供热系统动力设备节能技术及措施分析

摘要：从分析供热系统中存在的问题入手，结合调节流量的方法，及供热系统动力设备节能方法，阐释了流量调节技术在供热系统中的使用。

Abstract: Started from the problems in heating systems, combined with method of regulating flow, power equipment and energy saving heating system, the application of flow control technology in heating system is described.

关键词：供热系统；节能；措施

Key words: heating system；energy saving；measures

中图分类号：TU83 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0321-01

0引言

能源是发展国民经济的重要基础。节约能源对保证我国经济的快速发展、提高经济效益、推动技术进步、合理利用资源、减少环境污染等方面起着积极的作用，也是实现我国经济增长方式从粗放型走向集约型的重要途径和实施“可持续发展战略”的必要措施。

1供热系统中存在的问题

1.1 设备选型不当、富裕量过大，导致设备长期在低负荷工况下运行，造成锅炉运行效率低下。由于客观条件的限制或设计环节的粗糙，甚至设计指导思想的错误，导致动力设备的选型往往大于实际需求，从而使之长期处于大马拉小车的状态，严重偏离设计工作点，使其实际运行效率维持在较低水平。而热网的水力失调问题导致了普遍实行大流量小温差的运行方式，进一步加重了这种浪费。

1.2 采用改变挡板或阀门的开度来调节风机水泵的流量，节流损失极大，造成电能的无谓损失。由于供热锅炉的出力必须要随着热负荷的变化而调整，这就要求其辅助设备的出力随之相应改变。而鼓引风机和水泵的选择都是按照满足可能出现的最大参数工况原则选择的，因此很多情况下这些动力设备并不能在额定工况下运行，这就需要采取一定的方式进行流量调节。最简单也是最普遍的做法是采用节流的方法来达到控制流量的目的。但是采用这种方法，轴功率并没有随着流量的减少而降低，而是分成了两部分，一部分用来克服管路阻力，另一部分损失在节流阻力上，造成了能量的无谓浪费。

2调节流量的方法

2.1 恒速类。主要为调节节流阀或挡板、调节入口导流叶片两种做法。在调节过程中，流量减少，扬程增加，轴功率并没有减少。这种方法使相当一部分能量在节流中损失掉。

调节入口导流叶片是离心式风机、水泵流量调节的基本方法，轴流式也可使用。原理是通过调节入口侧的导流叶片改变特性曲线，从而达到调节流量的目的。采用这种方法时功率大致与流量成正比下降，节能效果比调节阀门好些。

2.2 变速类。变速类调节方法的特点是通过调节电动机转速的方法来改变设备的流量。基本可以分为两大类：

有转差损耗调速系统和高效调速系统。其中前者在转速调低时存在附加的转差损耗，以热能形式损失，所以其效率不高。如电磁调速、液力耦合器调速等都属于该类调速方法。高效调速系统不存在附加的转差损耗，因此其效率较高。其中变频调速技术是近年来的技术热点，它具有效率高，无转差损耗，调速范围大，精度高，能实现软启动，对电网影响小，启动能耗少等优点。缺点是投资相对较大，而且存在高次谐波污染。由于效率曲线同时发生偏移，因此在一定调节范围内，变频调速方法可保证动力设备的效率不会随着调节显著降低，而保持在较高的水平上。

3供热系统动力设备节能方法

供热系统中的动力设备主要有锅炉的鼓引风机、循环水泵、补水泵等，所说的设备节能主要指的就是这几种设备。

3.1 设备节能。开发和推广高效的汽水和水水换热器，改变当前国内生产的等离子体换热器和绕丝花多孔体换热器的传热系数依然较低的现状。大力发展热量表技术及控温阀技术。引进和研究管网调节控制技术及其设备，如变频调速泵，压差控制器，气温补偿器等设备及其自动控制技术，使管网系统实现动态调节。

3.2 设计和运行节能。设计：原则是结合实际，为节能运行创造条件。锅炉或换热器应当按照热负荷取值合理的选择型号并确定台数。循环水泵流量、扬程合适，不出现大流量运行方式及大马拉小车现象。定压装置：采用变频调速定压装置。监控以微机监控的方式实现。热网水力平衡的调节装置：为搞好管网的初调节，在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀。

运行：原则是合理供热，保证供热质量。热源：只有提高一次网供水温度，才能提高锅炉出力和换热器传热效率，也才能改变换热器的低负荷运行。管网要安装性能好的平衡调节阀，以搞好管网初调节，减少循环水泵流量，改变“大流量，小温差”的不经济运行。科学的运行调节：在推广管网水力平衡技术，做到静态调节的基础上，采用变频调速泵、压差控制器、气温补偿器等设备及其自动控制技术，使热网系统进一步做到动态调节。

4流量调节技术在供热系统中的使用

针对供热系统中泵与风机存在的不同问题，可采取如下解决方案。

4.1 设备裕量过大时通过改变叶轮直径来降低扬程或风压。当设备裕量过大，超出设计工况很多时，对单级的离心式风机和水泵可采用改变叶轮直径的方法来降低扬程或风压，即对叶轮外径进行切削或换成同类直径较小的叶轮；对于多级的泵或风机则可将其叶轮抽掉几级。

切削叶轮直径可以有效改善裕量过大设备的运行情况。

4.2 负荷变化情况下的流量调节采用变速调节方法虽然可以得到较为理想的设备特性曲线，但转速的变化若超过一定的范围，设备的效率仍会明显下降。因此，从节能的角度考虑，应将变速的幅度控制在一定的范围，尽量保证设备在高效区运行。一般来说，设备的最低转数不应小于额定转数的50%，最好控制在100%~70%之间。因此，应通过台数和容量的合理配置来配合对设备流量的调节，以达到较好的节能效果。

5结束语

目前，我国正处于节能技术普及与推广时期，影响这一领域的节能效果，一个经济技术指标良好的供热设计方案只具备了节能的基础，真正能否节能更关键在于地方政府的高度重视、质量监督部门的监管力度、施工队伍的素质提高以及社会不良风气的扭转，加之百姓有良好的节能意识和节能习惯，技术性节能措施才能有效的发挥作用，先进的节能技术才会步入良性循环的轨道。