太原市某集中供热换热站的节能运行

王宇

（山西中创建筑设计有限公司，山西太原 030027）

太原市某集中供热换热站的节能运行

王宇

（山西中创建筑设计有限公司，山西太原 030027）

以太原市某集中供热换热站的运行调节为例，将水泵变频控制技术应用于两个换热站的二次网循环水泵上，分析了2007年～2011年四个采暖年度的运行工况特点，总结了变频调速控制技术的应用，指出了利用二次网循环水泵变频技术是降低换热站能耗的有效手段，从而达到节约能源、减少环境污染的目的。

集中供热，换热站，节能

城市集中供热系统是将热源所产生的热水或蒸汽，通过管网向全市或者部分地区的用户供应生活和生产用热［1，2］。热源、热网、热用户是实施城市集中供热系统的三大主要组成部分，这三部分之间既相互联系又相互制约［3］。城市集中供热系统具有提高能源利用率、节约能源;便于消除烟尘，减少环境污染;易于实现科学管理，提高供热质量;改善人民生产生活;加快城市现代化建设等优点［4］。集中供热系统作为能源的消耗者和热能的提供者，煤、水、电是集中供热系统的主要成本，同时更是节能控制的关键内容。因此，需要采取有效措施做好集中供热系统的节能工作，从而提高资源和能源的有效利用率，维护企业和用户的利益［5］。

1 换热站设计

集中供热网路通过换热站向一个或几个街区的多幢建筑分配热能。这种换热站可以是独立建筑，也可设在某幢建筑的地下室内。从换热站输送热能到各用户的管网，称为二级供热管网。图1为供暖换热站的示意图。

供暖系统与热水网路通过换热器1间接连接。换热站的规模和站房的位置及数量，一般应考虑下列原则:1）换热站的规模应根据用户长期总热负荷确定。分期建设的小区，应统一考虑换热站的位置和站房建筑，工艺系统和设备可一次或分期设计安装。2）对于小区采暖用的换热站，供热半径在1.5 km以内的，宜设集中换热站。3）自然地形高差大的小区，宜根据管道布置条件和设备承压能力，部分集中分区设置换热站。4）燃油、燃气锅炉房提供热源时，供热半径以及换热站规模不宜过大。5）换热站宜靠近热负荷中心，站房可以是独立建筑，也可设在锅炉房或其他建筑物内。6）换热站宜有良好的通风散热条件，当自然通风不能满足排热通风要求时，应设置机械通风。7）站房设计应考虑预留设备安装出入口。

换热站工艺系统安全装置设置要求:1）当加热介质入口处设置有减压阀时，减压阀后应装安全阀。2）热交换器被加热水的壳程应设置安全阀。3）闭式凝结水罐、闭式定压膨胀水罐、分汽缸、分集水器等容器上一般宜设置安全阀。4）循环水泵进水侧母管上应设置安全阀（当集水器上已配安全阀时，此处可不再装安全阀）。5）水路系统的安全阀，应选用微启式弹簧安全阀。蒸汽系统的安全阀应采用全启式弹簧安全阀。

图1 换热站示意图

2 换热站的节能运行

太原市某区域供热面积为87.25万m2，供热系统分别由两座热力站独立供热。一号站供热面积为68.6万m2，分五个区，装有变频器5台，应用于二次管网的循环水泵上;二号站供热面积为19.09万m2，分两个区，装有变频器2台。一次网供/回水温度设计为130℃/90℃，二次网的供/回水温度设计为85℃/60℃。2007年～2011年采暖季各站各区循环泵电量消耗见表1～表4。

表1 2007年～2008年采暖季各站各区循环泵电量消耗情况

表2 2008年～2009年采暖季各站各区循环泵电量消耗情况

集中供热在实际运行中由于采暖季室外温度逐日变化，系统热负荷随之而变;另一方面设计热负荷比实际供热负荷大，因此在实际运行中出现“大马拉小车”的现象，为了适应热负荷变化降低能耗将水泵的变频技术应用于热力站二次网循环水泵上［6］。调节的依据是，根据实际供热现状，通过几年运行调试，得出满足系统基本运行的水泵最低频率，根据室外温度变化，在可调节的频率范围内进行灵活地调节。

表3 2009年～2010年采暖季各站各区循环泵电量消耗情况

表4 2010年～2011年采暖季各站各区循环泵电量消耗情况

图2 一号站电量消耗

图3 二号站电量消耗

经过理论计算和实际运行发现，通过变频调节，一号站和二号站循环水泵电量消耗见图2和图3。

3 结语

1）集中供热换热站的能耗主要体现在热力输送上，由于采暖季室外温度逐日变化，系统热负荷随之而变，将水泵的变频技术应用于热力站二次网循环水泵上，是有效降低电耗、提高热力站效率的有效措施。

2）以太原市某地区热力站为例，通过优化设计选型和运行调节，一号站2010年～2011年度较2007年～2008年度节电454 320 kW·h，变频指数调节范围为70～80;二号站2010年～2011年度较2007年～2008年度节电59 588 kW·h，变频指数调节范围为75～90。

［1］王飞，张建伟.直埋供热管道工程设计［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007.

［2］付任宇.城市集中供热存在的优势分析［J］.黑龙江科技信息，2011（19）：285.

［3］郑永利.关于城市集中供热系统节能方案的探讨［J］.热电技术，2005（2）：4-7.

［4］崔焕鲜.集中供热换热站设计优化［J］.科技资讯，2011（3）：41.

［5］靳伟斌.集中供热节能技术措施研究［J］.机电信息，2011 （36）：145-146.

［6］曹剑琦.水泵变频节能技术在供热运行中的应用［J］.科学之友，2011（3）：21-22.

［7］周浩，李小平.集中供热系统供热首站方案选择和经济性分析［J］.山西建筑，2011，37（11）：123-124.

Energy saving operation mode of one heat exchange stations in the central heating system in Taiyuan city

WANG Yu

（Shanxi Zhongchuang Architecture Design Co.，Ltd，Taiyuan 030027，China）

In this paper taking the operation adjustmentmode of one heat exchanger station in the central heating system in Taiyuan city for example，water pump frequency conversion control technology is applied to the secondary network circulatingwater pump in two heatexchanger stations system.This paper analyzes the characteristics of operation condition system during 2007～2011 year for heating，summarizes the application of frequency conversion control technology，and points out that using frequency conversion control technology in the secondary network can reduce the energy consumption in heat exchanger stations，so as to reach the energy-saving and reduce the environmental pollution.

central heating，heat exchange stations，energy saving

TU833.1

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.156

1009-6825（2012）18-0134-03

2012-03-27

王宇（1974-），男，工程师