提高機修廠區域室內采暖溫度的措施探討

宋凱旋（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

1 概述

機修廠區域包括廠房、車庫及辦公樓等建筑物，冬季供暖季節辦公室平均室內溫度為12℃，廠房、車間的平均室內溫度為10℃，不能達到《采暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019—2003設計要求。室內采暖溫度的高低與采暖系統的熱效率有著直接的聯系，通過提高熱效率可以提高室內采暖溫度[1]。采暖系統熱效率體現在熱源的制熱效率和熱網的熱輸送效率兩方面，集中供熱系統主要由熱源、熱網、熱用戶三大部分組成，包括熱量的制備、轉化、輸送、利用四個過程。各部分都存在不同程度的熱損失，減少每一部分的熱損失都可以提高熱效率。采暖系統熱效率可達80%～90%[2]。

2 存在問題

2.1 熱源-鍋爐排煙熱量損失大

熱源作為熱量制備的源頭，其制熱效率將是影響供熱效果的關鍵所在，機修廠區域的采暖由X轉油站的燃氣鍋爐承擔，調查時鍋爐的排煙溫度為260℃，在進入鍋爐的冷空氣取20℃的情況下，查對鍋爐廠家熱力計算書中的溫焓表，計算得到燃氣鍋爐的排煙損失為12.5%。查找資料得知，中小型工業鍋爐的排煙溫度正常情況下應在200℃以內，排煙溫度每降低12～15℃，可提高鍋爐效率1%[3]。現場調查鍋爐的排煙溫度可達260℃以上，如此高溫的煙氣排放到大氣中帶走很多熱量，因此，降低排煙溫度，減少排煙熱損失，可以提高鍋爐效率[4]，由此提高室內采暖溫度。

2.2 熱網水力平衡失調

由于該區域建設年限比較早，隨著功能的擴展，建筑面積逐步增加，A作業區及廠培訓中心就近接入該采暖干線，造成整個供熱系統熱力平衡破壞，水力平衡失調嚴重[5]。A作業區和機修廠區域共用一條采暖干線，其中機修廠內各建筑物的采暖管線都經由分集水器接至采暖干管，而A作業區各建筑物的采暖管線直接接至采暖干管。由于A作業區礦部距熱源較近，管網阻力不平衡，水量分配不均，導致機修廠內采暖供水壓力不足，室內采暖溫度低（見圖1）。

圖1 X轉油站改造前采暖流程

2.3 室內管路系統選取不合理

機修廠區域室內管路流程為異程式，即散熱器的供水管和回水管水流方向相反，該流程導致后端散熱器沿程阻力大，回水壓力低，從而造成熱媒不能有效循環，影響末端散熱器散熱效果，最終導致室內溫度低，需要重新選擇室內管路流程。

2.4 暖氣罩阻礙散熱

機修廠區域考慮室內裝修的美觀，散熱器外采用金屬罩裝飾，散熱器全部包到裝飾內，只在上面留散熱孔。現場用測溫儀測量發現，暖氣罩內、外溫差達到4℃，可見暖氣罩嚴重影響散熱。

3 改造措施

3.1 提高熱源制熱效率

現場調查發現，造成鍋爐排煙溫度高的主要原因是爐體結構不合理、進風量大，導致過剩空氣系數大，排煙溫度高。通過調節煙道擋板，增設花墻，使鍋爐排煙溫度由260℃降到180℃，過剩空氣系為數由2.49降到1.74，鍋爐效率提高6%，室內溫度相應提高3℃。天然氣年耗氣量由1.88×106m3降到1.56×106m3，年節氣3.2×105m3，天然氣按1.51元/m3計，每年節約48.32萬元。

3.2 改進熱網流程

針對采暖工藝存在的問題，經過分析討論做出兩種方案：

1）在提撈隊閥組間新建循環泵。2臺（運1備1），保證機修廠內采暖運行壓力和水量。循環水泵電機功率為22 kW，每年運行5個月，預計每年用電79 200 kWh，電費按0.68元/kWh計，扣除泵的成本及維護費用，每年所需電費為5.38萬元。

2）在機修廠提撈隊采暖閥組間新建分集水工藝。使A作業區和機修廠采暖都通過分集水器統一控制各采暖支線，保證各區域的采暖均衡。新建采暖閥組及采暖管線費用預計3萬元。

從節能降耗和預期效果角度對比，方案二明顯優于方案一，在改造中將A作業區采暖支線加入提撈閥組間統一控制，改造流程見圖2。

圖2 X轉油站改造后采暖流程圖

通過對外網流程改造，提高了A作業區及機修廠區域采暖系統整體可靠性，改造前機修廠供水壓力低于A作業區0.1 MPa，改造后二者供水壓力基本一致，水力均衡后，機修廠區域的室內采暖溫度相應提高2℃。

3.3 選擇最佳管路系統

針對異程式的缺點，對比了其他三種管路流程下采暖系統的優缺點：單管跨越式管路系統不能過長，阻力大，影響散熱器排氣，該區域面積大，不能采用該系統；單管順流式會造成末端散熱器溫度低，當一組散熱器出現故障，整個采暖系統將停運，導致室內溫度過低[6]；雙管同程式流經每組散熱器的管線長度一致，克服了水力失調的問題。因此，為機修廠選取了雙管同程式管路流程。改造后，末端散熱器溫度提高3℃，室內采暖溫度總體提高1℃。

3.4 拆除暖氣罩

拆除散熱器外的裝飾罩，將原散熱器更換為外型美觀的鑄鐵噴塑散熱器，改造后，極大地增加了熱交換面積及流通空間，室內溫度總體提高2℃。

4 結論

1）調節煙道擋板，增設花墻后，鍋爐效率提高6%，室內溫度相應提高3℃。同時減少了燃料的消耗，年節氣3.2×105m3，天然氣按1.51元/m3計，每年節約48.32萬元。

2）采暖閥組間新建分集水器工藝使管網阻力得到平衡，水量分配均勻，減少了采暖循環泵的使用。機修廠區域供水壓力升高，室內采暖溫度相應提高2℃。

3）采用雙管同程式管路流程后，末端散熱器溫度提高3℃，室內溫度總體提高1℃。

4）拆除散熱器裝飾罩能夠增加熱交換面積及流通空間，室內采暖溫度相應提高2℃。