论文部分内容阅读
目前我国建筑能耗约占总能耗的1//3,而集中供暖工程又是北方建筑不可缺少的组成部分,其运行时间长,涉及面较广,消耗能源之多,在创造节约低碳的新型社会中尤其引人关注。如何在保证舒适的前提下降低能耗,是目前研究的重点[1~2]。
供暖工程中需要使用到大量的风机、水泵等设备,这些设备都是耗电大户,当然对这些设备进行节能分析也是很有意义的。本文通过一个位于河北保定市的集中供暖项目为例,分析变频器在风机、水泵类电机中的节能效益,并对变频谐波提出具体的治理方案。
河北保定市某集中供暖工程谐波治理,规模为5台64MW的燃煤热水锅炉及其附属设施。总建筑面积约15000m2,新建变电站一座,安装2台10/0.4kV、1250kVA变压器和2台10/0.4kV、1000VA变压器,2台630kW大循环水泵采用10/0.69kV、800kVA、12脉冲整流变压器构成电动机变压器组供电。
在该项目中,选择CFC-2000变频器对风机和水泵等设备进行调速。CFC-2000变频器控制方式可以采用无PG矢量控制、有PG矢量控制及V/F控制。速度控制精度达到0.1%,提供1:1000的速度控制范围,可实现转速追踪再起动功能,实现对旋转中的电机的无冲击平滑启动。该工程主要的风机、水泵等设备均采用变频器调速
随着城市建设的飞速发展,北方高校冬季采取集中供热成为城市现代化建设的一个重要供热形式。由集中供热代替传统的分散供热有助于节约能源、减少污染,提高经济效益,是城市建设现代化的一个重要标志。采用集中供暖方式可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理;同时采用集中供热可提高供热质量。但是高校的供热方式可能由于教育经费的有限,或一些其他的客观原因,仍有不可能实行并网集中供热的,以至于学校管网出现管道陈旧,新增建筑物增多而导致水力失调和热量浪费的现象。鉴于从事高校供暖运行工作多年积累的经验,有以下思路仅供探讨:
解决水力失调的方法是调整环路供回水阀门的开度。一种是关小较热环路阀门的开度,以增加压力消耗,使压力损失平衡;另一种是开大不热环路的阀门的开度,以减少压力消耗。效果不明显时,应按具体情况在较热环路的入口加装调压孔板,尽量耗尽较热环路的剩余压头。如果安装标准入口装置,则只需調整一下较热环路上的调节阀的开度,使其流量达到规定值即可。另外,也可采取加粗不热环路的管径方法,以减少不热环路的压力损失。但是现在很多高校的建筑物由于没有安装标准入口装置,这就给初调节带来了困难,只能靠经验调节,使网路基本平衡。下面介绍一种在入口处安装压力表与温度计的楼舍之间进行初调节的方法:
一、首先使整个系统达到热力稳定,网路供水温度保持在某个温度不变,锅炉的总回水温度稳定也不再变化,记录下热源的总供回水温度和所有楼舍的入口处供回水温度。
二、先调节供回水温差小于热源总供回水温差的楼舍,同时,先对热负荷大,偏差值大的楼舍进行调节;再调节供回水温差小于热源总供回水温差的楼舍,同时,也先对热负荷大,偏差值大的楼舍进行调节。
以上调节是局部调节,目的是为了解决网路中各楼舍的流量分配不均问题,但是为了节约能源和经济运行,还需对楼舍内部进行进一步调节,关小环路较短的立管或散热器上的阀门开度,减少近环路的热量,保证远环路的正常流量;关小较高楼层的散热器阀门上的开度,使热量均衡,杜绝热量的浪费。
鉴于高校的特殊性,建议应该把学生楼舍、家属区、办公教学楼分为三个独立的环路系统,以避免热量的浪费,取得运行成本的最大节约。因为学生楼舍、家属区白天人员稀少,晚上人员集中;办公教学楼白天人员集中,晚上人员稀少;而且进入寒假后只有家属区人员集中。所以针对此特点,可以分时段、分时间选取重点部分进行倾斜供热。采取手段是既可以减少运行锅炉的台数,也可以调节环路阀门。这样既可充分利用能源,避免大量地浪费热能,又能大幅度降低运行成本。另外,如果某一环路出现跑、冒、滴、漏的话,通过关闭阀门,还不影响其他楼舍正常供热,保证采暖工作的顺利进行。
高校还有自身的科研优势,还可以采用新材料、新工艺、新设备来节能减排,也可以研制开发出自动感温阀门,这种阀门可以根据室外温度的变化和用户对热量的需求自动调节开度,实时保证热量的均衡,实现经济效益和社会效益的双丰收。
另外,针对北方的特点,结合近几年长春市外墙保温工程给住户带来的受益结果看,对不能实行并网集中供热的高校楼舍进行外墙保温处理,不失为一种既能提高室内温度、又能达到节能降耗的目的,一次性投资终身受益的好办法。
供暖工程中水泵、风机类电机设备存在较大节能潜力,变频调速因其调速效率高,功能因数高,调速范围宽,调速精度高等优势,又可以实现软启动,减少电网的电流冲击及设备的机械冲击,延长设备使用寿命,是目前风机、水泵类设备最理想的调速方案。使用变频调速时,会产生高次谐波,对电网有污染,安装适当电抗系数的电容补偿与有源滤波器配合使用,是消除变频器谐波的较好方案。
供暖工程中需要使用到大量的风机、水泵等设备,这些设备都是耗电大户,当然对这些设备进行节能分析也是很有意义的。本文通过一个位于河北保定市的集中供暖项目为例,分析变频器在风机、水泵类电机中的节能效益,并对变频谐波提出具体的治理方案。
河北保定市某集中供暖工程谐波治理,规模为5台64MW的燃煤热水锅炉及其附属设施。总建筑面积约15000m2,新建变电站一座,安装2台10/0.4kV、1250kVA变压器和2台10/0.4kV、1000VA变压器,2台630kW大循环水泵采用10/0.69kV、800kVA、12脉冲整流变压器构成电动机变压器组供电。
在该项目中,选择CFC-2000变频器对风机和水泵等设备进行调速。CFC-2000变频器控制方式可以采用无PG矢量控制、有PG矢量控制及V/F控制。速度控制精度达到0.1%,提供1:1000的速度控制范围,可实现转速追踪再起动功能,实现对旋转中的电机的无冲击平滑启动。该工程主要的风机、水泵等设备均采用变频器调速
随着城市建设的飞速发展,北方高校冬季采取集中供热成为城市现代化建设的一个重要供热形式。由集中供热代替传统的分散供热有助于节约能源、减少污染,提高经济效益,是城市建设现代化的一个重要标志。采用集中供暖方式可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理;同时采用集中供热可提高供热质量。但是高校的供热方式可能由于教育经费的有限,或一些其他的客观原因,仍有不可能实行并网集中供热的,以至于学校管网出现管道陈旧,新增建筑物增多而导致水力失调和热量浪费的现象。鉴于从事高校供暖运行工作多年积累的经验,有以下思路仅供探讨:
解决水力失调的方法是调整环路供回水阀门的开度。一种是关小较热环路阀门的开度,以增加压力消耗,使压力损失平衡;另一种是开大不热环路的阀门的开度,以减少压力消耗。效果不明显时,应按具体情况在较热环路的入口加装调压孔板,尽量耗尽较热环路的剩余压头。如果安装标准入口装置,则只需調整一下较热环路上的调节阀的开度,使其流量达到规定值即可。另外,也可采取加粗不热环路的管径方法,以减少不热环路的压力损失。但是现在很多高校的建筑物由于没有安装标准入口装置,这就给初调节带来了困难,只能靠经验调节,使网路基本平衡。下面介绍一种在入口处安装压力表与温度计的楼舍之间进行初调节的方法:
一、首先使整个系统达到热力稳定,网路供水温度保持在某个温度不变,锅炉的总回水温度稳定也不再变化,记录下热源的总供回水温度和所有楼舍的入口处供回水温度。
二、先调节供回水温差小于热源总供回水温差的楼舍,同时,先对热负荷大,偏差值大的楼舍进行调节;再调节供回水温差小于热源总供回水温差的楼舍,同时,也先对热负荷大,偏差值大的楼舍进行调节。
以上调节是局部调节,目的是为了解决网路中各楼舍的流量分配不均问题,但是为了节约能源和经济运行,还需对楼舍内部进行进一步调节,关小环路较短的立管或散热器上的阀门开度,减少近环路的热量,保证远环路的正常流量;关小较高楼层的散热器阀门上的开度,使热量均衡,杜绝热量的浪费。
鉴于高校的特殊性,建议应该把学生楼舍、家属区、办公教学楼分为三个独立的环路系统,以避免热量的浪费,取得运行成本的最大节约。因为学生楼舍、家属区白天人员稀少,晚上人员集中;办公教学楼白天人员集中,晚上人员稀少;而且进入寒假后只有家属区人员集中。所以针对此特点,可以分时段、分时间选取重点部分进行倾斜供热。采取手段是既可以减少运行锅炉的台数,也可以调节环路阀门。这样既可充分利用能源,避免大量地浪费热能,又能大幅度降低运行成本。另外,如果某一环路出现跑、冒、滴、漏的话,通过关闭阀门,还不影响其他楼舍正常供热,保证采暖工作的顺利进行。
高校还有自身的科研优势,还可以采用新材料、新工艺、新设备来节能减排,也可以研制开发出自动感温阀门,这种阀门可以根据室外温度的变化和用户对热量的需求自动调节开度,实时保证热量的均衡,实现经济效益和社会效益的双丰收。
另外,针对北方的特点,结合近几年长春市外墙保温工程给住户带来的受益结果看,对不能实行并网集中供热的高校楼舍进行外墙保温处理,不失为一种既能提高室内温度、又能达到节能降耗的目的,一次性投资终身受益的好办法。
供暖工程中水泵、风机类电机设备存在较大节能潜力,变频调速因其调速效率高,功能因数高,调速范围宽,调速精度高等优势,又可以实现软启动,减少电网的电流冲击及设备的机械冲击,延长设备使用寿命,是目前风机、水泵类设备最理想的调速方案。使用变频调速时,会产生高次谐波,对电网有污染,安装适当电抗系数的电容补偿与有源滤波器配合使用,是消除变频器谐波的较好方案。