老矿区供暖系统节能技术改造研究
时间:2013-09-12 13:25 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王富明 点击次数:
1问题的提出
协庄煤矿建于1962年,矿区采暖开始于1984年。随着矿井的发展,矿区供暖面积由最初的不足5万m2发展到60多万m2,供暖初期只有少数几栋低层楼房,其余全部为平房,采用区域锅炉房供暖,供暖管网缺乏统一规划,设计布置不合理。供暖管网老旧,管道腐蚀严重,出现了管道堵塞和漏水现象。近端用户热水流速快,暖气过热,而远端用户由于管道阻力大流速慢甚至不流动,暖气不热的现象严重,出现了严重的水力失调问题而导致了热力失调。不热用户大量放水来使暖气循环,每天的补水量达500多m3,使供暖效果雪上加霜。供暖锅炉热效率低,供暖设备老旧;外网管道保温使用岩棉和油毛毡,保温效果差,大量的水资源及热能和电能白白浪费掉了。再者缺乏有效的供暖计量收费措施,暖气费是按住宅的使用面积收取,暖气过热用户都不会主动调节暖气阀门。上述问题已严重影响到矿区供暖工作的正常进行。
为了改变这种状况,自20世纪90年代中期,对供暖方式、供暖管网系统、供暖分户计量进行了节能改造。应用了一系列的新设备、新技术。截至去年底,该供暖系统已基本改造完成,取得了较好的节能效果。
2由热电厂集中供暖替代锅炉房供暖
矿区供暖系统分为居民区和办公区,采暖面积达60余万m2,其中居民区55.9万m2,办公区4.1万m2,原由两个区域锅炉房供暖,共安装8台锅炉,总装机容量42.4MW。锅炉热效率较低,仅为60%左右,能耗高,废弃废渣排放污染环境严重,设备维修工作量大,劳动强度高。
该矿于1995年7月建成一座自备煤矸石发电厂,安装了三台75T/h的循环流化床锅炉,并安装有抽气轮机和凝汽轮机。由于电厂锅炉热效率高达90%以上,机械化程度高,与供暖锅炉比起来能耗大幅度降低,减少环境污染,符合国家节能减排的政策。电厂投用后,在办公区建了一处热交换站。从电厂分汽缸上敷设了一根D377*8的蒸汽管路至该换热站,安装了换热面积为45m2的浮头式换热器,气源是从电厂抽汽轮机向外抽气,抽气压力为0.4Mpa,蒸汽温度为245℃。办公区4.1万m2的供暖由此换热站来承担。居民区距离电厂1300米,敷设了一根D426*8的蒸汽管路至居民区换热站,安装了18台QCJ-QS-4型强化供热节能型汽水换热器,每台换热面积为56m2。更新了循环水泵,选用效率较高的SR150型热水循环泵。补水系统也进行了升级,用智能稳压膨胀罐进行定压,带有自动补水装置,实现了根据供暖系统压力的高低自动进行补水,解决了人工补水压力忽高忽低供暖系统不稳定的问题。为供暖系统的正常运行和节能打下了坚实的基础。
3供暖管网的节能改造
由于供暖管网存在这设计不合理,系统不平衡,管径偏小,管道老化管道阻力大,管道保温效果差的问题。热源改造完成后,开始对供暖管网进行了改造。由于枝状管网布置简单,金属耗量小,投资小,运行管理方便,采用了枝状管网的供暖方式。对供暖系统进行了合理的分区,分为靖南区、旭东区、霞西区和仰北区。从热交换站供出的主管径采用D500的钢管,然后进行分支进入四个区,将原老旧的供暖管线全部拆除,更换为新的管道。这样大大减小了管道阻力。为了调节管网平衡,在各分支管段和各楼的引入口上均安装平衡阀,通过计算出每个采暖系统供暖需要的流量,通过平衡阀的测压水阀与专用智能仪表连接,仪表可显示出流经阀门的流量值,经与仪表人机对话后,向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后,仪表经过计算分析,得出管路系统达到水力平衡的该阀门的开度值,然后通过改变平衡阀阀芯与阀座的间隙,改变热水流经阀门的水流阻力,调节达到合适的流量。
管道保温的目的是减少热损失,使热水温降要小,以满足供暖的要求,同时保证热媒在循环过程中不冻结。这就要求保温材料传热系数要小,重量轻,强度高,防水耐温,聚氨酯材料具有这些特点。新管网全部采用了现场发泡的聚氨酯保温,保护层选用玻璃丝布外刷玻璃钢漆形成一层坚固的玻璃钢外壳,使用寿命可达几十年。用这种保温方式,热损失大大降低,节能效果显著。
4完善分户供暖和分户计量
矿区的建筑物原室内供暖系统全部采用上供下回单管垂直顺序式热水采暖系统,一个单元共用一根采暖立管,一供都供,一停全停,无法进行分户计量,只能按供暖面积进行收费。单位面积用热量多少交费相同,导致了供暖矛盾的突出,而分户计量是解决热网平衡的最有效的办法。
自2012年起,从旭东区开始对室内供暖系统进行了改造,实行分户供暖。管材选用重量轻,耐腐蚀性能好,水流损失小,安装方便的PE管,在入户供水支管上安装温控阀,以实现分户自动温控。在每个房间的回水管路上设置自力式温控阀组,通过温控阀组来设定室内温度,当室内温度高于设定温度时,温控阀的开度关小,低于设定温度时开度则开大。可有效地防止热力失调。同时各用户入口均安装BRC20型超声波热量表,流量传感器设在回水管路上。截至目前共改造完成2000户,按用热量进行收费,这样用户出门或者房间温度过高时自动减小供暖水流量,供暖效果和节能效果大为改善。
5新技术新设备取代传统的供暖模式
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