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多種供暖方式對(duì)比及各供熱環(huán)節(jié)能耗

發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 12:01:00

作者:濟(jì)南能源集團(tuán)

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導(dǎo)讀:我國有很多種供熱供暖的方式,這些方式能耗差異明顯,相對(duì)而言,集中供熱的耗能量比較大,無論是早期建設(shè)的建筑物,還是近期建設(shè)的建筑物,都能夠反映出這一點(diǎn),之所以如此,其中一個(gè)最重要的原因就是集中供熱會(huì)產(chǎn)生不均勻損失,加大耗能量。本文主要通過對(duì)各供熱環(huán)節(jié)能耗的介紹,進(jìn)而探討了熱源供熱效率,希望能夠?yàn)楣峁┡绞降恼_選擇提供幫助。

城市建設(shè)發(fā)展越來越重視環(huán)保,尤其是我國北方供熱供暖的城市,冬季環(huán)境會(huì)受到很大的影響,為此,需要注重能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,同時(shí)對(duì)我國供暖供熱的計(jì)量收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革,以便我國的供熱供暖方式能夠更加的多元化?,F(xiàn)階段,我國選擇使用的供熱供暖方式,不夠合理,也沒有充分的考慮都其適用條件,這也是能耗量比較大的重要原因之一

一、各供熱環(huán)節(jié)能耗

我國由于氣候原因,冬季必須要進(jìn)行供暖供熱,尤其是北方地區(qū),供熱供暖的方式有很多種,每一種的耗能情況都不同,而且每一個(gè)供熱環(huán)節(jié)也有不同的能耗,如果能夠掌握這一規(guī)律,對(duì)供熱供暖節(jié)能將有積極的意義。供暖供熱系統(tǒng)主要是利用轉(zhuǎn)換能力來達(dá)到供暖供熱的目的,其各環(huán)節(jié)能耗情況如下:

1建筑散熱

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱以及通風(fēng)喚氣,是現(xiàn)代建筑散熱重要的構(gòu)成部分,盡管建筑建設(shè)的年代有差異,但是通過計(jì)算,建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量與通風(fēng)換熱的散熱量幾乎相同,而且這兩者的散熱量與建筑保溫程度也相同。通過實(shí)地的測(cè)算發(fā)現(xiàn),近期建設(shè)的建筑物,其建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到了25W /m²,還有很多建筑的能耗水平已經(jīng)達(dá)到了20w/m²,這非常值得一提。實(shí)際測(cè)算中還發(fā)現(xiàn),供熱供暖的差異的確會(huì)影響建筑物實(shí)際能耗水平的高低,盡管建筑物的年代不同,會(huì)影響到建筑的保溫水平,但是這種差異并不大,如果再不考

2不均勻熱損失

如果建筑物選擇的供熱方式是集中供熱,則其存在的最大問題就是不均勻熱損失,換言之就是供熱失調(diào)。即便兩棟建筑物是同一個(gè)供熱系統(tǒng),但是兩者的能耗也有很大的差別,即使建筑布局、散熱器都相同,這種情況依然存在。之所以會(huì)出現(xiàn)這種不均勻熱損失,主要是因?yàn)榧泄峁芫W(wǎng)沒有進(jìn)行有效調(diào)節(jié),也有可能是因?yàn)槌跽{(diào)節(jié)工作沒有做好。不均勻熱損失的存在,使得建筑物中有很多的不利用戶,供熱系統(tǒng)為了使得不利用戶也有足夠的熱量,就需要極大供熱量,但是因?yàn)檎{(diào)節(jié)手段不佳,或者沒有有效的激勵(lì)機(jī)制,這使得室內(nèi)過熱的用戶只能通過開窗將熱量釋放出去,這就會(huì)導(dǎo)致建筑物的實(shí)際散熱量明顯的提高,此外,管網(wǎng)調(diào)節(jié)沒有做到均勻,也是導(dǎo)致不均勻熱損失的重要原因,無論是室內(nèi)管網(wǎng),還是室外管網(wǎng)都會(huì)引起這種情況。通過調(diào)查顯示,室外管網(wǎng)調(diào)節(jié)無效是產(chǎn)生建筑物不均勻熱損失的最重要原因,其損失的程度要高于管網(wǎng)的直接損失。就目前的技術(shù)水平而言,難以使室外管網(wǎng)做到以有效調(diào)節(jié)。

3管網(wǎng)熱損失

室內(nèi)管網(wǎng),管網(wǎng)布置在室內(nèi),其散發(fā)的熱量也用于加熱建筑,因此不形成直接的熱損失。樓內(nèi)管網(wǎng)一般與室外管網(wǎng)直連,其由于漏水造成的熱損失與室外管網(wǎng)一并考慮。

室外管網(wǎng),保溫?zé)釗p失是管網(wǎng)熱損失的主要部分。同時(shí),不同的管網(wǎng)熱損失差別很大,這與管網(wǎng)敷設(shè)方式(直埋/管溝)、建造年代、保溫水平、管網(wǎng)規(guī)模、供回水溫度和維護(hù)水平等都有關(guān)。一般室外管網(wǎng)熱損失為3~5W/m²。

高溫?zé)崃芫W(wǎng),與室外管網(wǎng)相比,其長度并不大,但保溫水平和管理水平遠(yuǎn)高于室外管網(wǎng),因此熱損失較小。

目前北京城市熱網(wǎng)熱源供水溫度與大多數(shù)熱力站處測(cè)出的供水溫度之差均小于2℃,回水干管溫差應(yīng)更小些,則總損失溫差在3℃左右。目前供熱高峰期供回水溫差約為65℃,因此城市高溫?zé)崃芫W(wǎng)熱損失不超過輸送熱量的5%,約為2W/m²。

泵耗,管網(wǎng)除保溫?zé)釗p失和漏水熱損失外,還有循環(huán)水泵的電耗。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù),室外管網(wǎng)供暖期的平均耗電量為3.7kWh/m2,范圍為2.3~5.0kWh/

二、熱源供熱效率

1燃煤鍋爐

依規(guī)模不同,鍋爐效率有很大差別。由于煤是固體燃料,以接觸式表面燃燒為主,燃燒的完全性受爐膛溫度的影響,鍋爐容量越小平均爐膛溫度越低,燃燒越不完全,因此鍋爐效率與鍋爐的噸位、燃燒方式和供熱介質(zhì)溫度有關(guān),同時(shí)鍋爐的運(yùn)行管理水平對(duì)鍋爐的效率有較大的影響。一般大型鍋爐房的管理水平較高,鍋爐的熱效率相應(yīng)較高。煤在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏過程中有一定的損失,因此鍋爐房實(shí)際供熱效率要小于鍋爐效率。根據(jù)在某地區(qū)的測(cè)試統(tǒng)計(jì),燃煤鍋爐房供熱效率為55%~75%。

2天然氣鍋爐

無論規(guī)模大小,鍋爐效率一般差別不大,。由于天然氣是空間燃燒,鍋爐效率主要與受熱面大小、供熱介質(zhì)的溫度和換熱強(qiáng)化等因素有關(guān)。由于天然氣鍋爐不產(chǎn)生灰分,受熱面布置不考慮灰堵和清灰問題,可以采用波紋管和旋流片等強(qiáng)化傳熱方式,所以鍋爐的熱效率高,熱水鍋爐一般都在90%左右。由于爐膛燃燒溫度低,排煙溫度較低。

3天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)

天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)天然氣梯級(jí)利用,提高天然氣利用的經(jīng)濟(jì)性,平衡電力供應(yīng)的峰谷差。對(duì)于天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)方式,在設(shè)計(jì)工況下,當(dāng)發(fā)電效率為40%,供熱效率為42%時(shí),與目前發(fā)電效率55%的聯(lián)合循環(huán)電廠相比,每發(fā)出1kW電力,多消耗燃料0.7kW,但多產(chǎn)生熱量約1.05kW,從這個(gè)意義上講,相應(yīng)的折算供熱效率約為150%。

天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)相對(duì)于熱電分產(chǎn),一般情況下是節(jié)能的,但節(jié)能效果不如燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)顯著。對(duì)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)效率的評(píng)價(jià)是與天然氣鍋爐和天然氣發(fā)電廠效率相比而言的。而天然氣鍋爐的效率一般都在90%左右,天然氣純發(fā)電的效率也很容易超過50%(燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)),這兩種系統(tǒng)的效率都非常高。雖然天然氣熱電聯(lián)供實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用,但是,對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)而言,由于過剩空氣系數(shù)較大,在相同的排煙溫度下,其總效率要明顯低于天然氣鍋爐。對(duì)于內(nèi)燃機(jī),雖然過??諝庀禂?shù)對(duì)效率的影響不如天然氣輪機(jī)那么明顯,但是如果低溫冷卻水不能得到利用,總效率也會(huì)明顯低于鍋爐。一般地,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的總效率在80%左右,而在部分負(fù)荷情況下,特別是當(dāng)熱電負(fù)荷不匹配時(shí),其總效率會(huì)更低。鑒于以上原因,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效果應(yīng)慎重看待。

三、結(jié)語

綜上所述,可知對(duì)多種供熱供暖方式的能耗進(jìn)行分析是十分必要,因?yàn)樵谀茉促Y源短缺的情況下,如果能選擇出一種比較合適的供熱供暖方式,能夠大大節(jié)約能源資源,因?yàn)橛行┙ㄖ锏慕ㄔO(shè)的時(shí)間比較久遠(yuǎn),因此選擇的供熱方式比較傳統(tǒng),針對(duì)這種情況,有關(guān)部門應(yīng)該組織相關(guān)人員,對(duì)其供暖方式進(jìn)行改造,以便能夠最大程度的減少能源損失,同時(shí)也能夠滿足人們的供熱供暖需求。

多種供暖方式對(duì)比及各供熱環(huán)節(jié)能耗

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