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采暖软件系统智能管理指导高效采暖运行

时间:2020-2-10 9:16:23   作者:李承国   来源:注册   评论:0
内容摘要:供热采暖软件优化采暖循环水泵节高效省电工作,锅炉产热高效率热运行,采暖用热时全程量化管理平衡分配成功实践证明:每个采暖系统可实现循环水泵节省电能50%~70%,锅炉热效率提高节省燃煤5%~20%,采暖成本降低5%~20%

一、提高集中采暖效率是燃眉之急

北方采暖燃煤消耗情况:我国北方燃煤取暖面积约占总取暖面积的83%,取暖用煤年消耗约4亿吨标煤,其中散烧煤(含低效小锅炉用煤)约2亿吨标煤,主要分布在农村地区。北方地区供热平均综合能耗约 22 千克标煤/,其中,城镇约19千克标煤/,农村约27千克标煤/

《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》(《清洁取暖规划)总体目标指出: 2021 年,北方地区清洁取暖率达到70%,替代散烧煤(含低效小锅炉用煤)1.5 亿吨。供热系统平均综合能耗降低至 15 千克标煤/以下。热网系统失水率、综合热损失明显降低。

因此,供热系统平均综合能耗从22 千克标煤/降低至 15 千克标煤/以下,降低31.8!多种手段并用、多途径并举提高采暖效率是燃眉之急

那么,从什么途径来达到提高集中采暖效率呢?先分析一下集中采暖的效率。


二、集中采暖热效率损失在哪里?

(一)什么是房屋采暖热效率?

什么是采暖热效率?采暖热效率就是采暖房间温升得到的热量与采暖用燃料内含可用热量之比。

木碳火盆采暖热效率:房间内燃烧木碳火盆采暖,木碳燃烧释放热量全部用于房间温度升高,无任何浪费。忽略木碳生产时能耗,这种采暖热效率为100

电炉子采暖热效率:房间内电炉子采暖,发红电阻丝放出的热量全部用于房间温度升高,无任何浪费,忽略电能生产时能耗,这种采暖热效率为100 

集中采暖热效率:燃煤采暖热效率很低约30。也就是说采暖时:煤总的热能中只用上了30热能,70的热能被浪费!就是70的燃煤被浪费!

70%燃煤(热能)被浪费到哪里去了?

(二)集中供热的热能损失

锅炉热能损失

采暖燃煤锅炉生产热能时,普遍的锅炉热效率很低约60。也就是约40热能被浪费。也就是约40燃煤被浪费。

锅炉产热被浪费的40热能,主要指烟囱排出去的高温烟气所含热能、炉内未完全燃烧浄的煤中所含热能及炉灰中所含热能。

采暖用热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉30%

锅炉热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉60%

燃煤含热能:▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉100%

如上所蓝线表示燃煤所含可用热能,橙线表示锅炉提取出的热能,绿线表示采暖用了的热能。

能使用管理中的热能损失

锅炉提取到的60热能,在使用环节还产生种种浪费。这些浪费具体发生在哪些地方?

外网输送热损:外网向用户输送热能途中管路延途散失热量。

平衡失调热损:供暖时少数用户温度低于规定,为保少数用户温度达标强力供热,结果多数用户室温过高发生热能损失。

超供热量损失:全部用户温度已经达标,锅炉盲目继续强力供热,结果使所有用户室温超标产生的热量损失。

间歇运行热损:间歇运行采暖系统在运行时段供出的热量,超过连续运行总供热量而发生的热能损失。

采暖总热负荷:采暖总热负荷就是设计热负荷与各热量损失之和。这是采暖时需要的热能最大值。也是采暖锅炉要供热的最大值。设计热负荷是采暖用户必须要用的热能。各项热量损失就是采暖系统运行管理不当所发生的热能浪费。

采暖能耗管理:循环水泵耗电锅炉耗煤生产热能满足采暖用户室内温度需要。锅炉耗煤量循环水泵耗电量是采暖经济性的主要因素,因此,采暖热能电能管理是核心内容。


三、现行管理的热量损失

(一)传统管理的热量损失

传统经验采暖管理的特征是:

“2+26”北方城乡镇总采暖面积约50亿㎡,按清洁占比17%计算,清洁采暖面积有8.5亿㎡,非清洁采暖面积有41.5亿㎡。

41.5亿㎡采暖面积由N个燃煤采暖系统组成。其中多数系统管理是传统经验管理。

传统经验采暖管理关注焦点是采暖用户热不热的问题,对采暖电能热能浪费过大问题,长期以来不重视也很难有深刻认识,

更不可能有所作为。

传统经验管理采暖时:依靠常规温度压力仪表上的读数了解系统运行工况,经验判断再对系统工况进行调节。

采暖循环水泵大流量电能浪费很大:

95/70℃温差25℃设计低温采暖和按115/70℃温差45℃设计一次高温系统运行温度温差小于设计。系统的这种运行状态就是大流量状态。造成采暖系统大流量运行主因,是循环水泵性能与客观需要不符。大流量状态运行循环水泵电能浪费很大。

采暖锅炉大流量热效率很低:

115/70℃温差45℃设计制造热水锅炉额定热效率很高,例如如14MW锅炉η=80%。实际运行供回水温度温差小于设计的锅炉,其运行状态也是大流量状态。造成锅炉大流量的主因也是循环水泵性能与客观客观阻力不吻合。大流量状态运行的锅炉热效率很低约60%,对应燃料浪费更大。

采暖一、二次系统循环水泵数量巨大,大流量低效率工作循环水泵的电能浪费很大很大。能耗大小不涉及安全及环保国家不管,供热企业也没有特效降低手段,只能接受现实。

以大代小前后采暖用大型锅炉和仍需要工作小型锅炉数量很大。大流量锅炉低热效率运行燃煤浪费更是很大。国家供热监管部门有号召供热企业有期望省煤省电,但就是苦于没有特好办法,也只能忍受!

传统经验采暖管理能耗很大是常态!

(二)采暖+自动化能耗管理的热量损失

采暖+自动化能耗管理:

采暖+自动化提供一次网热能量化数据后:

锅炉量化产热供热满足一次网需要,有效降低超供热损。换热站二次网按需热能量化分配平衡供热,有效降低平衡失调热损。

采暖+自动化节能效益是采暖智能管理的先进。代价是自动化巨额设备投资。对大型供热系统还有明显减少岗位定员优势,也有运行管理供热程控工程师双岗当班的需要。

采暖+自动化能源浪费仍然很大:

采暖+自动化只在锅炉产热能使用环节,热能的量化管理消除浪费产生节能效益。

采暖+自动化不干扰不过问采暖热能生产工艺:《循环水泵

流量低效率费电和锅炉低热效率费煤》浪费局面亦然照旧。自动化给定热能数据是系统实况的实话实说。

采暖总电能热能(燃料)耗浪费仍然很大。

采暖+自动化后,采暖总能耗因热能使用浪费减少有所降低

采暖用热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉30%

锅炉热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉40%

燃煤含热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉80%

如上所蓝线表示燃煤所含可用热能,线表示锅炉提取出的热能,绿线示采暖用了的热能。


四、解决方案:采用软件智能管理

采暖软件智能管理:采暖软件智能管理使采暖设备优化,采暖系统全程运行消耗能源最少高效精准平衡供热,用户享受高品质采暖服务。

《采暖锅炉换热站智能化管理》软件(简称采暖软件)是采暖管理实践专家编制计算机程序。用水泵流量计技术,循环水泵压力表温度计读数,提供系统热能电能量化参数,实现对系统量化管理。

(一)《采暖锅炉换热站智能化管理》软件使用功能:

第一:准确量化循环水泵各种工况下的流量

第二:准确量化采暖系统的流量与温差关系

第三:准确量化循环水泵各种工况运行参数、效率及能耗

第四:准确测定系统的设计流量及设计阻力

第五:根据实况判定循环水泵选型合理程度

第六:准确量化采暖系统设计热负荷、瞬时热负荷、实际供热量

第七:量化显示锅炉或换热器的实际供热量

第八:量化线段图及%百分比显示锅炉或换热器供需热量关系

第九:可视采暖系统调节供回水温度

第十:可视采暖系统调节供回水温度

第十一:准确量化多台循环水泵并联流量扬程效率及能耗

第十二:准确量化多台循环水泵并联变频流量扬程效率及能耗

第十三:自力测定燃煤燃气热水锅炉热效率

第十四:采暖期全程燃煤燃气热水锅炉高效率运行调节

第十五:燃煤燃气热水锅炉精准预估采暖期燃煤燃气用量

采暖软件智能管理能耗方法:

(二)采暖软件管理平台建设

⑴ 具体采暖工程补充资料:锅炉或换热站额定供回水度?系统供暖面积?系统热源处供回水温度?现用循环水泵型号?最冷期水泵运行工况:水泵供回水压差?水泵电机电压?电流?变频频率?

建立软件管理名录,按名录将补充资料录入软件程序。

补充资料输入软件管理平台主程序后,软件管理平台就可投

入模拟运行。就可零设备投资实现采暖系统数据化管理。

3)打开要管理项目名录模拟运行

这时:量化显示系统需要热能。热源准确量化生产供应系统

所需要热量,消除超供热损。

换热站二次网所需热能由换热站一次热水供给。在换热站内按二次网所需量化热能自行调控,有效降低平衡失调热损。

采暖软件节能效益与采暖+自动化节能效益完全相同。不同的是采暖软件管理不花一分钱的设备投资就可实现。

优化系统高效运行标准模式建设

模拟运行管理项目名录管理平台,文本口给出系统准确设计流量和设计阻力。据此优化循环水泵型号并在循环水泵备用泵位置换装。再精准流量调节优化循环水泵工况达到高效运行标准模式:

在设计气温时:

采暖系统按设计供水温度温差运行。

锅炉按额定能力、温度、额定高效率运行,燃料消耗最少。

循环水泵按设计流量运行,电能消耗最少。 

调试达标后:将优化循环水泵型号,水泵设计温度工况时:循环流量,供回水温度,变频频率等数据录入用程序代码固定。至此,采暖系统高效率运行模式建设成功。

优化高效运行标准模式,是采暖全程智能能耗管理坚实基础。

(三)全程智能采暖管理

设计气温采暖采暖能耗最大,采暖开始或结束时采暖能耗最小。

可视条件下模拟全程采暖管理:

设计气温时:优化采暖系统以《优化高效运行标准模式》运行。

非设计气温时:优化采暖系统热负荷是设计热负荷的比例减少。采暖系统锅炉工况及循环工况均是设计工况的有比例变化。据此,可视按比例调节最终达到采暖系统全面降低能耗经济运行。

采暖软件管理使锅炉效率提高和热能使用浪费减少,采暖总能耗大辐降低

采暖用热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉30%

锅炉热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉40%

燃煤含热能▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉60%

如上所蓝线表示燃煤所含可用热能,线表示锅炉提取出的热能,绿线示采暖用了的热能。

软件智能采暖能耗管理节能效益:

41.5亿㎡采暖面系统,分布在北方地区的东西南北中,《清洁

取暖》规划要达到的目标是

要求北方地区综合标准煤耗指标从22kg/降至15.0kg/。

就是要标准煤耗量降低:MB=22-15/22=31.82

采暖软件优化采暖循环水泵节高效省电工作锅炉产热高效率热运行,采暖用热时全程量化管理平衡分配成功实践证明:每个采暖系统可实现循环水泵节省电能5070,锅炉热效率提高节省燃煤520,采暖成本降低520

热电联产和燃煤采暖一、二次循环水泵电耗降低5070,相当于一个采暖期电费满足两个采暖期电费支出。

非清洁燃煤采暖锅炉效率提高5070,等于北方地区综合标准煤耗量降低5070。

此项成果是对《清洁》规划标准煤耗量降低的贡献。贡献大小要看采暖软件各地主管《清洁》领导认可推广应用普及程度决定。

采暖软件此项成果同样是各供热公司有效降低供热成本措施。供热公司经理接受采用范围越大,供热成本降低越大。


齐齐哈尔铁路工程学校  退休高级讲师  李承国

固话:0452-5991839  QQ:616882362   水泵专家


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