供熱系統的能源審計方法研究

通過能源審計系統，加強企業能源科學和節約能源管理的有效手段和方法。通過能源審計,可以對供熱系統的能源消費狀況、管理水平、利用效率、消耗指標、財務過程、綜合利用及環境效果進行檢查、測試、診斷、咨詢和評價,排查節能障礙和浪費原因。可以使供熱系統的生產組織者、管理者、使用者及時分析掌握供熱系統的能源管理水平及用能狀況,尋找節能方向,查找節能潛力,提出整改措施,制訂節能目標和規劃,促進供熱系統節能降耗,降低供熱系統生產成本,提高經濟效益。1能源審計方法分類通常集中供熱系統主要由鍋爐房、熱力站、管網和建筑物等四部分供熱環節構成。住宅小區的供熱系統能源審計包括四部分內容:建筑物審計、鍋爐房審計、管網審計和熱力站審計。供熱系統能源審計方法分為建筑物簡單審計,建筑物詳細審計,鍋爐房詳細審計,管網詳細審計和熱力站詳細審計五種方法。每一種審計方法的步驟相似,審計過程由10個步驟組成,只是這五種審計方法的具體內容不同。審計人員可以按照審計步驟進行能源審計,在每一個步驟中,都有簡短的工作描述和說明,以及相應的審計工具,可以幫助審計人員更好的完成能源審計工作。值得注意的是,因為審計地點各不相同,所以表中的這些工具并不完整。審計人員在審計過程中必須開發適合自己的審計工具。表1為鍋爐房詳細審計方法。2加熱系統的能源審計設備的應用2.1開發能源審計方法指南為了提高能源審計的效率,我們研究并開發出了能源審計方法指南,它可以幫助和指導審計人員完成審計工作。表2列出了審計人員的工作以及相應的指南內容。2.2審計所需的水處理設備在采暖開始前,須安裝熱量表和其它測試設備。為了獲得好的審計結果,建議在所有審計地點安裝固定式熱表。其他的固定設備有水表,用于計量補水量。該儀表必須安裝在水處理設備入口前,因為水處理設備會消耗一部分水量。同樣,溫度計和壓力表也應安裝在管道上的相應位置。2.3小型設備便攜式設備用于測試和收集既有固定設備無法測試的數據。便攜式設備可以在審計過程中進行安裝。3熱系統能源監測信息的研究和分析以鍋爐房能源審計為例。3.1鍋爐能源監測信息鍋爐房需要重點審計的信息如表3所示。表3鍋爐房重點能源審計信息3.2三個重要數據3.2.1對于管網和建筑物的熱損失計算的準確性分析熱表測得的數據是準確可信的,熱表必須在一個采暖期正常工作3個月以上,年耗熱量可以通過度日數進行修正計算得到。如果因為供熱管道的問題無法安裝熱表,可通過計算方法得出計算耗熱量。(1)對于鍋爐房,可通過測試得到的燃料消耗量和鍋爐房效率計算耗熱量;(2)對于管網,可通過管徑、管長、保溫層厚度和水溫計算得到;(3)對于建筑物,可通過圍護結構各部分的熱損失計算耗熱量。通過建筑物的尺寸、窗戶數量和建造材料(估算U值)等可計算出理論耗熱量。因為沒有考慮室內溫度和太陽輻射的變化,該計算值并不十分準確。特別是太陽輻射,它的影響很大,可以減小實際的耗熱量,太陽輻射的影響很難確定,在簡單的熱損失計算中并沒有包括這一部分。耗熱量計算值的準確性低于直接計量結果,該計算值只是耗熱量的理論值,它并不能反映耗熱量的偏差。在鍋爐房采用便攜式熱表測量一段時間內的耗熱量,然后假定所有的建筑物有著相同的耗熱量水平。這種方法不能準確確定每一棟建筑物的耗熱量,也不能知道哪棟建筑物耗熱量低或高。耗熱量也包括管網熱損失,這部分熱損失占不小的比例,導致耗熱量的計算值偏離實際值。3.2.2供熱面積不適宜審計中需要收集的另一個重要數據是建筑物的供熱居住面積。通常單位面積耗熱量用于比較不同審計地點的能耗水平,這里的單位面積指的是單位供熱面積。通常情況下,建筑面積是已知的或通過圖紙或審計現場視察可以獲得。但供熱面積不應包括建筑面積中未采暖的部分,所以建筑物的供熱面積小于或等于建筑面積。在視察審計現場時,審計人員應該核對建筑中未采暖的面積。樓梯間通常沒有散熱器,但周圍房間通過隔墻把熱量傳遞給樓梯間,所以樓梯間也算為供熱面積的一部分。通常情況下,供熱公司有總的供熱面積數據,當其他方法無法獲得供熱面積時,可以使用供熱公司的數據。3.2.3審計人員測試和收集粒度數采暖度日數是審計中一個重要的參數。當把測得的建筑耗熱量與往年數據進行比較時,需要根據參考度日數2388對耗熱量進行修正。度日數可以收集和測試。一般通過審計人員測試和收集度日數數據,但要到下一年才有完整的一年的數據。如果審計人員計劃使用測試的度日數,則必須收集每月的度日數。收集每月或每周的度日數是非常必要的。收集數據的過程必須符合標準化的程序,保證所有的審計人員使用相同的度日數。獲取度日數的另一個方法是通過北京公共氣象部門測試的室外日平均溫度,根據室外溫度計算度日數。每天的度日數可計算如下:度日數=室外日平均溫度-18℃。4供熱系統節能技術能源審計的目的是了解供熱系統能耗現狀,找出能耗大的原因,提出節能改造措施,降低供熱系統能耗,為此我們研究并編寫了供熱系統16項最實用的節能技術,包括節能效率,投資和環境及社會效益,供能源審計中選用。4.1煙氣冷凝器余熱回收技術常見鍋爐房節能改造技術:燃煤鍋爐房改造成燃氣鍋爐;燃氣鍋爐的煙氣冷凝器余熱回收技術;燃煤鍋爐的煤風比控制;熱泵技術;樓宇式熱電(冷)聯產技術;采用分層燃燒技術,改善鍋爐燃燒狀況;采用復合燃燒技術,增加鍋爐出力。4.2熱力站的節能改造常見的熱力站節能技術:熱力站入口裝流量控制設備,解決一次水系統水力失調問題;熱力站(或混水站)安裝監控系統,實時調節供給用戶的熱量;改善二級系統和用戶系統,解決小區內建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均和能源浪費的問題。常見熱力站節能改造方案:提高換熱器能效的措施,如保溫、臺數控制、加大供回水溫差;水泵的節能運行,如變頻調速技術或更換壓送能力過大的水泵;補水泵節能運行,如變頻調速定壓;改變大流量、小溫差的運行方式,提高供水溫度和輸送效率;氣候補償器在熱力站中的應用;熱力站的水質管理。4.3水系統改造方案常用的管網節能技術:管網水力平衡技術;直接連接系統改成間接連接系統;管溝改直埋技術;改變大流量、小溫差的運行方式,提高供水溫度和輸送效率;推廣熱水管道直埋技術,降低基礎投資和運行費用;推廣管道充水保護技術,防止管道腐蝕。管網節能改造方案:提高管網的保溫效果。如加強保溫措施、更換部分保溫效果不好的管道、不要使保溫管道浸泡在水中;加強管網的維護管理,控制系統失水。安裝熱工儀表,掌握運行情況;安裝流量調節閥。改善二級水系統和用戶系統,解決供熱區域內建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均和能源浪費的問題。4.4采暖期內立管水力平衡常用的建筑物節能技術:外墻保溫;改善窗戶性能;散熱器調節閥防止室溫過熱損失;室內采暖系統改造;室內立管水力平衡。根據典型示范項目分析出的各種節能改造技術的節能效益和投資收益,項目不同,實際的投資和節能效益也不同。5節能重建項目評價分析節能改造評估要遵循獨立性、客觀性和科學性的工作原則。5.1鍋爐房供熱能耗北京市供熱節能工作指導意見(京政管字257號)規定了供熱系統的單位面積能耗指標:(1)到2010年,燃煤鍋爐房供熱平均能耗由2004年煤耗25.3千克標煤/平方米下降到22.2千克標煤/平方米。(2)到2010年,燃氣鍋爐房供熱平均能耗由2004年氣耗11.9立方米/平方米下降到10.7立方米/平方米。(3)到2010年,燃煤鍋爐平均運行效率由2004年的58%提高到65%,燃氣鍋爐平均運行效率由2004年的80%提高到85%。5.2運行灰渣可燃物含量指標(1)鍋爐運行熱效率應符合(GB/T17954-2007)的要求,如鍋爐容量為5.7～14MW時,鍋爐運行熱效率一級為89%;二級為88%;三級為87%。(2)工業鍋爐運行排煙溫度指標應不超過(GB/T17954-2007)的規定值,如燃氣鍋爐運行排煙溫度應小于160℃。(3)燃煤工業鍋爐運行灰渣可燃物含量指標應不超過(GB/T17954-2007)的規定值。(4)工業鍋爐運行排煙處過量空氣系數指標應不超過(GB/T17954-2007)的規定值,如燃氣鍋爐過量空氣系數應小于1.2。5.3單原因的比較法通過項目單位產品的能耗指標與規定的項目能耗準入標準、國際國內同行業先進水平進行對比分析。5.4單位面積指數法根據不同使用功能分別計算單位面積的能耗指標,與類似項目的能耗指標進行對比。5.5能情況分析能量平衡分析是根據項目能量平衡的結果,對項目用能情況進行全面、系統地分析,以便明確項目能量利用效率,能量損失的大小、分布與損失發生的原因,以利于確定節能目標,尋找切實可行的節能措施。6加快編制《供熱系統能源審計標準》我國供熱管理水平參差不齊,供熱系統能源審計有利于供熱管理科學化和規范化,有利于