摘要:能源危机与煤价上涨导致供热企业面临重重危机,节能减排增效的唯一途径就是走节约、清洁、安全的发展道路。所以,供热企业目前必须靠“节能”这种方式来化解危机。因此,实施“整体节能技术”、“整体节能服务”、“合同能源管理”三位一体新的节能降耗机制,才能解决目前供热节能工作中技术、服务和资金瓶颈等问题,推进供热企业“节能减排”。

关键词:三位一体 整体节能 技术与管理

1、整体节能技术

整体节能技术,就是把供热系统看作一个整体,利用锅炉、热网、水处理、水泵、电气、自动化等多方面专业人才进行充分融合,实施整体节能技术改造,以此实现整体节能量最大化。该手段解决了单一节能改造的弊病,整体能源费用节约量可达20%以上。

1.1 热源部分

1.1.1 无烟化燃烧技术

在锅炉两侧安装新型材料,烟气在炉内与新型材料发生反应,将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化分解,产生催化作用,提高锅炉燃烧效率,应用此技术可燃烧3500大卡以上的劣质煤,即能达到10%以上的节能效果,又可使锅炉污染物排放直接达标,无需除硫设备,是锅炉燃烧领域的一场革命。

1.1.2 往复燃烧锅炉技术

往复燃烧锅炉技术,由于可燃用褐煤,使得供热成本大大降低。常规烟煤每千卡热值合0.08-0.12元,褐煤每千卡热值仅合0.06元。一台30吨的供热锅炉以褐煤作燃料,一个采暖季即可节省燃料费100万元以上。

1.1.3 锅炉中小功率高压电机变频技术

在中小型热电厂,由于原有的电力设计规范,200KW以上的电机均采用6KV-10KV的供电电压,如果改造需采用高压变频技术,而高压变频是在800KW以上的电机上才能体现较高的性价比。通过改变高压电机绕组接线方式,使电机电压等级变为380V、690V与1140V三种,直接配备相应等级的低压变频,尤其是800KW以下的电机,在不更换电机的情况下,实现了低压变频调速,具有比直接采用高压变频方式更高的性价比。

1.1.4 热源适量供热调度技术

适量供热调度技术采用通过气象局数据预报接收、典型用户室内温度采集、热源出口热量计量、气象站数据采集、计算机调度软件等设备实现如下功能:

(1)实现热源负荷预报模型的建立,并通过室内温度反馈修正。

(2)实现未来三天气象预测数据的自动接收,根据预测数据计算供热量。

(3)通过热源出口热量,对比计划供热量和实际供热量的差异,进行跟踪调整。

通过以上技术实现适量供热,可节约热能3%-5%以上。

1.1.5 热网循环泵综合节能技术

近年,我国城市集中供热发展较快,而作为供热系统主要组成部分的热网循环泵以前是由电动机拖动,随着热负荷的不断增加,要求电动机的功率也不断增大,这就使得供热企业耗电成本在生产成本中的比重也不断增加,因此严重影响了企业的经济效益。而采用热功联产汽轮机替代电动机做功驱动热网循环泵就可解决此问题,因而大大提高企业的经济效益。

1.1.6 热水锅炉房热电联产电力自给系统技术

从能源的梯级利用观点出发,引出了集中供热热水锅炉房热电(功)联产的方案。从某工程实例来看,该方案实现电力自给,为供热企业节省大量电费,不到一个供暖期即收回了增加的投资,又显著的提高了经济效益。

蒸汽锅炉产生的蒸汽经过管道首先进入小型汽轮机,带动发电机发电,发电量即可满足本锅炉房的设备用电。汽轮机乏汽进入工业汽轮机时直接拖动功率较大的循环水泵,做完功后的排气进入换热器加热热网循环水,形成凝结水,再进入锅炉蒸发成蒸汽,这就是一个完整的热电(功)联产系统。

1.2 热网部分

1.2.1 全面水力平衡技术

全面水力平衡技术,就是在一级网和楼前的每个热力入口全部安装流量调节设备,自动恒定流量,使远端和近端流量一致,消除近端热远端冷的失调现象,最终达到改善供热效果,实现节能的目的。

在换热站内部,一级网安装电动恒流量调节阀,通过自控系统实现恒流量,便于气候补偿等高级控制功能的实现,在楼前单元口内也全部安装自力式恒流量阀,设定流量后,永远保持恒定。

全面水力平衡技术即消除了热用户冷热不均的现象,同时又大幅度降低了热网的循环泵流量,是热网节能的基础。全面水力平衡技术通常节热5%-20%,节电可达30%以上。

1.2.2 热网循环泵综合节能技术

热网循环泵综合节能技术,就是通过循环泵泵效改造、最不利点压差变频控制、旁通分流控制、最小阻力调整、水质改善等技术实现热网循环泵耗电最小。由于通常情况下热网循环泵普遍设计不合理,所以通过热网循环泵改造后可节电30%-60%以上。

1.2.3 换热站气候补偿技术

在换热站内部设置气候补偿控制装置,根据室外温度变化及时调节一级网阀门供热量,以实现换热站节能目的。通常可节热3%以上。

1.2.4 热网多级泵技术

热网循环泵的扬程是按保证最远端压力而设计的,这样近端就不得不用阀门来消耗剩余压头,这样就造成了大量的电能浪费,采用热网多级泵技术,各站均设置水泵,循环泵已满足锅炉循环阻力设计,各站所需扬程仅由各站循环泵分别提供,这样就取消了阀门。通常改造后可节电20%-30%以上。

1.3 热用户部分

1.3.1 温度法分户计量技术

通过测量用户室内温度及已知的用户使用面积,对楼栋总热量进行分摊,温度高分摊的多,温度低则分摊的少,这样就实现了等温度等热费,解决了户间传热的难题。

1.3.2 大型公建楼前混水分时分温个性化供热技术

公共建筑诸如学校、商场、政府、办公楼、工厂等,通过安装楼前混水分时控制设备,实现分时控制。晚间无人监控时设备则自动将温度调整到值班温度,早晨上班前设备则提前预热,同时还可给不同的场所提供不同的温度,这样综合下来即节省了大量热能,又满足了用户按需供热的要求。

1.4 远程能源计量与管理系统部分

能源计量与管理系统,是整个节能技术的软件部分,通过安装煤、水、电、热计量仪表,将整个供热系统的热耗、各个补水点的失水量、各个站点的用电量,利用传感技术和网络技术,传输到管理中心能源计量管理软件中,自动生成各种分析结果、报表、趋势等,实时查看各种能耗数据。

2、整体节能服务

整体节能服务,就是除了提供整体节能技术之外,为用户提供节能项目的全方位服务。

(1)从节能项目实施上看,向用户提供能源诊断、可行性研究报表、节能项目设计、项目融资投资、设备材料采购、工程施工、节能量检测、人员培训、运行管理等一整套系统化服务。

(2)从节能项目创收上看,充分利用国家诸如“北方地区节约吨标煤奖励250元政策”、“清洁发展机制CDM碳交易政策”、“供热计量及节能改造项目（含建筑围护结构改造）55元/m2奖励政策、“节能设备及项目税收优惠政策”等,通过整体节能服务实现节能项目的收益。

3、合同能源管理

合同能源管理,就是一种以节约能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。由能源服务公司提供节能项目投资,其销售的不是产品而是节能量和减排量,这样,可以把传统面向设备的模式转变为面向节能减排的模式中来。用户则将节约的能源费用用来支付节能公司的报酬,作到零投资、零风险,最终起到双赢的局面。

参考文献

[1]王振铭,郁刚.谈燃气-蒸汽联合循环热电厂与分布式热电联产.“分布式能源热电冷联产研讨会”论文集2010年.

[2]2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标.国家发改委能源局.

[3]奥运能源展示中心分布式能源系统.