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技術文章

燃氣集中供熱技術和燃氣供熱節能問題雜談

時間:2019-9-23 10:41:03   作者:iheating智慧供熱   來源:注冊   評論:0
內容摘要:小區域燃氣鍋爐集中供熱是一種分散式燃氣采暖,分為模塊化采暖和分散集中采暖,一個建筑單元、一個建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為模塊采暖,這種采暖方式對公共建筑、商用建筑采暖和集中住宅區非常適合...
燃氣鍋爐集中供熱技術和燃氣供熱節能問題雜談

目前在國際上天然氣已經繼煤炭、石油之后,成為第三大商品能源。我國北京市近年來大規模燃煤供熱該燃氣進行煤改氣工程正是這種趨勢的體現。

小區域燃氣鍋爐集中供熱是一種分散式燃氣采暖,分為模塊化采暖和分散集中采暖,一個建筑單元、一個建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為模塊采暖(也稱為單元式燃氣采暖)。多個相鄰且使用性質相同的建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為分散式集中采暖,其特點是有一次熱網直供。 

優點:①建設靈活,燃氣鍋爐集中管理,方便維修。②每個系統供熱面積小,便于調節和控制。對于使用性質相同的建筑,特別是學校、辦公樓等公用建筑,使用這種采暖方式可以根據建筑的使用特點來調節控制采暖溫度和采暖時間,特別是不需防凍或防凍時間短的地區,根據作息時間控制采暖時間非常有效。在節假日或無人的夜間可降低采暖溫度或停止采暖,節約燃氣和運行費用。
小區域集中供暖外網規模小,無中間換熱站,熱損失或動力消耗小,易克服水力失調,能節約能源,綜合采暖效率一般為80%-90%。這種供暖方式屬于分散采暖,在歐美是一種廣為流衍的采暖方式,煙氣可集中排放。

缺點:占用單獨的鍋爐房,鍋爐及鍋爐房散熱損失不能利用。對住宅樓不能直接實現分戶計量,末端無調節裝置,當室內過熱時,用戶開窗散熱而不是關小暖氣,有部分熱量損失,一般為8%-15%,但低于區域燃氣鍋爐采暖,供熱效率低于單戶采暖,高于區域鍋爐房采暖。這種采暖方式鍋爐數量多,管理分散,NOX的排放總量高于家用燃氣鍋爐采暖。

由于有外網的熱損失,平均的采暖溫度也高于家用燃氣鍋爐單戶采暖,目前一般不設末端控制裝置,因此也會產生一定的熱量損失。根據抽樣調查顯示,北京市分散采暖的耗氣指標為9-12m3/㎡。供熱信息網了解到建筑耗氣指標的主要影響因素有室內溫度、圍護結構的保溫性能和密封性、建筑的外墻面積大小、外網的熱損失、采暖系統運行調節方式以及鍋爐的熱效率等。 


燃氣鍋爐房采暖工程項目-小區燃氣采暖工程項目

這種采暖方式對公共建筑、商用建筑采暖和集中住宅區非常適合。在運行過程中,根據建筑的使用情況控制采暖溫度和采暖時間,節約燃氣,減少污染排放量,降低運行費用。

在燃氣鍋爐中,鑄鐵組合式模塊鍋爐小區域集中供熱具有很強優勢。模塊低壓燃氣鍋爐集中供熱,有保護環境、持續有效供熱、運行安全可靠、經濟適用等優點。

燃氣鍋爐房區域供熱的優點是可實現集中管理,方便維修和用戶使用,對污染物可實現高空排放。對煤改氣的項目,可直接利用原有的供熱管網系統和鍋爐房附屬設備,節省初投資;

缺點是:①鍋爐熱效率相對較低,外網和換熱站熱損失和熱媒輸送動力消耗大,污染物排放總量大。②系統調節不靈活,外網投資大,不能直接解決熱計量問題。③在建設初期系統利用率低。④集中供熱系統末端無計量和調節手段,統一按照供熱面積收費。⑤水力失調嚴重,因水力失調造成部分用戶采暖溫度過高和部分用戶受凍。溫度過高用戶一般采用開窗散熱法調節室溫,造成8%-15%的熱損失。特別是不同使用性質的建筑混在一起,按同一水平供熱,由于無調節手段,辦公樓、學校等夜間和假期照常供熱,賓館有人無人照常供熱,浪費能源。


由于外網的熱損失大于分散燃氣鍋爐采暖,平均的采暖溫度也高于家用燃氣鍋爐單戶采暖,北京地區采暖的耗氣指標為10-14m3/㎡。耗氣量高的原因主要是外網和換熱站的熱損失大,不同使用性質的建筑混在一起供熱造成的。在污染物落地濃度要求較嚴格,分散采暖排放污染物落地濃度超標時,可采用燃氣鍋爐房區域集中供熱,但對煙囪高度有要求,需經過計算確定。在歐美地區很少采用燃氣鍋爐區域集中供熱,一般都是熱電或冷電聯供。俄羅斯等國也逐步地把燃氣過度集中供熱,改為分散供熱,以節約能源。

我國的集中供熱由于長期受計劃經濟的制約,存在著供熱體制、供熱成本和供熱技術方面的問題,對于技術方面存在的問題如下:

(1)管網敷設方式落后。供熱管網的敷設方式普遍采用管溝方式,這種敷設方式占地比較多,在城市規劃管線綜合安排上有一定的困難,施工周期長,對城市交通影響大。供熱信息網了解到尤其在城市中心會遇到大量的拆遷問題,增加了大量的投資,在供熱管網建設施工中,經常會與城市的整體建設規劃產生沖突,與相關部門的協調配合存在較大問題,增加了施工難度,阻礙了施工進度,甚至無法實施,減緩了城市集中供熱的發展速度,導致供熱管道及熱源的建設趕不上城市發展的需要。 

(2)運行的室外管網多為支狀管網,供熱管網末端缺乏必要的調節手段,水力失調嚴重,同時大部分用戶未采熱計量的手段,能源浪費現象嚴重。如何有效的保證供熱管網的水力平衡是亟待解決的問題,另外管網水力調節需要大量的資金、設備和人力投入,在實際操作中仍存在困難。

(3)供熱系統的控制水平和調節水平落后。供熱管網經過多年的發展已經形成規模,但是由于大多數系統沒有熱網監控系統,熱源、熱力站自動化程度低,大大降低了系統的經濟性和可靠性。 

(4)供熱系統不能適時的有效調節供熱流量和供水溫度。現有的供熱系統只是針對設備的粗放型管理,很少考慮對整個系統主要運行參數進行監控,更沒有實現對用戶室溫的遠程檢測,無法準確掌握系統供熱水平和質量,操作人員只能憑借經驗調節供熱量。

另外,由于沒有采用氣候補償技術,在實際運行過程中依然只能采用“看天燒火”的傳統方式,即通過人工手動方式來調節供熱量,不能自動的適時的進行分時按需供熱,造成采暖初末期造成大量浪費熱量。

燃氣熱電聯產要多發電少供熱

在高氣價,低發電量,低供熱價格結算體系下,燃氣熱電聯產業想生存就要多發電少供熱!

對于供熱機組,我們只能向鍋爐要效益,具體方法就是對現有鍋爐進行改造,設置補燃,即利用燃機煙氣中的剩余15%的氧氣再添加燃料進行鍋爐內的二次燃燒,選用廉價燃料,以降低供熱成本。我個人認為垃圾是首選,因為有補貼,而且不需要花錢,沒有運輸成本!燃機的高溫富氧煙氣可以迅速讓垃圾脫水并燃燒,垃圾焚燒供熱技術很成熟,由于現在已經實行垃圾分類了,所以熱值還是可以保證的。
其實就供熱本身來說,熱用戶對溫度的要求精度并不高,所以可以采用精度低的燃燒調整手段來處理,而且用低熱值的燃料來適應低溫用戶這本身就是最合理的能源匹配方案!像天然氣這樣的高品質能源就應該用在高需求設備上,高功率輸出,精準燃燒控制,高品質蒸汽,或者是高溫需求用途,用來燒水取暖就是浪費!

燃氣鍋爐供熱節能的關鍵:

眾所周知,提高燃煤供熱供暖系統的兩個效率(即鍋爐效率和管網輸送效率)是落實節能的關鍵。燃氣鍋爐供熱的節能,也應遵循此原則。

1)提高燃氣鍋爐效率。這里所說的效率不是單臺鍋爐的額定效率,而是鍋爐組(群)的季節效率。為了提高季節效率,要從兩個方面努力。要盡量減少供暖期內各鍋爐的啟、停次數和待機時間。供熱信息網了解到,因每次鍋爐啟、停都要經過吹掃,消耗燃氣;而待機時間內,鍋爐就相當一個大散熱器,也要損失熱量。為提高鍋爐組(群)的季節效率,設計的選型配置至關重要,選型時需要考慮以下兩點:

一是使鍋爐的組合具有較好的變負荷調節能力;

二是鍋爐的最小出力盡量與最低負荷相匹配。同時還應注意:燃氣鍋爐不宜在滿負荷工況下運行,因為此時排煙溫度高,熱損失大,反而多耗氣;燃氣鍋爐出現的故障一般為非機械故障,搶修比燃煤鍋爐簡單些,可以考慮不設備用鍋爐。要提高每臺鍋爐的平均運行效率。為此,最好選配比例調節燃燒機,同時要求廠家的調試工作一定要規范、到位,并以測試報告為依據,只有這樣才能保證在30%一100%負荷工況下,鍋爐平均運行效率接近額定效率。

2)提高管網輸送效率。影響管網輸送效率的因素有三個,即保溫、泄漏和水力失調造成的熱損失(而國外基本上是保溫損失),其中因外管網水平失調和供暖系統垂直失調而造成的熱損失十分可觀。外管網的水平失調和室內供暖系統的垂直失調損失的熱量所占比例很大,必須改進。如今“煤改氣”,燃氣的成本高,減少管網失調熱損失顯得十分重要。為減少管網熱損失,應采用水力平衡系統和室溫調控系統。

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燃氣集中供熱技術和燃氣供熱節能問題雜談


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