供熱領域提高蒸汽利用率的新型節能技術方案

楊精林

【摘要】本文介紹了一種提高蒸汽利用率的新型節能技術設計方案，并通過對一個供熱換熱站的技術改造、試驗、計算，驗證了該設計方案的節能效果明顯，效益顯著，具有很好的推廣價值。

【關鍵詞】節能方案；蒸汽；利用率

0引言

我國北方每年冬季都會有供暖期，用于供暖的能源消耗占冬季能源消耗的很大比重，如何降低供暖能源消耗成為整個社會節能降耗的重要課題。目前我國城市供暖系統的主要方式是：首先生產高溫高壓的蒸汽，將蒸汽供應到每個居民小區的換熱站，通過換熱機組將蒸汽的熱量轉換成熱水的熱量，然后供應到千家萬戶。這種節能技術方案就是從如何提高蒸汽利用率的角度著手，實現節能的目的。

1節能方案的工作原理

該供熱節能技術的基本原理是蒸汽通過換熱器后產生冷凝水，再將溫度較高的冷凝水用水泵輸入供熱循環系統，充分利用冷凝水的余熱。再將供熱循環管道中的部分回水用水泵輸入熱泵水箱，利用熱泵技術將水箱中熱水的部分熱量再吸收出來，添加到供熱循環中，再次利用余熱。通過兩次充分利用余熱中的熱量達到提高能源利用率的目的。

設計原理框圖：

2試驗檢測數據

為了驗證該技術方案的節能效果，通過反復研究、多次修改設計，最后利用該方案對某一個小區的供熱系統進行節能技術改造，并安裝了各種計量檢測儀表，連續檢測24小時，記錄了各種計量數據，發現該技術在提高換熱站蒸汽利用率方面有明顯作用。具體數據如下：

1）24小時內用蒸汽總量70t，壓力0.4MPa,溫度143℃；

2）水泵輸入管道的冷凝水69t，水溫72℃；

3）輸入熱泵水箱的水量68t，水溫36℃；

4）熱泵制熱量2500kWh；

5）返回供熱管道的冷凝水量69t，冷凝水溫度72℃，回水管道水溫36℃；

6）輸入管道的水泵耗電量10kWh；

7）輸入熱泵水箱的水泵耗電量9kWh；

8）熱泵耗電量22.5kW×24小時=540kWh。

3計算過程:

１）輸入管道的冷凝水的熱量(換算成kJ)Q1：

根據物理學得知，1g水溫度降低1℃放出的熱量是1卡，1卡=4.2J，

Q1=69t×1000kg/t×（72-36）℃×4.2kJ/kg·℃

=10432800kJ

２）熱泵制熱量(換算成kJ)Q2：

Q2=2500kWh×3600kJ/kWh=9000000kJ

3）消耗的電能(換算成kJ)Q3：

Q3=（輸入管道的水泵耗電量+輸入熱泵水箱的水泵耗電量+熱泵耗電量）×3600kJ/kWh

=（10+9+540）kWh×3600kJ/kWh=2012400kJ

4）換熱站24小時所用蒸汽量的總熱能為(換算成kJ) Q：

查表，得到每t蒸汽的熱值約為2738060 kJ，

Q=2738060kJ/t×70t=191664200kJ

5）提高能源利用率η：

利用余熱的總量減去消耗的電能，除以消耗的總熱能。

η=（Q1+Q2-Q3）÷Q×100%

=（10432800kJ+9000000kJ-2012400kJ）÷

191664200kJ×100%

=9.1%

4節能方案的效益分析與結論

以我國北方的大部分地區為例，一個中型居民小區供熱系統每天消耗蒸汽70噸，一個供暖季4個月120天，所消耗的蒸汽總量是8400噸，利用這種節能技術后可以節約蒸汽764噸，一個中型城市每年就可以節約蒸汽三十萬至四十萬噸，減少煤炭消耗六萬至七萬噸。

通過以上的分析驗證，該節能技術方案提高蒸汽利用率明顯，并進一步提高供熱系統的經濟效益，能節約大量蒸汽，對提高城市供熱領域的能源利用率有很大幫助。作者詳細介紹了該節能技術方案，希望對供熱領域節能降耗有一定的指導意義。

［責任編輯：湯靜］