燃气供热节能系统

燃气供热节能系统城市节能燃气供热节能系统丁琦,魏巍,武晓霞,杨建勋,温丽(北京金房暖通节能技术有限公司,北京100021)摘要:针对燃气锅炉现存的问题,分析其原因,提出了7项节能技术,包括气候补偿器系统、烟气冷凝热回收系统、锅炉集控系统、变频风机系统、分时空控制供热、水力平衡系统、室温调控系统,并将上述节能技术应用于实际工程,取得了妤的经济效益和社会效益。关键词:燃气锅炉;供热;节能中图分类号:TU833文献标识码:B文章编号:1008-2271(2006)01-0032-031北京市燃气供热现状运行,提高设备管理水平等问题急待解决。1.1北京市燃气供热面积本文介绍的节能系统即是针对上述问题将国外截止到2004年底,北京市现有住宅供暖面积燃气锅炉节能技术理论与中国的供热系统相结合,通42850万m2,其中燃气供暖15239万m2,燃煤供暖过增加一系列的硬件及软件,改变控制运行和管理方18030万m2,热力供暖8487万m2,其它(电、燃油、地式研究出适合中国的燃气供热系统节能技术,并达到热)1094万m2。以上几项分别占北京市总供暖面积在实际运行中实现真正的节能和智能化锅炉房的目的的35.56%、42.08%、19.81%、2.55%。因此燃气供2节能系统内容暖是北京市的主要供暖方式。目前社会上有很多节能技术和产品,都是围绕着今后2_3年,现有燃煤供热锅炉中还将有200余某一局部问题而开展研究的。供热是一个系统工程台(供热面积约07亿m2)实行“煤改气”。至2008年,它由热源、外网和室内系统组成。三个部分如果有全市燃气锅炉供热面积将由1:5亿m增至22亿m,个部分不节能,整个系统的能耗就不能降下来,不能达连同新建项目将占全市总供热面积的一半,其天然气到理想的节能效果。因此,单一的节能产品只能解决消耗量将大幅度增加。单一问题,系统能耗问题必须由系统节能来解决1.2北京市燃气供热锅炉房能耗情况2001年北京金房暖通节能技术有限公司受北京2004年北京市市政管理委员会委托北京市统计市建委的委托,承担了《北京市新建住宅分户热计量局对北京市部分燃气锅炉房现状进行了调查。锅炉房技术经济研究》科研课题,主要研究系统节能问题。数:821处;锅炉3834台;气耗:9m/m;水耗:选择了北京市住总集团开发的景泰嘉园小区做为示范64.3kg/m2;电耗:357(kW·h)/m2工程。在结合国内外的节能技术和国内专家的大力支1.3北京市燃气供热的主要问题持下,课题组设计了燃气供热节能锅炉房、外管线提燃气供暖在国外已经使用几十年了,燃气供暖技供了室内恒温阀等产品。做到了当年设计、当年施工术非常成熟。不仅在安全节能延长锅炉使用寿命、和当年运行,取得了非常明显的节能效果。耗气量自动控制和通讯等方面处于领先地位,而且实现了无200-2004年度7.9m3/m2、20042005年度88人值守。3/m2在我国燃气供暖是一种新的供暖方式,大量燃气在景泰嘉园釆用了气候补偿系统、水力平衡系统锅炉投入运行后出现了燃气耗量高、冷凝水造成锅炉和室温调控系统等节能措施。经过总结和分析后认严重腐蚀、沿袭燃煤锅炉管理方式等诸多问题,甚至出现了安全事故。如何在保证供暖质量的基础上降低为:(A1能法中很大。(2)单一的节中国煤化工气费用延长锅炉使用寿命,保证燃气锅炉安全稳定的H问题。(3)供热系统CNMHG个系统工程,需要用收稿日期:2006-01-09系统节能措施来解决。作者简介:丁琦,1973年生,男,江苏南通人,大专,工程师因此,自2002年起在总结景泰嘉园节能技术的基城市管理与科技200年第8卷第1期城市节能础上,并结合学习国外节能技术形成了具有自有技术3.2烟气冷凝热回收系统和自主知识产权的燃气供热节能系统。节能系统由以通过对各种燃料的烟气成分进行分析,发现了如下几部分组成:(1)气候补偿系统。(2)烟气冷凝热回下特点:水蒸气容积在各种燃料的烟气成分中所占的收系统。(3)锅炉集控系统。(4)变频风机系统。(5)比例分布是:天然气20%、油12%、煤4%。为什么天分时空控制供热。(6)水力平衡系统。(7)室温调控然气的烟气成分中水蒸气容积的比例最大呢?因为天系统。然气的主要成分是甲烷(CH),由于其有大量的氢元3节能系统简介素燃烧时与氧结合,产生了大量的水蒸气。1kg水蒸31气候补偿系统气所携带的热量是2400k,0.7MW的锅炉每小时产建筑物的耗热量因受室外气温、太阳辐射风向和生水蒸气3040kg约84000kJ,即每30h带走相当风速等因素的影响时刻都在变化。要保证在上述因素于0.7MW锅炉1h产生的热量。因此热损失是很大变化的条件下维持室内温度恒定(如18℃+2℃)或的必须将这部分热量回收回来提高锅炉热效率降满足用户要求,供热系统的供回水温度就应在整个供低燃气耗量。暖期间根据室外气象条件的变化进行调节,以使锅炉水蒸气的露点温度是58℃,其只要接触到低于露供热量散热设备的放热量和建筑物的需热量相一致点温度的介质,就会冷凝成水,释放出大量的热量。其防止用户室内发生室温过低或过高的现象。通过及时热量是由两部分组成:(1)物理显热:通过降低烟温来而有效的运行调节可以做到在保证供暖质量的前提实现排烟温度可控制在7080℃,降低烟温20-50℃,经过测试可提高锅炉热效率1%-3%。(2)汽化下,达到最大限度的节能。国内一些供暖单位在十几年前就已经知道了运行潜热:通过水蒸气冷凝成水的相变来实现经过测试可提高锅炉热效率3%-5%。两者综合可提高锅炉热调节的重要性,采用了一些简便易行的方法进行节能。效率3%—8%。如原北京市房地产管理局为基层各供暧单位制定了3.3锅炉集控系统《回水温度调节表》,根据当日报纸预报的室外最低和现在普遍采用手动控制锅炉运行,即由司炉人员最高温度,计算出当日室外平均温度。在《回水温度来判断是否新开启一台锅炉,或停止一台运行的锅炉调节表》上每一个室外平均温度都对应一个供暧最低手动控制存在的主要问题是:(1)控制不够精确,造成回水温度即要求司炉工在24h的运行中,回水温度不必要的能源浪费。(2)影响锅炉使用寿命。均不能低于表中所查数值。通过采用锅炉集中控制系统对多台锅炉的运行调上述方法虽比没有运行调节进了一步但由于其配的优点在于:(1)精确控制,降低能耗。锅炉集控系对所有锅炉房都是一个相同值,因此存在着诸多问题统根据房管局多年的运行管理经验,通过模糊控制理(1)每个锅炉房的锅炉负荷率不同。(2)每个锅炉房论,对每台锅炉的各种参数整个供热系统的参数计的循环流量不同。(3)每个小区的围护结构保温性能算,得出理论锅炉负荷情况,并根据它调整锅炉的实际不同。(4)外管网的保温性能不同。(5)室内散热器负荷数以及开启哪台锅炉。(2)延长锅炉的使用寿形式不同。诸多因素要求每个锅炉房运行参数是不同命。司炉工在手动运行时,习惯于固定运行一台锅炉的而且室外温度在早、中、晚的不同时间都有变化,其它锅炉很少运行。经常处于非运行状态的锅炉,锅如采用相同的供回水温度就会发生室内温度过高或筒内是高温水炉内是低温空气,造成结露腐蚀锅炉。过低的现象造成能源浪费。因此采用该方法的节能通过微机对锅炉实施集控,使锅炉房内的每一台锅炉是不科学的,是有限的节能。循环运行,根据系统的负荷率自动定时切换运行各台室外温度的变化决定了建筑物需热量的大小也就锅炉。在保证节能的基础上,延长锅炉使用寿命。决定了能耗的高低,运行参数必须随室外温度的变化34变频风机系统每时每刻进行调整始终保证锅炉房的供热量与建筑中国煤化工用风门调节。其存物的需热量相一致,只有这样才能实现最大限度的节在的CNMH乙运行时,风机功率不能。每个锅炉房都应该按自己的运行曲线去运行这变,耗七里八、田叫1轨迹固定不变,当燃条曲线才是该锅炉房的最佳运行曲线。气候补偿系统气压力变化时形成送风量过大或过小,风气比不匹即是给锅炉房提供最佳运行曲线的系统。配,造成天燃气不完全燃烧,耗气量增加燃气供热节能系统城市节能变频风机系统即是采用变频控制柜来控制风机运第二阶段(2003年):扩大试点阶段。在示范工程行。通过在锅炉出口烟道上安装O2和CO传感器,将成功的基础上扩大试点范围。主要分3个方面:(1)测试数据传输给控制器,经过与理论数据对比后控制在中等供热规模的锅炉房应用。如在红崩锅炉房(12送风量。由于风机是变频运行因此耗电量降低,节电万m2)上采用。(2)增加新的节能技术。在国管局25效果明显,可达到30%以上。风机运行在绝大多数时号锅炉房(6万m2)增加了锅炉集控系统在朝阳区延间内均未达到额定负荷,因此在低频运行情况下,燃烧静寺(3万m2)锅炉房增加了烟气冷凝热回收装置。机噪声降低很多,可达到5-10dB。更重要的是风机(3)节能效果检验。为了检验和测试节能效果请北变频解决了天燃气不完全燃烧或空气过量造成排烟热京节能环保服务中心在延静寺(3万m2)锅炉房进行损失大的问题,节约了天燃气。了测试,节能率达到了10.89%3.5分时空控制供热第三阶段(204年):小规模推广阶段。主要做了在一个供热系统中除了住宅以外,还有不同使用三个方面的工作:(1)在十余处锅炉房(超过200万m2)性质的建筑,如学校、办公楼、商场和其它场馆等。住进行了应用。(2)在大型集中供热单位采用,如在左宅需要24h连续供热,其它建筑白天需要供热,夜间家庄三区锅炉房(65万m2)采用,在锅炉房除采用上仅需要维持值班温度即可。如不加以控制,均采用24述节能技术外,还采用了最新的节能技术“燃气锅炉h连续供热,将会造成能源的极大浪费。风机变频技术”,而且在各个换热站也上了气候补偿根据“按需供热”的原则,锅炉微机按照不同时间系统。(3)在公共建筑与住宅小区混合系统上应用节和不同区域自动控制调节供热量,使系统的供热量与能技术如东直门医院(16万m2)。在八大处中学(3热负荷相一致,达到最大限度的节能。根据在不同系万m2)采用节能技术后经北京节能环保服务中心测统上的测试,节能率可达到30%以上。试,节能率达到了1978%3.6水力平衡系统第四阶段(2005年):推广阶段。2005年进行大任何一个供热系统都存在水力失调的问题。系统面积推广工作。在和平街西苑等16处锅炉房应用了小,用大流量掩盖了矛盾问題就显得不突出了但增节能系统供暖面积达到272.8万m2。加了循环水泵的电耗。系统大,近端用户过热,远端不4.2推广进展、范围和模式热的问题非常突出,为了使远端用户的室内温度也能(1)由原来的单一节能产品发展到系统节能技达标,必须加大供热量,造成能源浪费。据测试室内术。(2)由一个锅炉房试点到现在大批量的锅炉房采温度每升高1℃,能耗增加7%。因此系统必须进行用。(3)由小吨位锅炉房(1th)到大规模的锅炉房水力平衡调试。通过加装调节装置(调节阀、平衡阀(40th)。(4)由让用户被动的接受到用户主动要求和自力式流量控制器),在此基础上进行水力平衡调节能改造。(5)按建筑性质有:非节能建筑、一步节能试,使各个调节装置处的流量达到计算流量值即整个建筑、二步节能建筑。(6)按使用性质有:纯住宅、办系统达到了平衡。实施水力平衡调试技术可节能公、学校、医院。(7)按供热系统型式有:直供系统与10%以上。间供系统。(8)推广模式有:提供技术和产品、合同能3.7室温调控系统源管理和接管锅炉房。传统的室内采暖系统没有室温调控系统用户无5测试数据、节能效益和经济效益分析法进行室温调节。造成人不在或无人居住时照常供5.1测试数据暖能源浪费。通过在各个房间的散热器上加装恒温为了测试节能效果,分别选取了两处典型燃气锅阀,实现用户可随时调节室内温度,达到通过人的行为炉房,一处是采用直供系统的朝阳区延静寺燃气锅炉节能,降低能耗的目的。房,另外一处是采用间供系统的石景山区八大处中学4近几年燃气供热节能工作进展燃气锅炉房请京市节能环保服务中心进行了测试。4.1燃气供热节能工作开展的四个阶段测中国煤化工和19.78%。第一阶段(2001-2002年):示范工程阶段。在此5.2CNMHG阶段,在景泰嘉园小区做成了节能示范工程,前文已经表1为部分节能锅炉房2004-2005年采暖季实介绍过际耗气量情况和节能率。(下转第41页)城市管理与科技2006年第8卷第1期房屋与土地地产过热而产生的泡沫,银行对房地产项目的贷款将融资途径。同时,房地产企业还必须兼顾资本金的内会更加谨慎。通过招标、拍卖的土地,政府规定一定期部积累和外部积累,以外部积累为主扩大资金规模。限内必须开工,否则没收,这将使发展商失去“低进高3)调整项目运作模式。本身既有实力又有资金出”的条件。其结果很可能是“市场大势好开发商就的企业目前在房地产市场上并不是太多,因此,对于很活了,市场情况坏开发商就死掉”,使土地获得者存在多企业来说,调整项目的运作模式是当务之急。无法规避的资金风险。因此,对于现在大多数资金困3结束语难的开发商来说,都面临着相当程度的资金风险和市我国实行的《招标拍卖挂牌出让国有土地使用权场风险14规定》,打破了原有行政方式和协议出让的土地供应房地产开发企业如何应对新变化?笔者建议方式,将土地市场更加市场化了虽然现在市场机制发1)提升综合实力。未来房地产企业的竞争将是挥对土地资源配置的作用范围和程度非常有限,以及综合实力的竞争,企业若想在竞争中生存和发展,就要市场机制本身存在盲目性、滞后性、外部性和分配不公顺应市场的变化,力争将企业做大做强,提高综合实等“市场缺陷”,但相对以前的土地供应机制无疑又跨力,使企业逐步走上规模化、专业化、品牌化的道路。出了一大步,对房地产市场健康有序的发展打下了坚房地产企业做大做强带来的是规模化,进而带来运营实的基础等优势。而在高门槛的资金要求和高风险的市场竞争鲁成本的下降、获取土地能力的提升和市场份额的提高中,房地产企业必须凭借“实力+品牌+项目”来进行[1]杜葵孙俊玲城市土地供应机制及模式优化研究[J明理有效扩张,以不断提高自身的综合竞争力。工大学学报,2003,28(6):1252)拓宽融资渠道。新规则的出台,意味着游戏规杨继瑞朱仁友建立城巾市土地储备制度的探讨管理世界,2002(3):17则的改变,房地产开发成了有钱企业的游戏。融资能[3]刘玉录城市土地制度的际比较及其启示[J].中国房地产力差的开发商将可能因资金短缺而失败。因此,房地202(6):1产开发商今后必须注重拓宽资金来源和融资渠道,寻[4〕徐建春土地储备制度创新及知展完落J中国土地科学,202求包括上市房地产信托和房地产基金在内的多元化6(1):10.(上接第34页)表1部分节能锅炉房2004-2005年采暖季节能率统计表幸椭二村12K如)()(等)‖系统卖锅炉房名称识暖而积耗气量单方气耗节能率系统类型锅炉房乞称供暖积耗气量单方气耗节能率Vm3)(m3/m2)()左家庄三区5930197657254539.6618.8直供系统泰嘉20196088031间供系统团结湖北区40428139823569.841.3外馆9903.597739.17平均9.7518.05平鸟8.428.3‖总平均23,18注:经北京市统计局普杏北京市燃气供热锅炉房平均单方气耗为119m3/m25.3经济效益分析6总结改造投资和投资回收期情况见表2。本节能系统通过采用7个方面的节能措施降低表2改道投资和投资回收期情况汇总表了整个系统的能耗,并提高了系统的智能化水平,相当名称节能率节气量投备安装费方回收于每个锅炉房都配备了一名高级工程师,可以全面提设备(元)(元),投朔高北京市供热行业的整体管理水平。使用本系统不需要复杂的专业知识,操作简单,自动控制运行,一般司村(直28.3378」066805903609010682764190.69炉工稍加学习即能掌握。本节能系统已较成熟,如能拱系统)在北中国煤化工充中采用,节能率按三区(间18.051034441860m013804304141293.030.9723.18供系统)756亿儿, PhEdaCnmhgn',每年可节约资金逗而安仅页5亿元,投资回收期361083为0.83年。其节能效益和经济效益将是十分可观的,注:然气单价1.8元/m3s建议在北京市广泛推广应用。