节能调节

节能调节（精选九篇）

节能调节 篇1

1) 质调节:即改变管网的供水温度。2) 量调节:即改变管网的供水流量。3) 质量—流量调节:即同时改变管网中的供水温度和供水流量。4) 间歇调节:即改变每天供热的时间。

2 热源节能调节方法

某供热公司热源厂现有三台64 MW锅炉, 设计供热能力为300万m2。供热管网采用质、量相结合的调节方式。一次热水管网系统调节方式为分阶段改变流量的质调节, 二次热水管网系统为纯质调节。根据该供热公司以往运行情况和2012年~2013年采暖季季末的联动试验结果, 热源厂两台泵满负荷运行流量为2 750 t/h, 该种运行状态下考虑两台循环泵满负荷运行。根据室外气温结合设备状况调节循环流量, 热源厂流量按G=93%和G=70%运行, 流量分别为2 750 t/h和2 071.90 t/h。运行期启动该热源厂锅炉, 根据室外温度的变化, 确定热源厂锅炉运行台数, 以满足负荷所需的热量。

由以下方法达到热源节能目的:

1) 当室外温度在5℃~-4℃ (不包括-4℃) 时, 供热管网流量为计算最大流量的70%, 该热源厂循环流量为2 071.90 t/h, 一次网供水温度为71℃~100℃, 回水温度43℃~52℃, 这个阶段该热源厂由两台循环泵满负荷运行;

2) 当室外平均温度twp在-4℃ (包括-4℃) ~-11℃时, 供热管网内的循环流量为计算最大流量的93%时, 该热源厂循环流量为2 750 t/h, 一次网供水温度为89℃~108℃, 回水温度54℃~60℃, 这个阶段该热源厂由两台循环泵运行;

3) 当室外温度达到10℃以上时就可以采取间歇式供热调节, 在保证供热室内温度的条件下实现节能降耗的目的。

3 热力站节能调节方法

由于热力站的热源是由热源厂统一提供, 所以热力站在满足用户供热需求的情况下一般只能通过调节站内循环流量达到节能降耗的目的。

现某供热公司为了提高热力站的供热能力, 降低运行成本, 实现节能降耗。为某热力站循环泵加装变频设备, 该热力站循环水泵的型号是KQL100/350-11/4, 流量Q=50 t/h, 扬程H=32 m, 功率N=11 k W, 以提高热力站站出力, 并节能降耗。

1) 采用变频设备的节能分析。一个采暖季运行期间, 循环泵工频运行时的费用为:

采用变频设备, 按38 Hz运行时费用为:

11 k W× (38/50) 3×151 d×24 h/d×0.66元/k Wh=11 549.56元。

若一个采暖季运行期间循环泵按照38 Hz变频运行, 则较工频运行可节约14.76万元/采暖季。

2) 采用两台循环水泵同时运转的节能分析。

根据泵的特性:

其中, G为流量;H为扬程;N为功率;n为转速。

两台泵并联:G1=2×35×0.7=49 t/h;

通过计算结果可知, 两台泵并联运行变频后, 流量和单台泵大致相同, 扬程降低一半左右, 而功率单台泵降至1/3左右, 两台泵则为2/3。

3) 提高供回水温差。

根据热量计算公式:

可知, 当供热系统向热用户提供相同的热量时, 供回水温差与循环水量成反比例关系。即系统的供回水温差大, 则循环水量就小, 水泵的能耗就会大大降低。

当Δt2=2Δt1时, G2=1/2G1, H2=1/4H1, N2=1/8N1。

故, 在充分考虑供热管网承受能力的前提下, 将该小区的供回水温度由原来的90℃/70℃, 提高到95℃/70℃, 这样, 便可使泵的工作功率降低到原来的51.2%。

另外, 根据各热力站所带的热负荷的不同, 以及各热力站的实际情况, 对热力站的设备进行调节时, 对于热力站离热源比较远的地方, 供水流量达不到设计流量的情况下, 可在回水管网上增设回水加压泵, 用以增加热力站系统的循环流量。

4) 热力系统全网平衡调节。

全网所带热力站由清华同方的全网平衡系统来调节热力站的热平衡, 再对各热力站进行微调节, 以达到热量的合理分配和充分利用。

4 供热管网的节能调节方法

供热管网作为供热环节中不可忽视的一部分, 在节能降耗中也起着非常重要的作用, 通过管网上各个阀门的开度分配全网的热量, 使所有热量得以充分利用和合理分配, 每天巡视管网的正常运行, 是否有跑、冒、滴、漏, 尽最大能力保证热源的完整性。

5 结语

通过对供热系统的了解和分析, 正确认识节能的重要性, 从每一个细节着手, 加强自身素质, 为节能降耗贡献一份力量。

摘要：为了保证供热质量, 满足使用要求, 并使热能制备和输送经济合理, 对热水供热系统进行了供热调节, 阐述了热源、热力站、热力系统全网平衡调节的方法, 以提高供热公司的运行经济性, 降低运行成本, 实现节能降耗。

关键词：热源,热力站,变频,节能

参考文献

[1]贺平.供热工程[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社, 1993.

[2]韩忠.浅谈供热系统的节能措施与办法[J].山西能源与节能, 2003 (3) :25-26.

节能调节 篇2

1智能电网节能调度功能带来的电力产业机遇

(1)对发电调控带来的机遇。对于电力企业的发电功能来说，控制发电的速度、发电量是重要的节能调度工作内容，同时节约发电能耗也是需要重点关注的工作内容。智能电网这体系的出现不仅能够实现高水平的节能调度，同时还能够以自动化、互动化的模式来实现更加智能化的电力能源有效控制。在我国对电力改革的关注度不断增加的背景下，电力企业渐渐分离为发电企业与电网调控单位两个方向，从根本上实现了厂网分离的电力管理模式，这种电力改革手段将电力产业的受利方分散化，使发电厂与电网控制分离成为一个单独的生产调节体系，智能电网的开发对于发电事业来说意义重大。通过智能电网的调控手段将能够使电力网络控制更加高效、灵活性更加，能够最大限度的满足电力节能调度工作的需要。智能电网系统对电网控制的日趋智能化，将为发电企业带来更为理想的节能调度环境，发电节能调度水平提升发电企业的自主性也更加强烈，能够拥有更大的自主控制空间，利于整个发电产业的发展;

(2)对用户用电调控带来的机遇。智能电网由于具有了更高水平的电量调节、输送控制能力，因此对用户用电来说也增加了更多的灵活性。以往在夏季出现供电压力时往往会通过定时断电的形式来实现对电网的卸压，保持日常其它时间的用电稳定性不被影响，然而这种调节手段虽然是比较有效的，但却与智能化的节能调度要求相距甚远，同时也缺乏人性化特点，即使在断电阶段用户有强烈的用电需求也无法得到满足。智能电网体系中完善的电网信息体系能够将电网的运行状态与调节操作等信息及时传达到网络上的每一位用户，这就能够使用户不仅可以接收到电网运行的信息，还能通过信息上传将自身的用电量需求及时传达给智能电网体系，实现电力的智能化调节和分配。这种互动式的调节模式就是为了实现对电力资源的最大化节约，根据每一位用户的具体用电情况调配最为合理的电力优化策略，有助于提高国民用电的稳定性与灵活性。

2智能电网节能调度互动式的实现

(1)发电企业互动式节能调度的实现。发电企业是国家节能减排要求重点管理的企业之一，由于传统的发电形式是火电发电，因此会产生非常严重的污染物排放，要达到国家对电力行业所规定的排放标准就应当从节能调度入手。智能电网的互动性对于发电企业来说就是将电网的需求量进行信息反馈，使发电企业的发电指标制定有充分的数据依据。根据智能电网中的发电指标电力企业能够有更多的自主权限，例如某个区域电网的最大负荷为 7000 万千瓦，那么这一时期内的发电量就应当以这个标准为依据来决定发电量，从而能够更加合理的规模原料的用量与发展效率，实现对能源的节约和污染物排放量的有效控制;

(2)用户互动式节能调度的实现。供电网络的稳定状态主动权集中在用户方面，所以智能电网实现节能调度的根本在于和电力用户之间的信息互动。一方面用户自身的用电量存在一定的习惯性和规律性，另一方面电网的供需状态数据也能够被终端电力用户所接收到，使用户能够根据电网的供需紧张状态进行用电量的调整，实现整个电力网络的智能化互动式节能调度。国家电网在用户用电过程中的电能浪费主要是由于电力系统负荷波动造成的，如果能够加入智能电网的互动式调节就能够平衡电力供需状态，从而使电力系统的负荷趋于稳定，实现节能调度的目的。

3用户参与互动式节能优化调节的实现条件

(1)技术条件。目前智能电网已经接近成熟的网络体系为实现与用户之间的互动式节能优化调节提供了足够的技术基础，然而要实现高效的节能优化调节完善的信息化平台是必要条件。目前已经有 AMI 技术为实现这个信息平台提供了稳定支持，在此技术前提下建立起全面的智能电网互动式信息平台，将每位用户的信息实时传达至节能调度中心，再将智能电网的调度信息发送到每位用户终端，使用户随时能够掌握电网运行状况;

(2)政策条件。参与互动式节能调度系统是用户的自愿行为，从政府方面应当对这种行为予以积极的政策性支持，必要的可运用激励手段增加用户加入智能电网信息化平台的行为，例如通过对信息化平台的有效宣传让用户提高对智能电网互动式节能优化调节给自身带来的益处，或者是直接运用电费价格给予一定补偿的经济手段增加用户加入信息化智能电网调度系统的数量。

4结语

节能调节 篇3

【关键词】空气调节系统；节能；采暖与通风

1 空气调节系统简介

空气调节系统又称空气调理，简称空调，是通过人为技术和科技手段实现的对环境空气的净化和调节，使某些环境可以达到其要求从而满足生产需要或改善劳动环境。空调采暖与通风，则是空调功能重要的一部分，生活中是为了通过维持人体热平衡来给人们提供舒适的室内热环境，生产中是为了通过提供恒温恒湿环境来满足生产的工艺要求。

空调在生产生活中扮演着重要的角色，但与此同时其巨大的能耗问题也成了环保节能中最亟待解决的问题，主要是由于空调通常以高品质的电能作为电源，这与我们国家大部分地区还处于电荒的状态形成了巨大的反差，进一步激化了空调的节能问题。因此我们研究人员和空调设计人员均应从设计、运行的高度进行全面的考虑，通过严格的遵守设计规范和相关的国家法律法规、坚持把握节能减排的原则来将节能贯穿到空调的设计与运行中。

空气调节系统的节能可以根据其涉及到的所有可节能环节来进行涉及，具体分析如下文。

2 空气调节系统能耗来源

空气调节系统的能耗在整个的建筑能耗中占较大份额，据统计，在一般发达国家中，空气调节系统采暖与通风可占到建筑能耗的65%，其具体的能耗来源可以大致分为以下几大类：

2.1 建筑自身设计引起的能耗：空调采暖与通风作用的场所是由建筑的围护结构组成的，主要包括屋顶、墙壁、地板、窗户和门等，在空调采暖与通风中，从建筑围护结构上损失的能量是不在少数的，以较为常见的4单元6层建筑为例，通常其从围护结构上损失的能耗占到全部损失的77%，由此可见，通过改善围护结构来减低空气调节系统的能耗是非常有意义的。

2.2 空调自身设计引起的能耗：空调自身与环境的合适与否也会很大程度的影响到空调在运行工程中的能耗問题，如极端环境中空调的过载或者是空调的设计不完善等。

2.3 建筑规划设计引起的能耗：建筑自身设计的分区选址、朝向布局、建筑体型、建筑间距等方面的问题都会不同程度上的影响到空调采暖与通风所需要的能耗。这主要是由于向阳、风向、辐射、环流等因素的影响。

3 能源节能

能源的节约是空调采暖与通风系统节能中最为直接有效的方式，

3.1 新型能源的使用：这里主要是指利用天然气来作为空调采暖与通风系统中的能源，天然气的使用能较好的解决温室效应气体的排放，即节约能源，还可以减少对环境的污染，实际应用前景堪称广阔。

3.2 可再生能源的使用：可再生能源的来源较为广阔，如地下水、海洋、地热等。如地热泵空调，就是利用地下水、土壤等自然资源的能量来进行采暖，在冬季的时候为民居提供热能，不失为一种高效节能环保的空调采暖与通风系统。这方面的应用还包括太阳能能源的利用等。

4 技术节能

科技是改变和促进技能的最大动力，通过科学技术手段在节能的各个环节上进行处理，能够最大程度的实现空调采暖与通风的节能目的：

4.1 空调自身设计的完善：空调采暖与通风系统尤其是中央空调系统是一个相当复杂和庞大的系统，其系统自身质量的优劣将会直接影响的系统的工作运行效率，由此可知空调系统的设计是节能的关键所在。所以，节能性空调在设计的时候就必须有一些新的调整，如新风系统的设计，这主要是考虑到我们国家的实际情况，一些地区的春秋较短，那么就可以利用一部分新分的冷量甚至是全新风供冷，而不用开冷冻机，这一举措经实际证明，在春秋这两季，是完全可以节约近60%的能耗的，其节能效果相当明显。

4.2 热回收技术：这是指对空调机组排出的热量进行有效的回收再利用，以此来避免排风系统直接就将空调房内的热量排出，造成能量浪费。

4.3 地板辐射采暖技术：这是指直接造地板下铺设暖通管，通过低温加热地板来实现对室内温度的调节。这种方法主要是以热水作为介质，通常要求其表面温度不超过45℃即可。这种方式的优势就在于其受热均匀，避免了局部温度较高的问题，通过加大能量利用率的方式来减少能量的损耗。

5 建筑节能

通过对建筑结构的调整来减少热能的损失也是节能的有效方式之一：

5.1 改善建筑围护结构的保温性能：上文中已经详述建筑围护对于节能的重要性，事实上，在国家的相关设计规范中，是明确有规定的，首先要求的就是要保证建筑围护的保温和隔热性能。对于因特殊原因不能满足相关要求的建筑，就必须按照要求选用特殊玻璃等进行补救，如使用双层玻璃等。

5.2 正确选择建筑的朝向和建筑间距：有报道说某大型城市中高楼建成后其相邻建筑的一楼住户多年不见阳光，由此可见，建筑朝向和建筑间距对与空调节能都是很有影响的，主要是由于太阳能的利用与否问题。如：相同的建筑，南北朝向就比东西朝向的保温要求相对较小。

6 管理节能

事实上，不管是什么领域的节能和调节措施，都离不开工作人员的直接操纵，所以在空调采暖与通风系统的节能问题上，工作人员的能力和素质问题也是不可忽视的，这主要是两个方面，一方面是对于空调的严格管理，另一方面就是对空调的使用者的节能教育。实际中，这些工作做的并不十分到位，这也是造成空调系统耗能巨大的一个因素，既是加大了空调系统的建设投资、更为惊人的就是其运行耗资，显而易见的是远超过了国家的相关标准的。因此，对空调操作人员进行有效的节能素质培训，必要时可以实行考核合格上岗制，同时要对空调费用进行行之有效的收费制度。这些都可以一定程度上抑制空调的无限制使用。

7 结语：

随着我们国家建设重点的转移，节能重点也随之从工业节能逐渐转向了建筑节能。又由于空调系统的采暖与通风在建筑节能中占了主要的部分，因此其节能也就成为了关系到国计民生的大问题，成为了关系到国家可持续发展的重要环节，对于其节能问题就不得不给予较高的重视，以使最终实现空气调节系统经济、节能、安全和舒适的共赢。本文即附着于这一指导思想，对空气调节系统进行了简要介绍并着重探讨空气调节系统采暖与通风中节能的具体方法和措施，仅供同行参考探讨。

参考文献：

[1]叶继群.基于暖通空调系统节能的分析[J].工程技术，2010（7）

[2]杨春梅.暖通空调与节能设计的相关问题探讨[J].内江科技，2009（1）

[3]李祥.暖通空调系统中环保节能技术应用发展探讨[J].科技论坛，2011（27）

供热系统水力调节与节能 篇4

关键词：水力调节,水力平衡,节能,供热效果

在供热、热水采暖系统中, 热媒由闭式管路系统输送到各用户。对于一个设计正确、并能按设计要求运行的管网系统来说, 各用户应该均能获得设计水量, 及能满足其热负荷的需要。但由于大部分输配环路及热源机组环路存在水利失调、水泵选型偏大以及各用户室温不一致等原因, 导致了能耗高、供热品质差。

所谓水力平衡系统是指系统实际运行时所有用户都能获得设计水流量, 而水力平衡则意味着水力失调。水力失调有两方面的含义, 其一是指系统中当一些用户的水流量改变时, 会使其他用户的流量随之改变。其二是指系统虽然经过水力平衡计算, 并达到规定的要求, 但在施工安装, 并经初调试后, 各用户的实际流量仍旧与设计要求不符。

1 水力调节

1.1 在进行供热、供水系统水力管网系统设计时,

虽然设计者仔细的设计计算及平衡计算, 但在实际运行时, 各环路末端装置中的水流量并不按设计而是远大于设计水量。分析原因主要有两个:a.缺乏消除环路剩余压头的定量调节装置。因为有利环路的剩余压头较难以管经变化档次来消除, 目前的截止阀和闸阀既无调节功能、也无定量显示, 而节流孔板往往难以计算得比较精确。b.水泵实际运行点偏离设计运行点。设计时水泵型号按两个参数选择, 流量为系统总流量, 扬程则为最不利环路阻力损失加上一定的安全系数, 由于实际阻力往往低于设计阻力, 水泵工作点处于水泵特性曲线的右下侧, 使实际水量偏大。此外对于旧系统改造、逐年并网, 或者要考虑供热面积逐年扩大的管网系统, 想以一次性的平衡计算或安装节流孔板是行不通的, 设计时留有较大的富裕量是可以理解的, 那么, 大流量以及水力失调则是不可避免了。

1.2 在能源价格便宜、供热作为社会福利,

较少考虑成本、系统规模不大、对供热品质要求不很高时, 选用大容量设备来弥补潜在的不平衡问题是可以奏效的。但是, 散热器热量并不是与通过散热器的热量成正比的。根据散热器散热量与水量的关系可以得知, 当流量从设计流量的100%增加到300%设计值时, 散热量只从100%增加到110%, 这样最不利环路室温可以改善, 但有利环路室温却偏高。事实上总水量增大, 会使锅炉出水温度升不上去, 即使不利环路保持了设计水量, 也会由于水温低而使室温达不到设计值。

1.3 如果水系统得到平衡, 并且锅炉运行在其额水流量情况下,

上述一系列不合理现象均能得到改善。而这些平衡则由初调节及供热调节来完成。初调节指在系统初期利用预先安装好的流量调节装置, 对系统进行一次调节。而为满足供暖通风热负荷随室外气象条件变化, 热水供应和生产工艺用热随使用条件等因素变化所进行的调节则称为供热调节。我们通过质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节以及间歇调节等集中调节的供热调节方式来实现水力平衡, 从而达到节能及提供热品质。

2 水力平衡与节能

2.1 水力失调的分析

供暖系统的初调节目的是为了解决各热用户流量分配不均的问题, 如不进行系统的初调节则各用户很难得到所需流量, 在实际运行中, 有利环路阻力小、得到的流量多、温度高, 不利环路阻力大、得到的流量少、温度低并且有可能达不到国家供热标准。通常供暖单位采取提高锅炉出力或提高水泵扬程使不利环路得到足够的热量 (水量) , 但这不是解决问题的好办法, 只能使流量偏高的有利环路得到更多的 (热量) 水量, (热量) 水量分配不均的问题依然存在。上述现象称之为水力失调, 必须加以解决。

水力失调分为静态失调和动态失调两种情况。静态失调 (又称为稳态失调) 是指系统中各用户在设计状态下, 实际流量与设计流量不符, 这种失调是稳态的、根本性的, 如不加以解决, 这类问题始终存在。特别是在现有的定流量系统中, 大部分系统末端设备无法自行调节, 静态失调问题比较突出。动态失调是指系统中一些用户的水流量改变时, 引起系统的阻力分布变化, 导致其他用户流量随之改变产生失调, 这种失调是变化的、动态的。新建的分户供暖系统因安装散热器温控阀, 系统变流量运行, 产生的失调现象属于此种失调。

供暖实际运行中, 初、末寒的供回水温差小, 由重力引起的垂直失调小;中寒期供回水温差大, 由重力引起的垂直失调作用加大。特别对于下供回系统, 要求系统供回水温差应小于10℃, 才能保证因重力引起的垂直失调不致太大。供暖系统的最初设计一般供回水温差为25℃, 这样实际运行时为了避免垂直失调则系统流量必须加倍, 正如前面所示将造成巨大的能源浪费。

某些项目由于供热负荷增加、管线延长, 必然出现远近温度不均的问题, 而现存的解决办法只有更换超过锅炉额定流量的循环泵从而增加水的流量, 由此导致出现以下问题:a.增加电量消耗, 加大供热成本;b.由于水泵流量增加, 使得锅炉供回水温差变小, 严重减少了冷热水在锅炉内部自然循环动力, 循环水在炉管内流速减慢, 使锅炉阻力增大, 从而导致高温区管路内产生冷沸腾, 使管道容易结垢、过热、变形甚至爆管, 由此出现炉膛温度过高, 而水温上升较慢, 使锅炉无法达到额定出力要求;同时, 由于锅炉内阻的增大必然减小外管网的压力, 使外网运行工况进一步恶化。

2.2 水力平衡的实质

按照国家规范的热工要求, 应通过合理划分和均匀布置环路, 并进行水力平衡计算, 减少各并联环路之间压力损失的相对差额。当相对差额大于15%时, 应在计算的基础上, 根据水力平衡要求配置必要的水力平衡装置。

水力管网全面平衡技术是所有节能措施中最重要的一项, 它是一切工作的基础。抛开水力平衡来谈节能则不能保证用户供暖效果, 不能实现最大程度的节能。通常水力管网平衡调节靠平衡阀来实现, 而现在供暖领域对平衡阀的认识、使用、评价有很多误区, 阻碍了人们对平衡阀的正确使用, 特别是一些新产品的出现, 使人们忽略了平衡阀的价值。

平衡阀是解决管网设计、施工过程中产生的最基本失调情况的一种阀门, 因此调节功能是其首要的功能。阀门的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性三种。对于平衡阀只有采用线性流量特性和等百分比流量特性才具有良好的调节性能, 其中以等百分比流量特性最好。普通阀门多采用快开流量特性, 当相对开度比较小时, 就有较大的流量, 随着开度增大, 流量很快达到最大值, 这种阀门调节性差, 一般只能起到关断作用。除调节功能之外, 平衡阀附加了可测量的测量接口, 配合智能仪表可以精确的测量压差、流量甚至介质温度;平衡阀具有可视的数字刻度, 一看就可以知道阀门的开度。

平衡阀必须经过科学调试才能达到正确发挥它的作用, 如果没有调试, 平衡阀与普通阀门无异。与平衡阀一起被发明的还有平衡阀专用智能仪表, 它与平衡阀来配合使用。智能仪表如同人的大脑一样, 指挥协调其它器官正常工作, 来维持身体的健康。平衡阀与智能仪表一起使用来检测系统运行中的实际数据, 如流量、压差、温度等, 帮助工作人员进行判断并且做出正确的调整。

对于设计人员, 应认识到系统的水力平衡是确保分户计量供热实施的重要环节, 而且静态平衡是动态平衡的基础。静态平衡是指设计计算条件下各环路流量的理想分配, 所以在设计中, 应对室外区域管网进行合理的统筹设计, 对室内外系统要进行严格的水力平衡计算。动态平衡则是当热用户进行调节时, 系统能够对各环路流量进行相应合理分配。设置必要的调控设备, 是为满足计量供热的需要, 而不能认为设置调控设备就可取代水力平衡计算。

供暖锅炉的燃烧调节与节能 篇5

1 目前在层燃链条炉燃烧和节能上存在的问题

首先在燃烧材料的选择上以优质为好, 品质差的往往节能效果也较差。产生燃烧效率低下的原因多样, 通常来说, 一些能源站能量消耗大, 并且负荷程度较高, 锅炉数量的增加并不必然带来能效的更好。一些链条炉不够封闭, 漏风和内膛热量过大, 排烟增加带来热量散失过大。如果内部链条炉比较沉, 将带来负荷量的提升, 并且, 因为结构的不合理也会产生温度分配不平均, 因为炉内燃烧的风送给方式是压力式的, 一些材料无法彻底燃烧就被压力风所排出, 这是较为浪费和不够节约的, 也是无谓的热损失。

2 链条炉的燃烧调节系统

燃烧调节的初衷就是提升燃烧效果与燃烧合理性的配合度。一方面能够供给使用者必要的热量支持, 另一方面使燃烧过程更为科学经济, 燃烧调节本身是对燃烧的认识和控制过程, 这包括多方面的控制因素, 对于炉排速度, 内部压力, 送风强度, 材料选择的控制等。

燃烧调节工作重要的一项是确保主汽压力的平稳状态。要燃料燃烧时产生的弱点, 带来燃烧反应的充分状态。另外应当保证输入空气的压力和燃烧物之间要和谐。使燃烧过程更加充分, 花费更低, 另外, 风的进出总量之间的协调, 保证内部的压力适当, 有助于安全燃烧以及充分燃烧相结合。

在该燃烧调节系统中, 主要对三个变量进行调节:送风量、引风量和燃烧量。而在链条炉参数中, 其主汽压力是衡量负荷与蒸汽量之间是否平衡的重要标志, 而在实践中造成主汽压力变化的主要因素包括两个方面的内容:一个是燃料量的变动, 这种基本变量上的变动可以通过自身的闭环来实现控制和调节;而另一个是耗气量上的变动, 这种变动属于负荷变动, 调节效果不好。在这一形态的调节过程里, 对于负载值进行规定, 从而得到较为恰当和平衡的规律值, 此数据能够确保基本负载。依照主汽压力的上升和下降, 实现基础数字的细致调控, 进而使供暖状态以及内部蒸汽达到最佳状态, 得到较好的使用效果, 这一方法十分奏效。

3 链条炉的节能技术

3.1 分层燃烧技术

在分层燃烧技术中, 原煤需要首先通过煤闸板, 然后经过煤辊传动装置进入到了振动筛, 然后在炉排上形成上金字塔形状的煤层, 这样的煤层状态不会因为煤闸板而受力, 底层的颗粒较大, 空气含量较多, 有助于和燃烧物充分结合燃烧, 并且, 如果另外条件相同, 只看是否利用三辊式分层燃烧技术, 就可明显看出, 使用此技术这能够减少含碳量的5%, 并可以提升2%的能量, 大大节约煤炭, 超过10%。

3.2 炉排改造技术

对于通常的链条炉来说, 空气指数太高是耗能的, 此现象产生的原因通常因为炉排状态不过关, 主要表现有风室的密封性不好, 炉排通风严重, 所以, 如果从节能的角度来说, 可实行恰当的炉排改造。

首先可以对炉排的侧板进行改动, 主要是从前墙线到前挡风门处做改动, 调整前轴标高, 重新改动减速机基础标高, 使减速机前移, 这样前轴中心线到锅炉前墙距离增大, 使炉排运行平稳;其次, 炉排侧板重新设计布置, 中间成框架结构, 使进风口面积增大, 整个炉排面布风均匀;第三, 将大鳞片炉排更换为相互搭接的炉排;第四, 改造后轴传动方式不再采用轴承, 前轴仍然保持定时加润滑油;第五, 风室内排灰装置全部更换, 将排灰板高度提高并拖拉灵活, 不漏风, 密封严密;最后, 将炉排外侧几个进风管改造成一个整体风箱, 使送风在大风箱内基本形成稳压。

3.3 飞灰可燃物回收技术

利用可燃物回收装置提高飞灰回收率和炉膛出口温度, 是提高锅炉效率的一个重点。撞击式分离器是惯性分离器, 可有效回收烟气中的可燃物颗粒, 它依靠撞击横向布置在气体通道上的分离体来分离固体, 其形式主要有平板式、槽形梁式等, 其分离机理为:当气固两相流体经过撞击式分离器时, 气体可以绕分离器流动, 固体颗粒由于携带的动量要比气体大, 继续按原方向运动, 因而偏离主气流方向, 最后撞击分离体。

其运动存在着颗粒轨迹界限, 当颗粒运动越过这个界限时, 颗粒就无法被分离出来。因此界限流线距分离体中心线距离是影响撞击分离效率的重要参数, 若在界限线内所有颗粒经撞击粘附在分离体表面, 则在距分离体中心线距离范围内, 所有运动颗粒都有可能被分离。然后根据不同形状阻挡件的惯性撞击效率公式, 设计相应的分离器, 布置在烟道中对可燃颗粒进行回收复燃。

综上所述, 随着节能减排的要求不断提高, 各种新技术在层燃链条炉上得到应用, 如:声波吹灰尘技术提高了锅炉管束的传热效率, 复合燃烧技术和二次风改造技术, 新型涂料增强炉膛辐射等技术都促进了锅炉的燃烧效果, 技术人员应当根据自身设备的特殊性找到合适的办法, 实现燃烧调节, 为节能减排, 提高效率做铺垫。

参考文献

[1]俞海斌, 褚健, 江加猛.链条炉燃烧专家控制系统[J].机电工程, 2009, 17 (2) .

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供水系统调节方式的节能选择 篇6

1.1 关闸调节和变速调节

送水泵房的任务是要满足管网中用户对水量、水压的要求。在管网中无水塔或高位水池的情况下, 任何时刻二级泵站的供水量应等于用水量。由于管网用水量每时每刻都在变化, 而水泵的搭配和分级是有限的, 因此需对管道或水泵进行调节以满足用户水量、水压的要求, 关闸调节和水泵变速调节是两种有效的调节方式。关闸调节使能量浪费在闸门上, 由于送水泵房运行费占水厂制水成本的50%以上, 因而能量的浪费很可观。一般来说, 水泵变速调节和关闸调节相比, 能量节约了14.1%。

1.2 水塔或高位水池调节

水塔或高位水池调节是传统而有效的调节方式。当管网中建有水塔或高位水池时, 二级泵站每小时供水量可不等于用水量, 但每天总供水量仍等于用水量。此时, 水泵工作分为二级到三级。只要选泵合理, 可使水泵一直在节能状态下工作。因而, 水塔或高位水池调节不会引起水泵能量的浪费。

从以上分析可知, 水泵变速调节只是系统的一种调节方式, 同水塔和高位水池调节相比, 它可以省去水塔或水池, 但要求泵站和管网按最高日、最高时流量设计。同时, 清水池的容积也要比水塔或水池调节时大。另外, 先进的调速设备如变频调速设备一般需要进口, 价格较为昂贵。因此, 到底采用那种调节方式, 需通过技术经济比较后才能确定, 不能盲目认为变速调节就一定节能。例如, 当管网中水塔和水池的调节容积足够时, 使用变速调节并不能起到节能目的。

2 水泵调速的节能原理

由离心泵的基本方程式可知, 水流通过水泵时, 比能 (扬程) 的增值与叶轮的转速和外径有关。降低转速和减小轮径, 都可以降低水泵的扬程。这一原理是水泵调速的理论基础。

水泵装置的工况点是指水泵供给水的总比能与管道所要求的总比能相等的那个点 (见图1) , 也就是水泵特性曲线 (曲线 (1) ) 与管道特性曲线 (曲线 (2) ) 的交点, 如A点。当水泵特性曲线和管道特性曲线改变时, 都会引起工况点的转移。

对定速泵来说, 当流量由QA变为QB时, 水泵特性曲线 (1) 不变, 管道特性曲线变为曲线 (3) , 工况点因此成为C点, 相应的扬程为HC。对变速泵来说, 如要求流量由QA变为QB, 可通过改变水泵转速, 使曲线 (1) 变为曲线 (4) , 此时管道特性曲线仍为 (2) , 工况点则变为B点, 对应扬程为HB。因此, 直观地说, 变速泵节约的扬程为 (HC-HB) 。当然, 选择水泵时应校核水泵的调速范围是否合理。

3 设计举例

3.1 定速与调速节能比较

某水厂设计规模2×104m3/d, 24 h逐时用水量变化资料已知 (见图2) 。根据管网平差结果, 要求该水厂出水水压满足:

(1) 选SULZER501-500泵 (n=1 470 r/min) 3台。方案1为全部采用定速泵, 方案2采用2台变速、1台定速, 比较两方案节能效果。

从泵谱图上求得泵特性曲线方程为:H=81-17Q2

(2) 则二泵并联后特性曲线方程为:H=81-4.25Q2

(3) 三泵并联H=81-1.9Q2

(4) 分别联立 (1) (2) 、 (1) (3) 、 (1) (4) 得出:

因而, 对方案1, 按以下原则调度:

对方案2, 则按如下原则操作:

利用用水量逐时变化资料, 计算每一时刻各方案所消耗的电能。

方案1某小时所耗电能为:

(5) 方案2同一时刻所耗电能应分为两部分, 即定速泵耗电加上变速泵耗电, 即:

(6) 经计算, 方案2比方案1节能14.1%, 每年节电205×104 kW*h。

本设计需要的最大调速比:

3.2 水塔与泵调速节能比较

泵调速范围为1 156~1 470 r/min。若系统中水塔或高位水池的调节容积足够 (经计算, 调节容积需大于13 100 m3) , 假定管路系统不变, 水泵分两级工作。20时至次日5时一级供水, 供水量为5 560 m3/h;5时至20时二级供水, 供水量为1×104 m3/h。选取SULZ-ER602-720泵 (n=980 r/min) 2台, 水泵叶轮切削一档, 泵特性曲线方程为H=106.5-26.7Q2。一级供水时开泵1台, 工况点为 (5 560, 44) ;二级供水时开泵2台, 工况点为 (10 000, 55) 。

经计算1d内能耗为:

可见, 经水塔调节后耗能比变速调节还要少921 k W.h/d。

4 结论

4.1 水泵变速调节是一种有效的调节方式, 节电效果明显。但应通过经济技术比较后才能确定是否选用。

4.2 当管网中有水塔或高位水池时, 应充分利用这些调节构筑物的调节能力。

4.3 水泵调速后的节能计算可以用数解法依据用水量逐时变化曲线求得。

改变调节方式对供热节能的意义探讨 篇7

关键词：热负荷,调节,输送能力,水力平衡

在城市热水供暖系统中, 供热系统的热负荷并不是恒定的, 而是随着某些因素 (主要是室外气象条件) 的变化而不断变化的。为了保证供热质量、满足使用要求并使热能的制备和输送经济合理, 就要对热水采暖系统进行调节。

供热系统的调节方式主要有三种:

(1) 质调节——不改变系统流量, 只改变供水温度来调节热负荷的变化。

(2) 分阶段改变流量的质调节——先确定一定热负荷条件下供热系统中的流量, 在一定的流量条件下再改变供水温度。

(3) 间歇调节——改变每天供热的小时数, 适用于供热的初期和末期。目大多数供热单位主要采用的供热调节方式是质调节。

在供热系统的设计过程中, 各项设计参数是在设计热负荷的条件下选取的, 若实际的热负荷大于设计热负荷供热系统便不能保证正常供暖了, 也就是说各项设计参数是为了保证极端的条件而选取的。在正常的供热运行中, 在绝大多数情况下, 热负荷是达不到设计参数的, 供热系统是在低负荷条件下运行的。比如:目前天津地区室外设计温度是-9℃, 在-2℃时, 根据热负荷计算公式:

可以得出:实际的热负荷仅为设计热负荷的75%, 由2008-2009年供热期室外日平均气温表 (后附表) 可以看出:在整个供热期120天内, 日平均气温在-2℃以下 (热负荷在设计热负荷的75%以上) 的天数为16天;日平均气温在-2℃以上 (热负荷在设计热负荷的75%以下) 的天数为103天。若只采用质调节的方式, 供热管网中的流量仍然为设计流量, 以降低供水温度实现降低热负荷的目的, 在无形中降低了供热管网的输送能力, 也浪费了能源。比如:某供热站冬季运行两台循环水泵, 每台水泵功率90kw, 扬程32m, 流量800t/h。两台水泵并联, 流量约为1600t/h。

(1) 采用质调节的方式。管网的循环水量始终为设计流量, 即:G'/G=1 (G为设计流量, G'为实际流量) 。根据质调节供、回水温度的计算公式:

tg'=tn+0.5 (tg+th-2tn) Q1/ (1+b) +0.5 (tg-th) Q G/G'

th'=tn+0.5 (tg+th-2tn) Q1/ (1+b) -0.5 (tg-th) Q G/G'

其中:tg'为当前热负荷下的供水温度。

th'为当前热负荷下的回水温度。

tn为室内计算温度, 取18℃。

tg、th分别为设计供、回水温度, 取95/70℃。

Q为当前条件下热负荷与设计热负荷之比。

指数b由散热器的型式确定, 供热系统通常为柱形散热器, b值暂定0.3。可计算出在不同室外温度下供热系统的供回水温度, 如下表。

(2) 采用分阶段改变流量的质调节方式。先确定不同热负荷条件下, 各阶段系统中的循环流量:热负荷在设计热负荷的75%以上时, 循环流量采用设计流量, 即:G'/G=1;热负荷在设计热负荷的75%以下 (包括75%) 时, 可以通过循环水泵变频调速器将循环流量调到设计流量的75%。即:G'/G=0.75。根据质调节供、回水温度的计算公式:

tg'=tn+0.5 (tg+th-2tn) Q1/ (1+b) +0.5 (tg-th) Q G/G'

th'=tn+0.5 (tg+th-2tn) Q1/ (1+b) -0.5 (tg-th) Q G/G'

可计算出在不同室外温度下供热系统的供回水温度, 如下表:

计算分别采用以上两种调节方法循环水泵的耗电量:

(1) 用质调节方式运行整个采暖期水泵的耗电量=90×2×24×120=518400 (kw·h) 。

(2) 用改变流量的质调节方式运行整个采暖期水泵的耗电量分为两部分:

①循环流量采用设计流量 (也就是在热负荷75%以上) 运行的16天, 耗电量=90×2×24×16=69120 (kw·h) ;

②循环流量采用设计流量的75% (也就是在热负荷75%以下) 运行的104天。

先要计算一下水泵的实际功率已知:循环流量与设计流量之比G'/G=0.75, 则水泵的实际功率:N'= (n'/n) 3N= (G'/G) 3N= (0.75) 3×90=38 (kw) , 耗电量=38×2×24×104=189696 (kw·h) 。

将两部分相加得:用改变流量的质调节方式运行整个运行期水泵的耗电量=69120+189696=258816 (kw·h) 。

与质调节方式相比, 一个采暖期可节电:518400-258816=259584 (kw·h) 。

通过计算比较不难看出, 分阶段改变流量的质调节比单纯采用质调节的方式要节省一部分水泵耗电, 主要原因就是在低负荷条件下运行, 供热管路的输送能力会降低, 但供热单位在一般情况下由于担心水力失调的问题, 不敢轻易改变供热系统的循环流量, 而只能采用降低供水温度作为供热调节的主要方式, 供热管网的输送能力就降低了。分阶段改变流量的质调节方式正是利用在热负荷低的条件下, 通过以上两种方式的供回水温度表可以看出少降低供热系统的供水温度, 而采用降低一部分循环流量来达到减少输送热能, 也就是降低热负荷的目的。而供热系统中的循环流量降低了, 管网的阻力也就减少了, 从而节省了水泵的耗电量。

供热外网的平衡调节与节能技术 篇8

一、室外管网的平衡调节

在供热外网设计的过程中，水力工况失调是一个普遍存在的问题，怎样在室外网管设计的过程中保证平衡调节，是我们应着力解决的问题。影响水力工况失调的因素主要表现在这几个方面：供热外网并没有得到相应的水力工况调节;供热外网可能出现了局部堵塞的现象;在增加供热负荷时，并没有进行有关的水力工况校核工作。

我们通过案例来说明在室外管网设计的过程中应有效调节热力平衡的问题。天津市某热力公司存在着水力工况失调的问题，具体表现在供热外网存在着水利工况失调的问题，尤其是二次管网住户的室温差比较大，最高室温在24℃～26℃，而最低的却仅有8℃～10℃。从流量分配上来看，比较高的能够达到甚至超过理想流量的30%，而相反低的流量却仅仅达到了流量的50%。对整个供热系统进行分析，可以知道，热力分配的不均致使用户得不到所需的热量。这个热力公司派出了技术人员进行研究，找到了水平失调的问题，进而确定了解决方案。

天津某热力公司分析了调节方案的理论依据，从上面的案例中介绍的供热系统来说，用户得不到所需的热量是因为已有的过大的网路流量，而造成了一部分的网路流量不能平均分配。热水网路中，水的流动大都在阻力平方区内，所以，流体的压降和流量的关系是遵循一定规律的，能够用公式表示：代表网路各管段的压降，R代表的是每米管段的沿程损失，L代表的是管道实际的长度，Ld代表管道当量的长度，G是网路中各个管段分配的热量。

从上述理论依据中，我们还能得出当并联管段中的各个分支管段阻力的数值保持不变时，分配在网路总流量各个分支管段中的流量也处在稳定的状态中的，网路总流量和各分支管段的流量成正比。从上述的理论分析中，我们可以得出在室外管网设计的过程中，可以采取两种方法来增加流量分配。第一种方法是使网路总循环水量增加，同时还要增加和它相近的管线中比较少的流量。但是要看到这种方法不符合科学和经济的原理，因为一旦网路的总循环水量增加，相应的就要增加循环泵的电机功率，相应地会增加耗电量，浪费了电能，造成了一定的经济损失。第二种方法是人为因素使任何一个管线的阻力发生变化，由此，各支管路流量的分配的比例会发生相应的变化，从而实现均匀分配流量的目标。因为各支管线已经形成，同时管线的长度已经保持不变，因此，我们要利用增加或者减少局部阻力的方法来使压降发生变化。

根据上述理论依据，此热力公司调节热力平衡的具体的做法主要有：第一，在供水的温度以及压力的基础上，根据实际情况重新对流量进行分配，保证热量能够尽可能地满足用户的需求。此热力公司主要做法是，先计算出要满足单位供热面积所需的平均流量，然后又计算出了每条支线，每栋用户楼所需的流量。

因为室外管网在运行的过程中，很多都处在开启的状态中，因此在调节的过程中，热力公司采用了关闭小阀门的方法使阻力的系数发生变化。详细来说，首先应对外网的各支线的流量进行调节，然后测出各支线的实际流量，相应地关小流量大的支线阀门，直至达到理想的流量，也就是90%～95%，由于支线的压降有了不同程度的改变，于是热力站的总循环水量也就相应地发生了改变，出现了减少的现象。依据我们这些年的实践经验，热力公司在调节的过程中，把流量变化量保持在5%～10%。当支线的流量调节好后，开始对各支线的始端依照顺序进行调节。因为始端用户实际流量都比理想的流量要大，并且阻力系数增大以后，会相应减少总流量，因此，热力公司在调节平衡时，既要把始端用户的阀门关小，又必须根据理想的流量把原来的流量相应减少5%～10%，支线中间用户理想的流量是按照用户所在楼的大小，以及进户管网的情况来调节的，末端用户要在理想流量的基础上实现平衡调节。只有这样，才能确保末端用户的流量调节完后，各用户实际的流量满足各自的需要，实现一次调节成功的目标。

第二，在调节平衡的过程中，在确保供热效果的基础上，使单位循环的水量降低。在实际的外网水力工况水平调节的过程中，热力公司研究出了单位循环水量和设计值相比要超过很多，可以用一个表格来说明，如下表。

从上表中可以看出，有几个热力循环的水量都超过了设计值，这个现象揭示了单位循环水量的增大，意味着热力公司在选择循环水泵时没注意水泵的型号，浪费现象非常严重。所以，热力公司在有些热力循环热力站采取了一些措施来降低单位循环水量，并在此基础上降低了电量的损耗。

二、热源扩建和外网改造

我们在计算整个供热区域热负荷以后，还应该认真地对锅炉出力和所带供热面积的热负荷进行校核，热源的扩建和外网的改造应基于“先节能，后开源”的原则。在实际的运行过程中，对外网进行改造时应该注意的问题主要表现在这些方面：

1. 首先应对采暖外网管道的保温层进行仔细的检查，在设计的过程中保证地沟内设置一定的排水设施，并且还要保证地沟内干燥。最好的办法是采用新的保温方法，例如，聚氨脂发泡。另外，有条件的地方还可以采用直埋敷设的方法。

2. 其次还要对设计过程中接入的外网系统对已有的供热系统是否造成影响进行核校，主要核校的有负荷和阻力值。校核负荷值主要是对新建建筑采暖系统接入后，原有的供热系统路径管是否能够满足用户的需要，假如不能满足用户的需求，要在短时间内进行调整。还有，核校阻力值也非常重要，刚接入的采暖系统肯定会增加系统的阻力，这样就会造成总阻力系数变大。阻力增大，特别是那些刚接入采暖系统的建筑单位，通常在供热外网的末端，这时我们可以采用增大接入管径的方法来平衡水利失调，实现节能。

3. 另外，还要对外网进行仔细地调试，这样可以解决水力的失调状况，从而实现节能的目的。热网近端用户供水压差本来是非常大的，在设计的过程中一般应采用节流板或者平衡阀来调节多余的压力。不过在实际使用的过程中，因为外网的设计和室内的设计很难保证同一时间和同一人来设计，因此节流孔板很难做到设计准确，所以，热网近端的用户最好采用平衡阀进行调试，例如，为了节省一定的资金，我们在实践的过程中可以采取把近端热用户的入户管径减小，同时还可以再接入两个截止阀，以实现消除多余的资金压力的目的。

4. 我们还可以采用原有的锅炉房设置一种独立的系统，这种情况在新增的高层建筑物中很常见，这样原锅炉的出力、循环以及定压系统都不能很好地满足新增建筑的需要，因此，这时要更换锅炉或者扩建锅炉房，所以，可以增加一台锅炉房或者循环水泵，单设一套定压系统能够供高层建筑物来使用，实践证明了这是一种比较有效的方法。不过在实际的应用过程中，我们应该注重锅炉的使用压力应该保证和实际的建筑物相匹配。对原有的锅炉房供热管网系统的改造应坚持“先节能，后开源”的原则，按照实际情况找出存在的问题，接着采取一定的措施，以期实现节能。不能随便主观臆造，仅仅扩大锅炉和水泵的容量。

三、结语

空调系统变冷冻水温度调节节能研究 篇9

在目前的空调工程设计中,国家标准明确要求空调负荷要进行逐时逐项计算,但是设计人员也会乘以一安全系数以保证空调系统的最不利工况,这样使得设备装机容量远远超过实际需要,大马拉小车的现象仍普遍存在。表1为天津惠普大厦办公楼负荷时间频率图,88%的时间运行在80%负荷下,66.3%的时间运行在50%负荷下,空调系统大多数时间是在部分负荷下运行,因此,寻找在部分负荷时的运行调节策略尤为重要。随着平衡阀的应用,变流量调节已逐渐成熟,空调系统变冷冻水温度调节研究也正在积极探索中[1],并且已有大型工程实例在运行[2],实际节能效果良好。

风机盘管加新风系统是目前中国中央空调系统常用的空调形式之一,风机盘管和表冷器做为中央空调系统的末端装置被广泛采用。影响风机盘管和表冷器热工性能的因素很多[3],熟悉冷冻水温度调节对风机盘管和表冷器热工性能的影响规律对冷冻水系统的控制调节与节能运行有着指导意义。

1 换热的能量平衡

针对盘管换热器,从能量平衡角度考虑,室内空气得热、冷冻水放热量(制冷量)与盘管的传热量三者应该是相等的,由三者之间的关系[4]:

联立式(1)、式(2)、式(3),得:

又根据传热系数

将式(5)代入式(4),得:q=t1-tw1,(6)

式(6)中:

式中:为相对供冷量、相对流量、析湿系数比,下标m均指标准工况。

由式(6)可以看出,影响风机盘管和表冷器热工性能的因素主要有:进风空气参数、风量、冷冻水系统的温度与流量等,对于空调房间,进风空气参数变化可忽略不计。

2 热工性能的影响规律

选取某一型号风机盘管进行模拟计算,设计条件是:进口干球为27℃,湿球温度19.5℃,取迎面风速2.5 m/s,水流速为1.5 m/s进行模拟计算,得出各种影响因素调节工况下与其供冷量的关系。

2.1 冷冻水温度调节影响

冷冻水系统温度调节直接影响着空调系统的供冷,设定合理的冷冻水供水温度既要考虑主机的性能,还要兼顾表冷器及风机盘管等换热设备的热工性能。冷冻水供水温度升高可以使冷水机组的蒸发压力和蒸发温度升高,从而改善制冷主机的性能系数,制冷量增加;冷冻水温度降低则对表冷器的换热是有利的,提高了末端盘管的制冷能力与除湿能力。提高冷冻水温度,一般应用在对湿度要求不高的建筑。由于制冷剂蒸发温度一般比冷冻水温度低2℃~4℃,考虑避免蒸发器冻结,一般冷冻水供水温度不低于4℃[5],即冷冻水温度下调的区间不大。如图1、图2表明了冷冻水温度调节对制冷量与除湿能力的影响关系。

根据数据拟合,得到冷冻水供水温度与负荷率的数学关系式:,这为实际运行调节提供了条件。必须注意冷冻水温度的升高使供冷的品质降低,输送相同数量的冷量,不但会增大冷冻水的流量,使泵的功耗增加,而且会增加空调处理设备的换热面积,这说明在冷冻水系统供水温度调节时有着一定的限制,当然在一些热湿独立控制的项目中,比如数据中心,室内负荷绝大多数为显热负荷,湿负荷极小,这种情况下可提高冷冻水供水温度,使末端处于干工况运行状态,温、湿度独立进行控制,相比之下大大节省了主机能耗,正是数据中心采取提高冷冻水供水温度节能的关键所在。

2.2 冷冻水流量的影响

在表冷器管路上安装电动调节阀,当室内温度变化时,通过室内的温度传感器感应室内温度,调节电动调节阀的开启度,控制进入盘管的水流量。图3为盘管内水流量变化与供冷量的变化趋势,可以看出,当盘管的流量减少至设计值的60%时,相对供冷量仍可高达82%左右,即使实际流量为设计流量的1.4倍甚至更高,盘管的相对供冷量也只是有稍许增加而不随之成比例的变化,这在采用冷冻水变流量调节时是需要注意的。

在大多数变流量系统设计中,由于工程设计人员选择末端盘管及水泵扬程裕量过大,系统经常处于大流量小温差的运行工况。工程实例表明,很多空调系统供回水温差为2℃~3℃,与标准设计的5℃温差相差很大。这种大流量小温差的运行工况将使系统的调节性能变得极差,供回水温差越小,调节性能则越差,这违背了变流量系统设计的初衷,在设计中是应当避免的。

以上分析了各个因素对风机盘管和表冷器换热的影响规律,对于风机盘管加新风系统,冷冻水系统经常运行在质-量并调的工况下,且各个末端根据室温要求经常用三速开关进行风量调节,而不是对某一影响因素进行单独调节。在实际工程中,应根据建筑物的负荷分布情况,采取最佳的运行调节措施,达到节能的效果。

在实际工程中,冷水机组都是多台并联运行,台数控制策略,也就是说部分负荷时同时存在质调节与量调节,为分阶段改变流量的质调节。在实际工程中,可根据图1和图3确定运行调节曲线。表冷器经长时间使用后,受外表面积灰、内表面结垢等因素影响,其传热系数会有所下降。且考虑风机得热、管网冷量损失等不利因素,实际冷冻水供水温度应比理论计算值低1℃~2℃左右。冷冻水温度的高低直接影响着空调系统的供冷,寻求合理冷冻水温度既要考虑主机的性能,还要兼顾系统末端换热设备的热工性能。降低水温对于表冷器的换热是有利的:对表冷器的传热系数K值的改善影响不大,主要是通过增大冷冻水与空气的温差来体现;但是降低水温会使冷水机组的制冷量降低,能耗指标增加,这是不利的。美国约克公司冷水机组变冷冻水温测试结果表明:随着冷水机组的出口冷冻水温升高,冷水机组的制冷量逐渐增加,COP值逐渐增加。从4.4℃到9.5℃,冷冻水温升高5.1℃,冷水机组的冷量增增加了30.2%,COP值增加了7.9%。因为冷冻水温的升高可以使冷水机组的蒸发压力和蒸发温度升高,从而改善主机的制冷性能;制冷量增加,并且COP值增加。但是,必须注意冷冻水温的升高使供冷的品质降低,输送相同数量的冷量,不但会增大冷冻水的流量,而且会增加空调处理设备的换热面积,这对空调系统的经济运行是不利的。提高冷冻水供水温度,会提高部分负荷时冷水机组的COP值,但这样会降低表冷器和风机盘管的制冷能力与除湿能力。

3 结语

通过对风机盘管和表冷器的热工性能进行理论模拟计算,模拟得到冷冻水温度调节对末端供冷能力、除湿能力的影响规律,对冷冻水系统的控制调节与运行节能有着指导意义,冷冻水供回水温差存在扩大的趋势,尚需理论与工程实践进一步探索,进而对冷冻水系统的整体特性深入研究,为冷冻水系统的设计、调节、运行与控制提供依据。

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