集中供热系统节能潜力研究

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1、集中供热系统节能潜力研究　　摘要：集中供热作为城市供热的主要方式，为保证供热的经济性和可靠性，必须对供热系统进行调节。本文主要分析了对供热系统消耗能量的环节进行评估且总结经验，望对读者有所启发。关键词：供热；能量；估计中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：一、供热系统消耗能量的主要几个环节1.1系统热制备损耗城市集中供热热制造主要来自燃烧化石燃料(煤、油、气)的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵(循环水泵，补水泵和加压

2、泵)；它们耗用的能源是燃料、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式(包括恶化真空)供热机组排、(抽)汽通过热能转换装置(通常称为首站热交换器)传递给热网系统；首站是供热系统的热源，主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵，它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。1.2系统转换损耗7热能输送由热网承担，供热管道由钢管、保温层和保护层组成，其结构和材料选择依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式，它们的能量消耗是沿途散热的热

3、损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度；热网补水率来表示热网不泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以降低和改善系统水力工况(设置在非空载干线上，还能节省输送电耗)，它的能量消耗设备是水泵，可用单位供热量的耗电来评定耗能水平。1.3系统输送损耗能量转换是通过热力站热交换器把一级网的热能传递给二级网，并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源，主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评

4、定耗能水平。1.4系统用热损耗用热即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖(为简化分析只谈最大热用户)。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度；其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。7系统损耗2.1系统热耗供热系统从热制备转换输送用热环节的能量进入和输出必须相等，即：输入能量=可用能量

5、+∑能量损失能源利用率=可用能量/输入能量热用户是终端，采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统，热力站热交换器成为该子系统的能量转换点，一级网水则为它的热源。锅炉房(或热电厂首站)、一级网和热力站组成一级网子系统，势力站是该子系统的热用户，锅炉受热面(或首站热交换器)成为能量转换设备，锅炉(或热电厂经汽机的蒸汽)是热源。锅炉本体(或热电厂)自成一个子系统，称为热源子系统。若设采暖散热器耗热量为N0，二级网管路热损失为E1，泄漏热损失E2。热力站内热损失E3，二级网管路热损失为E4，泄漏

6、热损失E5，锅炉房(首站)内热损失E6。输入能量是燃料热N3，能量损失包括化不完全燃烧损失E7、固体不完全燃烧损失E7、飞灰热损失E8、灰渣热损失E9，排烟热损失E10、(热电厂还应增加一项：供热分担的厂内热损失E11)，输出则是二级网子系统的输入能量N2。7则：一级网子系统的输入热量N1=N0+E1+E2+E3一级网子系统热能利用率B1=100×N0/N1(%)二级网子系统的输入热量N2=N1+E4+E5+E6二级网子系统的热能利用率B2=100×N1/N2(%)热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+

7、E9+E10(6E11)热源子系统热能利用率B3=100×N2/N3即锅炉热效率(热电厂热效率)(%)供热系统热能利用率B=B1×B2×B3(%)2.2系统电耗系统电耗评估与热能评估一样可以子系统计算后叠加。系统主要耗电设备有循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等。它们单位供热量的电耗由下式计算：(1)水泵耗电量s=(h∑0(G×△H)/(267.3×η)/∑N0式中，G……水泵运行流量，m3/h；△H……水泵运行扬程m；η……水泵运行效率；∑N0……系统供热量；h……有效小时数。(2)风机耗电量可用同一个计算

8、公式。此时式中，G……风机运行风量；△H……风机运行风压；η……风机运行效率(对皮带传动应包括机械传动效率)；∑N0……系统供热量。2.3系统泄漏损失系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。(1)水资源损失量可认为等于系统补水量BS。若系统运行循环水量为G，则系统补水率P=100×BS/G(%)7(2)系统泄漏热损失由下式计算：单位供热量的泄漏热损失BR=［P×G×ρ×C(t1-t0)］/∑N0式中