工业厂区采暖系统改造与节能

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1、工业厂区采暖系统改造与节能　　摘要在我国北方地区大多数工厂都是采用蒸汽作为热媒来进行采暖的，凝结水回收和利用率都非常低，造成极大地浪费。工厂采暖系统由蒸汽系统改为热水系统后，不但节煤、节电、节水、节约人工，而且还减少了大气污染。　　关键词蒸汽采暖系统；热水采暖系统；节煤；节电；节水　　中图分类号TU99文献标识码A文章编号1674-670884-0114-02　　在我国北方地区铁路系统各生产单位，大多数工厂都是采用蒸汽作为热媒来进行采暖的。原因是生产中需要用到蒸汽，如：机务段、车辆段用蒸汽来清洗机车车辆的轮对，客运段用蒸汽来清洗卧具备品等，但它们的用汽量并不大，一般约为1吨/小时～2吨/小时。

2、为了同时满足生产和采暖的需求，而又不增加锅炉房内设备，所以80年代前设计的此类单位各建筑物采暖系统均为蒸汽采暖系统。然而对于厂区锅炉房来说，冬季最大的热负荷还是采暖热负荷。由于蒸汽采暖系统设计、运行管理等原因，凝结水回收和利用率都非常低，只有20%～70%左右，甚至有的系统直接将凝结水排放到下水道中，造成极大地浪费。　　为了改变这种现象，我们可以结合既有锅炉大修或报废更新的机会，将厂区采暖系统由蒸汽系统改为热水采暖系统。一种是将蒸汽锅炉直接更换为热水锅炉，作为热水采暖系统的热源，生产用蒸汽另外设置小容量的蒸汽锅炉供应。另一种是不更换锅炉，在锅炉房内设置汽—水换热器作为采暖热源，只是室外采暖管网

3、及各室内采暖系统改造为热水采暖系统。无论采用以上哪种形式进行系统改造，都会大大降低锅炉房的能耗。　　下面就包头机务段采暖系统汽改水为例来说明他的好处。　　包头西机务段有层高超过9m的厂房14913m2，层高5m～8m的厂房7760m2，层高；以下的厂房及辅助用平房1735m2，办公用楼房9986m2，经计算其采暖热负荷为5。生产用蒸汽最大时为，蒸汽压力为。　　改造前，机务段内设有南、北两座锅炉房。北锅炉房主要为厂区采暖服务，兼有作为备用提供生产用汽，安装有4台蒸发量为6t/h的蒸汽锅炉。由于包头西地区地下水位较高，不能采用地沟敷设蒸汽及凝结水管道，故蒸汽管道采用架空敷设，凝结水不回收就地排入下

4、水管道。因此，虽然他的装机容量远远大于采暖热负荷，但是整个厂区的采暖效果还是很不理想。南锅炉房主要为厂区提供生产用汽，安装有1台蒸发量为2t/h的蒸汽锅炉。由于北锅炉房内蒸汽锅炉已到报废期，所以我们采用了第一种改造方案。将北锅炉房更换为两台热水锅炉，用来作为采暖热源。南锅炉房增加一台蒸发量为2t/h的蒸汽锅炉作为生产用汽备用锅炉。下面是北锅炉房改造前后设备对照表：　　设备名称改造前改造后备注　　设备功率数量设备功率数量　　锅炉6t/h42　　炉排变速箱42　　鼓风机42　　引风机454222　　垂直上煤机11　　水平上煤机141　　除渣机141　　给水泵2222一用一备　　循环水泵-----2

5、23两用一备　　装机容量合计　　1）年耗煤量计算　　采暖年热负荷QY=24×3600×n×Qpj　　采暖期n=166天　　采暖平均热负荷Qpj=ΨQ　　采暖系数Ψ=/　　包头地区室外采暖计算温度tw=-20℃　　室外采暖期平均温度tw=-℃　　室内采暖温度tn=18℃　　Ψ=/=［18-］/［18-］=　　Qpj=ΨQ=×=3294kW　　QY=24×3600×n×Qpj=24×3600×166×3294=×1010KJ　　改造后年耗煤量　　B1=/QDW.η=××1010/=3612T　　Ⅱ烟煤低位发热量QDW=18800KJ　　锅炉热效率η=80%　　改造前年耗煤量　　由于采用蒸汽采暖时，

6、只有蒸汽的汽化潜热被用来采暖散热，凝结水被排放，故其蒸汽的热能利用率为：ηr=/=/=　　式中：h8〃为绝对压力800Kpa时饱和蒸汽的焓值；　　h1＇为绝对压力100Kpa时饱和水的焓值　　h5℃＇为绝对压力100Kpa时5℃水的焓值　　B0=/QDW.η.ηr=××1010/=4224T　　年节煤量B0-B1=4224-3612=612T　　2）年耗水量计算　　改造后年耗水量　　系统水容量VC=Q×=×=240982L=241T　　式中：Qw为采暖热负荷；　　VCS为每1kW热负荷散热器的水容量取4L/kW；　　VCng为每1kW热负荷室内管路的水容量取/kW；　　VCwg为每1kW热负荷

7、室外管路的水容量取/kW；　　VCgg为每1kW热负荷锅炉的水容量取/kW；　　每天系统补水量按系统水容量的5%计算　　年耗水量W1=VC=241×=2241T　　改造前年耗水量　　每秒耗水量W=/=/=/s　　年耗水量W0=/1000=/1000=23091T　　年节水量W0-W1=23091-2241=20850T　　3）年耗电量计算　　改造后年耗电量　　Pjs1=ΨPe1=×=　　式中：Pj