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    技術文章

    供熱系統大流量是燃氣鍋爐浪費燃氣的根源

    時間:2018-4-21 14:59:37   作者:李承國   來源:注冊發布   評論:0
    內容摘要:燃氣鍋爐大流量運行常態,水泵配套脫離實際造成,嚴重電能浪費同時,導致燃氣鍋爐低效運行造成燃氣更大浪費,采暖成本上升壓力很大。“袖珍”循環水泵節省電能,同時燃氣鍋爐高效而省燃氣,是清潔高效采暖指望和依靠。

     《采暖鍋爐換熱站智能化管理》軟件


    北方采暖管理的現狀是:

    2+26”城鎮總采暖面積約50,按清潔占比17%計算,清潔采暖面積有8.5億,非清潔采暖面積有41.5億

    41.5億采暖是由N個采暖模塊組成

    所有這些采暖模塊,均由生產熱能的熱源、循環水泵輸送分配熱能室內外管路及采暖用戶三部分組成。采暖管理是對這三要素的全面管理。生產熱能鍋爐管理是核心。

    《清潔采暖》要求下,北方有條件城鎮于2017年采暖開始前,已經有相當數量采暖完成煤與燃氣鍋爐切換。至今已經完成一個采暖期采暖。這些系統燃氣鍋爐運行狀態怎么樣呢?

    采暖系統中熱水鍋爐應用

    單鍋爐采暖系統:鍋爐采暖系統相同循環流量和供回水溫度溫工作

    爐前設旁通管鍋爐

    這種設置采暖總回水部分進入鍋爐加熱,另一部分經旁通管不加熱,之后二者混合成為采暖供水。旁通管和鍋爐流量分配比例不同鍋爐與系統不同供回水溫差工作。例如:在設計氣溫熱水鍋爐按115/70℃溫度工作,而系統按95/70℃溫度工作。

    在這兩種情況下,鍋爐循環流量固定不變。

    循環水量對鍋爐效率的影響

    回水進入鍋爐加熱過程中,得熱水比重變輕上升,冷水比重大下降,爐內形成自然循環主導下的有組織流動。供熱信息網了解到進入鍋爐流量決定高溫煙氣區爐內自然循環強烈程度,影響鍋爐效率。進鍋爐流量是鍋爐設計額定流量時,熱水鍋爐效率達到最高

    在影響鍋爐效率各因素均相同情況下,進入鍋爐流量是決定鍋爐

    效率的關鍵因素。

    每種型號熱水鍋爐均有其額定高效工況點。國內產14mw20T/H燃氣熱水鍋爐額定工作參數:

    鍋爐額定供回水溫度是:130/70℃  

    額定循環流量:Ge=20×600000/(60×1000)=200  m3/h

    燃氣鍋爐大流量”運行是常態

    115/70℃設計一次網和熱水鍋爐系統,鍋爐供回水溫度及溫差ΔT<45℃,說明進入鍋爐流量大于鍋爐額定流量,鍋爐是在“大流量”狀態下工作。這種現象很普遍。

    例如:阿克蘇五團一次采暖系統

    五團一次網供熱面積252380㎡,原系統按供回水115/70℃溫差

    45℃設計的2017年采暖開始前已經完成燃煤與燃氣鍋爐切換。為燃氣鍋爐配套循環水泵是:

    水泵型號:IRG250-315

    水泵額定流量:550 m3/h 水泵額定揚程:32 mH2O

    水泵電機功率:75  KW      

     該一次網20T/H燃氣熱水鍋爐技術參數是:

    燃氣鍋爐額定流量200 m3/h  供回水溫度130/70

    鍋爐效率η=>94 %

    新換20T/H燃氣鍋爐與原有20T/H燃煤鍋爐并聯布置互為備用。這種布置原燃煤鍋爐相當于燃氣鍋爐爐前旁通管。開通旁通管分流,燃氣熱水鍋爐與一次網以雙溫度制運行。關閉旁通管燃氣鍋爐與系統以單一溫度制運行。

    燃氣鍋爐與系統單一溫度制運行工況是:

    集中供熱熱水鍋爐管理系統

    001--大流量運行實況


    采暖期水泵耗電和燃氣鍋爐耗氣量:

    循環水泵耗電量:N=0.768×252380=193828  kw

    循環水泵耗電費:N=193828×0.55=106605  鍋爐燃氣耗量:總耗氣:4142857標方/580萬元(統計)計值)

               燃氣每方=1.4元   燃氣鍋爐效率:η=73.178%

    燃氣熱水鍋爐“大流量”低效工作

    五團一次網與燃氣鍋爐同流量同溫度工作,進入燃氣鍋爐循環流量576m3/h燃氣鍋爐額定流量的2.88供回水溫度105/65℃溫差40℃明顯小于燃氣鍋爐額定供回水溫差。肯定,燃氣鍋爐是在低效率狀態下工作。為什么會產生這種運行狀態呢?

    一次網實際與設計循環流量及阻力:

    一次網是由鍋爐、循環水泵一次外網和換熱站三部分組成。一次網循環流量大小是由系統管徑大小和配套循環水泵型號決定。五團一次網實際循環流量為576m3/h時,系統實際阻力為22mH2O

    任何一個采暖系統中,系統循環阻力與系統內循環流量平方成正比。簡易說:系統內循環流量越大對應的阻力就越大;系統內循環流量越小對應的阻力就越小;

    本一次網按45℃溫差設計時,整個的系統設計循環流量為192.28m3/h,一次網按這個流量運行時設計阻力

    HJ=22/5762×192.282=2.45  mH2O 

    本一次網按60℃溫差設計,整個系統設計循環流量為144.21m3/h,一次網按這個流量運行時設計阻力

    HJ=22/5762×144.212=1.38  mH2O 

     

        燃氣鍋爐“大流量”低效工作根源

    要一次系統和熱水鍋爐按60℃溫差運行時,系統設計循環流量144.21m3/h阻力1.38mH2O說明系統管徑很大阻力很小。但為燃氣鍋爐配套循環水泵時,對該系統管徑很大阻力很小客觀現實根本無知,更無視燃氣鍋爐額定流量要求,仍按習慣盲目選用了流量550m3/h揚程32mH2O超大水泵。正是這種脫離實際水泵配套,造成嚴重電能浪費同時,導致燃氣鍋爐低效運行產生燃氣更大浪費。

    “袖珍”循環水泵設計選型

    A、一次網與熱水鍋爐按同溫差ΔT=60工作:

    一次系統設計循環流量144.21m3/h阻力1.38mH2O應選擇

    循環水泵型號:水泵編號:62#

    水泵型號:IRG125-100

    水泵額定流量:160 m3/h 水泵額定揚程:12.5mH2O

    水泵電機功率:11  KW      

     該循環水泵在設計氣溫運行時:

    燃氣供熱鍋爐節能管理系統軟件 

    002--60溫差運行設計工況


    采暖期循環水泵耗電和燃氣耗量:

    循環水泵耗電量:N=0.112×252380=28266.56  kw

    循環水泵耗電費:N=28266.56×0.55=15546.6   

    鍋爐燃氣耗量:3217974標方/450.516萬元

    燃氣鍋爐的效率:η=94%


    系統運行工況調節:

    1、新循環水泵按額定工況調節最簡單可靠。

    2、設計溫度水泵按額定工況運行,供回水溫度按133/70溫差63℃進行調節,燃氣熱水鍋爐供熱量滿足系統需要且高效工作。

    3、在非設計溫度循環水泵運行時,變頻進行總體流量調節,


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