

与表面式的汽/水换热器比较,生产同样

品质和数量的热水可平均节省蒸汽5—15%,

消耗同样品质和数量的蒸汽可以增加供热面

积20%左右.见图7.

一

个供热面积6万平米的热力站采用了

2组机架串联,6个喷射混凝器模块并联的

PHSl00A增压换热机组.2009—2010采暖季

室外温度一l5℃,日最大耗汽量由使用管壳式

换热器的75.0吨下降为69.0吨且供水温度

提高,日节汽量6.0吨,同比降低8%.

4节能监测数据

北京市节能环保中心监测站多次测试,

●●.1J◆J'+●J^_'●…●●jJ+●●I_●+,'l●0…●…+0rJ,●J●l●J+'J0●j◆'●0●0l'J…●0~iJJN

（上接第8页）

由表3.1一表4.1可知如下结论:

1.1#换热站区域内均为既有建筑.但是

它的耗热量比全市平均水平低,说明经济运

行取得了一定的成效,同时耗电量也低于全

市平均水平.补水量比较低,虽然是散热器采

暖,但是管线跑,冒,滴,漏不严重,同时杜绝

了私自放水现象,运行管理比较到位.

2.2#换热站热耗量偏大,和所带建筑是

非节能墙体有关,另外由于管理不善.水力失

衡导致运行参数偏高,又是地热采暖.室内温

度明显较高,很多用户开窗放气,严重浪费热

能.水耗基本正常,但是仍可进一步减少.由

于补水采用"一补二"的方式省去了补水泵,

所以电量有一定节省,只是地热流量大,因此

单位面积耗电量稍大.

3.调峰热源热耗量,补水量,耗电量均过

大.整个采暖季平均每天补水可以达到

1515.89t.原因主要是部分低温网属于直供,

系统设计不合理,规模过大,造成了严重的水

力失调,另外热用户私自放水及管网的跑,

冒,滴,漏的现象也十分严重.同样也是由于

直供,很多热力点距离热源较远.低温网循环

泵耗电量偏大.

4.佳木斯市全市范围内除了补水量较大

外其他能耗指标基本正常.近年来由于国家

一

5D一

增压换热机组换热能效在98.5%以上.

天津市节能监测7站测试综合节电率约

20%,节汽率约10%,见表3.

表3节能监测数据

序号换热站节电率节汽率

1B06站19.1O%1O.29%

2CO2站22I39%9.72%

5结束语

PHS100A增压换热机组可以利用热电厂

汽轮机发电后排出蒸汽的余热,余压供热,没

有二次蒸汽损失,节电,节水,节热效益显着.

法规,政策的出台使得节能建筑越来越多.该

热力公司在佳木斯全市供热范围内.热用户

中节能建筑占有很大比例,因此可以看出耗

热量与耗电量均比该调峰热源区域的不节能

建筑要低.

5.综合以上数据对比,可以直观地看出

1#换热站经过采暖期的经济运行,供暖单位

面积的能耗指标均较低,而调峰热源厂由于

补水量大,供热系统效率低等原因.并没有真

正全面体现出热电联产在节能方面的优势,

进一步节能还是有很大潜力的.本科研得到

的结论也可以供其他锅炉房,换热站或供暖

企业进行参考.

参考文献

[1]贺平,孙刚.供暖工程[M].中国建筑工业出版社.

1993

[2]LE-1~,,张建伟.直埋供热管道工程设计[M].中国建

筑工业出版社.2007

[3]丛颖,张冰瑶.供暖工程能耗分析[J].区域供热.

2008（4）:

55页

[4]陈艳华等.城市集中供暖系统热源的能耗分析[J].

建筑节能.2007

（2）:

52页

[5]《既有采暖居住建筑节能改造技术规程））JGJ129—

2000IS],北京:

中国建筑工业出版社