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供熱系統節電措施！
標簽：城鎮供熱|供熱閥門|供熱球閥|焊接球閥,智慧供熱,供熱閥門
01
一、充分認識目前對電能浪費的嚴重性和普遍性
供熱企業是電耗大戶，各種水泵、風機、照明都用電。如果設備選型不當，系統設計不合理，很容易造成電能的大量浪費。一些先進的供熱企業熱網循環水泵每平方米面積的電耗只有0.7元-1.2元。目前許多供熱公司的熱力站平均電耗遠遠高于這個值。
造成這種局面有以下幾個原因：
1、 “寧大勿小”的設計習慣造成電能浪費
一些設計人員“墨守成規”或生搬硬套，不加分析、不加研究地按習慣做法搞設計。同時還存在著“寧大勿小”的心理，因為怕擔責任，總是把用電設備選得很大，而不考慮是否會造成能源浪費（如多臺泵并聯或水泵揚程偏高等問題）。
2、不合理的選型造成的電能浪費
部分設計人員或供熱企業的工程技術人員，對一些基本理論認識不清，研究不夠，往往造成了錯誤設計、錯誤選型，使供熱系統或用電設備白白浪費了電能（如用樓房的高度選擇循環水泵揚程的問題）。
3、不合理的技改措施造成的電能浪費
一些技術人員在供熱系統運行過程中出現技術問題而影響供熱質量時，不做認真的分析研究，找出問題的主要原因，抓住主要矛盾，而是憑經驗、憑感覺采取了更換用電設備或盲目增加用電設備的方法。雖然使問題有了一定程度的改善（有時反而加大了問題的嚴重性），卻進一步浪費了大量的電能（如熱網水力失調，不去調網，卻增加循環水泵臺數或更換大泵）。
4、運行管理不善造成的電能浪費
以上情況表明，供熱系統的節電潛力是非常大的，引起充分的重視。從熱源、熱網、熱力站、熱用戶各個環節入手，從設計、施工、以及運行管理、技術改造分析問題，研究問題，找出各方面的主要矛盾，采取綜合措施，達到節約電能。
二、根除水力失調是供熱系統節能運行的首要條件
所謂水力失調,就是管網各處實際流量與所需不一致。任何一個供熱系統都不可能通過對管網、熱力站和熱用戶等系統的設計、管網的布置及設備的選型等，解決運行時的水力平衡問題。系統運行時認真調節，才可能逐步接近水力平衡。
如果調節水力平衡的設備選擇不當，使用不當，甚至不進行運行調節，供熱系統就一定會存在不同程度的水力失調問題。從而造成部分熱用戶室溫過高而浪費了熱能，部分用戶室溫不達標，影響了供熱質量。
應該從根本上消除熱網的水利失調，才能確保用戶的供熱質量。但以前消除水利失調的方法——人工調節關斷閥、調節閥或平衡閥的方法，不但給調節人員帶來相當大的工作量，而且無法使管網的水力失調得到改善。采用自動控制的方法又大大提高了熱網建設資金的投入。
目前較好的辦法是：對垂直單管串聯系統，在每個熱用戶的入口安裝恒流量調節閥或自力式流量控制閥的方法；對雙管系統在每個熱用戶入口安裝自力式壓差控制器。只要按每個熱用戶需要的流量或壓差，一次性調節好，就可保證水力平衡。
應充分利用好熱計量改造的有利時機，同步實施管網改造，增加熱網調控措施，解決水力失調的關鍵問題：關鍵是自力式流量控制器、壓差控制器在供熱運行時按設定的流量或壓差調節到位，裝而不調，不起作用，只能增加阻力。
三、提高供回水溫差是節電的重要途徑
系統的供回水溫差大，則循環水量就小，水泵的電耗就會大大降低。當供回水溫差 提高到原來的兩倍時，循環水量也降至原來的1/2，而管網的沿程阻力降至原來的1/4，而水泵的功率降至原來的1/8。提高供熱系統的供回水溫差，可大大降低運行電耗。
目前，直供系統或間供系統的二級管網，也都存在著運行溫差過小的問題。用戶的室內采暖系統一般都按供回水溫差25℃設計，但實際運行的溫差都在20℃以下，有的甚至只有10℃左右。二級管網和室內采暖系統的節能潛力也很大。
四、正確選擇和安裝循環水泵是節電的當務之急
在泵的選型與安裝上，目前普遍存在著一些不合理的地方，許多時候不依照水力計算，而是依靠經驗，并層層加碼。因此在水泵的問題上存在大量的電能浪費。主要問題有：
1、泵揚程偏高、與實際需要相差太大
循環水泵揚程過高既造成了電能浪費，有時還使泵在超流量工況下工作，使電機過載，不得不在關小水泵出口閥門的狀況下工作，泵的電耗沒用在供熱外管網，而是消耗在泵的出口閥門上，造成了電能的浪費，可以使電耗超過實際需要的三倍以上。
造成水泵揚程偏高的原因一般有兩種：
（1）錯誤地把樓房高度加在循環水泵的揚程中
一種是錯誤地把采暖系統的樓房高度，作為選擇循環水泵揚程的依據。把循環水泵的作用和補水定壓泵的作用混到了一起，不知道循環水泵的揚程只是用來克服采暖系統的循環阻力，而補水定壓泵的揚程是維持采暖系統所需靜水壓強。循環水泵的揚程不應負擔樓房的高度。
（2）設計人員“寧大勿小”的設計習慣
一般的設計人員都存在一個“寧大勿小”的心理，認為所選的設備、各方面的參數大一些總比小了好，這樣不會出問題。而很少去考慮怎樣做才能更經濟、更實用。在選擇設備時層層加碼，再乘以一個系數，使所選水泵的揚程超過實際很多。不但造成了大量的能源浪費，而且給運行帶來很大困難。如不關小出口閥門，電機就會超載。一般情況下，熱力站循環水泵揚程大多都在8m--13m之間，供熱半徑大的也不超過18m，小的只有6m左右。
2、多臺泵并聯運行降低了水泵效率，大量浪費電能
由泵的并聯工況可知，單臺泵運行效率要高于多臺泵并聯運行。但目前許多設計者都習慣選擇二開一備、三開一備，甚至多開一備的方式，有時不但達不到所需要流量，而且造成了電能的巨大浪費。合理的設計是在每種工況下都是單臺泵運行。因此可根據運行的工況，在同一個熱源或熱力站中同時選擇幾種不同型號的水泵，或變速泵。
實際并聯后的流量一定小于銘牌流量之和。它取決于并聯特性曲線與管網特性曲線的交點。
3、循環水泵出口裝設止回閥問題
在給排水系統中，給水泵或排水泵出口設止回閥是必要的，因為是開式系統，都是把水由低處往高處送,或者把水從低壓處送往高壓處。停泵時如果沒有止回閥，則水會倒流。而供熱系統是一個閉式系統，循環水泵的作用是克服網路的循環阻力，使水在網路中循環。當水泵停止工作時，水泵兩側的壓強相等，不會作反向流動。
因此安裝止回閥只會增加網路的阻力，無謂的消耗電能，沒有任何作用。熱源和換熱站的循環水泵出口都可不設止回閥，但直供混水系統的混水泵和回水加壓泵，同補水系統與給水系統一樣，泵的出口應設止回閥。
對于多臺水泵并聯安裝的情況。按離心水泵操作規程，不工作的水泵應關閉水泵進出口閥門，不需要由止回閥起隔離作用。此措施經多年實踐證明，沒出現任何問題，而且北歐的供熱系統中，循環水泵出口就不設止回閥。
五、供熱系統熱源的節電節能措施
熱源的節電節能除前面提到的循環水泵選型、安裝的節電措施、以及提高熱源供回水溫差的節電措施外,圍繞著鍋爐的節電節能措施還有很多。就是如何實現鍋爐在額定循環水量下工作，既節約電能而又不影響系統總循環水量和供水溫度的問題。
每臺熱水鍋爐在設計中都給定了額定循環水量和供回水溫度。鍋爐本體對循環水的總阻力損失就是在這個循環水量的情況下計算出來的。
一般都不超過0.1MPa，即10米水柱。而整個供熱系統的總循環水量是根據系統的供回水溫差和供熱負荷確定的。它往往大于幾臺鍋爐額定循環水量之和。許多工程技術人員都忽略了這一點。在設計和運行中不采取任何措施，而是使鍋爐的實際運行循環水量與外網總循環水量相等。
這樣就造成了每臺鍋爐的循環水量大于額定循環水量，使爐內水的阻力損失大大超過鍋爐說明書中的阻力損失。鍋爐的實際循環水量達到了額定循環水量2倍時，鍋爐本體的水循環阻力就是額定阻力損失的4倍，而此時用于克服鍋爐水循環阻力的電耗就會是額定電耗的8倍，造成嚴重的電能浪費。
這個問題通常的解決辦法是在循環水泵去鍋爐的供回水干管之間加設一個旁通管。旁通管管徑的大小應根據流經旁通管水量的大小來確定，但旁通管的阻力小，可選擇小一些的管徑，以便同鍋爐阻力匹配，亦可降低造價。
另外為了進一步減小鍋爐水循環系統的總阻力損失，總供回水干管和鍋爐的供回水管的管徑應大些。
六、熱力站的節電措施
熱力站的節電措施除了循環水泵的選型與安裝問題，和提高二網供回水溫差之外，還有以下措施可進一步節電。
1、直供混水系統的熱力站
直供混水系統的熱力站，應根據管網水壓圖的情況，盡量選擇在旁通管上加混水泵的方式。
此時混水泵的混水量G3=G2-G1小于二級網的總循環水量，而且又充分利用了一級網提供的資用壓頭，使混水泵的電耗降低。
2、間供系統的熱力站
間供系統的換熱站中，換熱設備的選型也影響著二級網循環水泵的電耗。應盡量減小換熱器的水循環阻力。板式換熱器中水的流速應控制在0.2-0.5m/s，也就是在選取板式換熱器時，使換熱器的換熱面積大一些，達到每平方米換熱面積供500-700m2的建筑面積為佳。
3、熱力站的運行管理與節電關系
充分利用供熱初期與供熱末期室外氣溫較高的特點，適當降低水泵轉速，減少開泵臺數，減少電量消耗。
熱力站循環水泵配置開一備一，一臺滿流量配置，另一臺按75％的流量設置，天氣較暖時，開小泵運行。
充分利用峰、谷、平電價差，氣溫較高時，減少峰值用電。
具體如下：
峰段：8---11點；18---23點；收費標準：1.033 元/Kw.h
平段：7---8點；11---18點；收費標準：0.653 元/Kw.h
谷段：23---7點；收費標準：0.293 元/Kw.h
一般可根據各時段峰、谷、平的不同電價，依據室外溫度的不同，通過熱力站內自動控制編程實現。如
8—11：00 按照 30HZ 運行；11—18：00 按照 40HZ 運行
18—23：00 按照 30HZ 運行；23—8：00 按照 40HZ 運行
4、經過換熱器換熱后，一次回水溫度基本與二次供水溫度相當，有條件的地方，可將換熱后的一次回水再次用作二次供水供熱，至少可承擔1／4的供熱面積，可大大減低電能消耗。
七、供熱系統與熱網設計中的節電措施
1、盡量不采用直供系統
供熱系統不要采用直供形式，盡量采用間供形式或直供混水形式，才能減少循環水泵的運行電耗。
2、管網管徑大小與節電
供熱管網的管徑大小與建設投資成正比，與運行電耗成反比。但同時也與城市供熱發展規劃密切相關，有時供熱的發展會超出規劃的設想。
因此為了節電，為了給今后供熱發展留出充分的空間，熱網的管徑在建設資金允許的條件下，應盡量大一些，經濟比摩阻控制在30-50Pa/m。這樣還可以同時提高管網的水力穩定性。
3、環狀管網的優越性
環狀管網不但可以自動優化水利工況，平衡供熱效果，同時還可以減少管網事故對供熱的影響。
因此，在有條件的地方可以把支狀管網連成環狀管網，也相當于加大了某些管段的管徑，既有利于節電，又可提高供熱質量，提高管網的全性。
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