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供熱空調系統水力平衡技術及其應用

12-05 14:14:33  瀏覽次數:565次  欄目:暖通空調
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  一、水力平衡技術是節能及提高供熱(冷)品質的關鍵

  在供熱空調系統中,由于種種原因,大部分輸配環路及熱(冷)源機組(并聯)環路存在水力失調,使得流經用戶及機組的流量與設計流量不符。加上水泵選型偏大,水泵運行不合適的工作點處,導致水系統

  統處于大流量、小溫差運行工況,水泵運行效率低、熱量輸送效率低。并且各用戶處室溫不一致,近熱(冷)源處室溫偏高(高),遠熱(冷)源處室溫偏低(高)。對熱(冷)源來說,機組達不到其額定出力,使實際運行的機組臺數超過按負荷要求的臺數。以上種種原因,造成了能耗高,供熱(冷)品質差的弊病。

  據實測及調查,目前供熱系統普遍存在下列問題:

  水系統處于大流量、小溫差工況,水輸送系數不能達標。根據對十個供熱小區調查計算,理論水輸送系數平均值為375,但按實際配用水泵的銘牌軸功率計算的水輸送系數只有154。《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)要求設計選用水泵的銘牌軸功率計算得的水輸送系數不應小于0.6倍理論水輸送系數,即不應小于0.6x375=225,顯然達不到《標準》的規定值。

  每t/h鍋爐出力能提供的供熱面積不到應能提供面積的一半。據全國房產系統供暖協作網1989年對“三北”地區10個城市房產系統自管鍋爐房抽樣調查的資料表明,每t/h鍋爐所帶供暖面積平均只有4008米,鍋爐處于低負荷情況下運行。

  采暖煤耗量指標高。大部分城市每個采暖季的煤耗為32-46Kg標準煤/米。折算到鍋爐年運行效率及供熱管網輸送效率只有45%左右。

  室溫不均。以目前能耗情況與氣候條件相近的發達國家相比,我國能耗要高出1-2倍,而供熱品質,據調查,近環路室溫可達26-28℃(或更高),不利環路則只有11-13℃(或更低)。

  同樣,空調系統也存在著大流量,室溫不均的現象,嚴重影響了供冷品質。

  針對上述問題,如果水系統達到平衡,機組運行在其額定水流量下,上述不合理現象均將得到改善。可見,解決水力平衡問題是節能及提高供熱(冷)品質的首要問題。

  二、水力平衡技術的應用

  為了實現水系統的平衡,中國建筑科學研究院空氣調節研究所在吸收、消化國外平衡技術的基礎上,結合國內現狀于1986年提出、并承擔了原國家經委下達的“平衡閥研制”課題,開發了平衡閥及其專用智能儀表,解決了硬件與配套的軟件技術。

  十幾年來,空調所在水力平衡領域作了大量而卓有成效的工作。從系統診斷入手,通過應用本所開發研制的模擬分析軟件對系統存在問題進行分析,先后對眾多不同規模的供熱小區進行了水力平衡改造,為用戶解決了長期困繞著的難題,即改善了居民的供熱質量,又節約了能源,改造工程取得了顯著的社會、經濟及環境效益。

  以安貞西里小區為例,該小區位于北京安定門外,是1985年開發的住宅新區。小區采用區域鍋爐房集中供熱,鍋爐房裝備有單臺容量為12x106kcal/h熱水鍋爐6臺。系統一次網設計供回水溫度130/80℃,二次設計供回水溫度95/70℃,通過6個熱交換站間接連接。改前小區供熱效果較差,相當數量住戶的室溫低于16℃,有的只有10 ℃左右。在對該系統全面的測試診斷分析的基礎上,應用水力平衡技術對系統進行了全面系統的改造。改造后,大幅度提高了供熱品質,測試結果表明,系統中全部室溫均達到16℃以上,住戶普遍反映改造后室溫比以往高2-3℃。從鍋爐運行臺數來看,比以往少運行一臺,相當于一個采暖季節電68萬kw.h , 按電價0.16元/kw.h計,一個采暖季節電10.9萬元,平衡閥的投資為24萬元(包括平衡閥費用及管網改造安裝等費用),光節電就可在當年回收近50%的投資費用。

  水力平衡技術不僅限于供熱系統,在空調領域也得到了廣泛應用。空調所利用自身的技術優勢,先后對北京國際飯店、北京國際俱樂部、人民大會堂、凱賓斯基飯店等空調系統進行了測試診斷等技術服務,幫助業主解決了長期存在的空調系統問題,取得了令人滿意的成果。

  三、結束語

  目前,我國供熱空調系統中普遍存在水力失調現象,不僅造成供冷、供熱質量差,而且增加了能耗。

  水力平衡技術的應用是改善供熱空調系統現狀和促進節能改造的有效途徑,它投資少、見效快,具有顯著的經濟與社會效益。

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