热力站电耗综合分析及节能措施途径

热力站电耗及节能措施途径

分析

目录

热力站电耗综合分析及节能措施途径

1概述

我公司自集中供热以来，生产经营水、电、热三大指标中，电耗水平始终维持在一个较高的水平。其中，水、热耗能指标相对较好，电耗指标相较同区域及建投内热力企业高约20～30%。为增强企业市场竞争力，提升企业效益，结合工作实际经验，参照相关企业调研成果，从设备选型、设计、运行调整等方面针对设备现状进行综合分析，以期寻找出影响热力站机组电耗的诸多因素，并从设备改造的可操作性方面提出技改途径与建议。

2指标现状

近三年（2014年供暖季及以前无供电结算数据）我公司电耗指标如附表1。

相关公司电能耗统计见附表2。

从附表1、附表2及附图1中可看出我公司电耗完成指标始终维持较高值，且相较同区域及建投内企业有不同程度的升高。

3设计分析

根据《初步设计》中提资，初设面积1116万㎡，对应供热小时数为4032h（168天），采暖用电量为，按以上《初步设计》数据采暖季电耗为a.㎡，按照实际供热时长为3600h（150天），折合初设电耗约为 KWh/a.㎡。

但由于初设中相关资料已与生产实际中的设备选型存有较大的出入，初设中的相关设计值已不能反映现场设备实际能耗值。如《初步设计》中5MW机组的循环泵功率为30KW，我公司现场实际机组的循环泵功率选型为45KW，循环泵匹配功率高50%。

根据《板式换热器机组》GJT191-2004中规定：“二次侧介质在管道内的流速应小于s”，其中未对板换压降做明确规定；而根据《板式热交换器机组》GBT29466-2012中规定“用于供热工况时介质流速不应大于s”、机组板换“用于供热的液-液机组一次侧、二次侧的压力降均不大于100kpa”。结合公司设备现状，有如下可能：由于宣化供热为建投首次涉足供暖行业，相关经验不足，且相关规范中也未对换热板换的流动压降损失有明确要求，致使前期投入生产的机组板换流动阻力损失过大，板换实际压损超出“二次侧的压力降均不大于100kpa”规定的约100%，达到200kpa，2012年后延续使用了已有的部分招标技术资料，虽有部分厂家机组板换有所改进，但技术标准中未有明确要求。且部分机组管道内流速过大，也超出“用于供热工况时介质流速不应大于s”规定值，如凤凰城机组联箱出水管径为DN250，经核算16万㎡供暖面积下，实际流速达到s，致使管道实际比摩阻增加60%，造成机组站内压损偏大。

4热力设备压损分析

热力站内热力系统设备包括板换、循环泵、补水泵、阀门、逆止门、滤网、联箱、管道等，其电耗主要是循环泵和补水泵电耗。一方面，补水泵为整个系统提供扬程，其扬程受供暖范围内的建筑最高高度确定，而循环泵扬程受热力系统流动阻力因素确定，与建筑高度无关，流量主要受供暖面积及用热指标确定。循环泵提供的扬程被循环过程中的各个部件和管道消耗。为减少输配能耗，在满足末端用户资用压头的情况下，应该尽可能减少其他环节不必要的压力损失。另一方面，水泵的效率也是决定输送电耗高低的重要因素。水泵的选型、运行效率和运行策略对其效率都有很大的影响。

以此思路，通过相关供暖企业及我公司实际设备现状进行分析比较。

4.1设备选型影响

4.1.1循环泵扬程

循环泵扬程与建筑高度无关，根据公式（1）确定。

H泵=H板换+ H站内系统+ H庭院系统+ H用户资用压头-----------------------------（1）

H泵---循环泵扬程。

H板换---机组板换压头损失，规范≯10m，一般要求≯5m。

H站内系统---热力站内管道附件损失，包括阀门、滤网、联箱、管道等。一般≯5m H庭院系统---二次庭院系统损失，包括庭院阀门、滤网、管道等。取庭院管网比摩阻100pa/m，当供暖半径为500m时，供回水管道压损为，当供暖半径为

1000m时，供回水管道压损为。其他阀门、滤网等压损取5m。

H用户资用压头---最末端用户必须资用压头，规范为50kpa即5m。

这样，当小区供暖半径为500m，板换压损取5m时，H泵为30m；当小区供暖半径为1000m，板换压损取5m时，H泵为40m。同时板换压损对循环泵扬程选型也有直接影响。

4.1.2循环泵流量

循环泵流量根据公式（2）计算。

⨯

⨯

÷

.0----------------------------（2）

=00086

t

Q∆

q

A

Q---流量，单位t/h。

A---供暖面积，单位m2。

q---面积热指标，单位w/ m2。

t∆--- 二次供回温差，单位℃。

当供暖面积及热指标确定后，也即确定了循环泵的流量，但由于上述公式中未考虑管网失调现象，实际流量需求量应大于上述公式（2）计算的数值，一般取倍的余量。考虑一定的余量之后，循环泵实际选型，在供暖半径500m时，也不应超过32～36m，在供暖半径1000m时，也不应超过44m。而目前循环泵扬程选型一般都大于44m，部分甚至达到了70m。

当流量一定时，循环泵电耗与泵扬程成正比关系，也即循环泵扬程选型大，则电耗成正比增大。循环泵选型偏大会引起流量偏大，消耗在设备系统上的损失增大、水泵效率偏低问题。在使用了变频之后，虽然能够解决前两个问题，但无法解决水泵效率偏低问题。

热力站机组循环泵扬程大多在44m以上，其中，约52台循环泵扬程高达50m以上。循环泵选型过大，造成运行效率不高。但因更换该部分循环泵成本较高，更换下来的循环失去了再利用的价值，可考虑针对扬程在50m及以上的部分循环泵进行选择性更换以提高泵的运行效率。

循环泵电耗为电能损耗的主要方面，其直观的消耗在各设备上，即设备的压差损失上。由此，对部分热力站内设备压损分布进行统计分析。