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首页医源资料库在线期刊中华现代医院管理杂志2012年第10卷第9期

锅炉及供热系统的节能措施和效果

来源:中华现代医院管理杂志
摘要:本院通过对锅炉重新进行配置,改变供热系统的布局,对供热系统进行维护,控制供热系统温度等措施,通过历史能耗数据比较和分析,运用于实践的管理中等,使整个供热系统处于高效节能的运行环境。系统整合。节能措施锅炉用燃气是医院除电力以外的第二大能耗,对锅炉及系统采取有效的节能措施,有较大节能潜力。医院对锅......

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【摘要】  合理高效利用能源是当今社会可持续发展战略。本院通过对锅炉重新进行配置,改变供热系统的布局,对供热系统进行维护,控制供热系统温度等措施,通过历史能耗数据比较和分析,运用于实践的管理中等,使整个供热系统处于高效节能的运行环境。

【关键词】  能耗;系统整合;配置;节能措施

锅炉用燃气是医院除电力以外的第二大能耗,对锅炉及系统采取有效的节能措施,有较大节能潜力。医院对锅炉的配置进行了调整,对热力系统实施了重新布局,并增加部分节能设备。经过两年的运行,使整个系统的效率显著提高,节能效果也较显著。

  1能源消耗

  对比以下是本院2004—2009年没电的消耗情况。(图1)说明费用增加明显,(图2)煤、天然气的折算为标准煤消耗量相对处于平稳。说明所以锅炉及供热系统节能的必要性(2008年起锅炉开始使用天然气作为能源)。

  2系统整合

  整个热力系统的效率对能耗会有很大影响,传统使用的燃煤锅炉由于效率低,蒸汽传输距离长,汽水交换方式浪费能耗等问题随着燃煤锅炉的淘汰彻底得到解决。以锅炉与系统就近配置,减少热力传输过程中损耗,合理布局,提高系统整体效率,为实现智能化控制打好基础,减少能源消耗为原则,重新布置新的锅炉房的位置。我们调整了原设备机房的布局,在不影响原设备机房有功能的情况下,经过部分扩建安置了两台2.1MW/h的燃气蒸汽锅炉和两台7MW/h燃气热水锅炉。通过锅炉和换热设备合理调整,热水锅炉、生活热水交换、中央空调交换和中央空调分集水器之间仅二十多米距离,系统间热力传送距离大大缩短,系统整体效率有了明显提高。

  3锅炉的重新配置

  通过对热能使用情况分析后得出(图3)本院热力消耗情况。锅炉的重新配置的依据也来自对热力系统不同使用性质的统计和分析。

  使用燃气锅炉前由单一的蒸汽锅炉承担所有热能的供应,蒸汽在输送过程中有部分热量损耗,在汽水交换过程中交换效率低,形成损耗。然而占80%的热水可以通过水水交换实现,单一的蒸汽锅炉显然不符合医院实际需求。清洁能源天然气的使用为锅炉的重新配置变成现实,重新配置锅炉的主要原则是:符合医院实际不同的热力需求;体现节能环保;实现自动化控制;提高锅炉的安全稳定性。根据医院的实际情况,以及专业部门提供的论证,最终确定两台额定蒸发量为2.1MW/h的蒸汽锅炉,两台7MW/h的热水锅炉的配置。蒸汽锅炉只提供洗衣、消毒和食堂等所需要的蒸汽,其余全部由热水锅炉供应。

  4取得成效

  4.1热水锅炉一次水为低压封闭运行通过不同需要的板式交换器水水交换出所需的热水,相比汽水交换后排放凝结水后再回收到蒸汽锅炉的过程要节约热能的消耗。

  4.2.严格控制水温锅炉一次水通过自动控制,水温保持在一定区间;二次水温度根据使用需要,也通过自动控制保持在一定的温度区间,相对精确的温度控制,使能源得到合理使用。

  4.3系统合理布局缩短热力输送距离,由于系统布局的改进,热交换器就设置在热水锅炉最近点,尽可能减少一次水输送过程中的消耗。

  4.4减少了蒸汽损耗因采用热水锅炉,所以大大减少蒸汽输送的数量,减少了蒸汽输送过程中的损耗。由于生活热水和中央空调的热能耗占到80%,减少这部分的损耗,对整体节能有重要意义。离锅炉房最远端的传染病房使用的高压灭菌锅,原来通过长距离的蒸汽管道提供蒸汽,效率不高;同时供气管路需要经常维护,花费的维护成本较高。现在传染病房就地安装了蒸汽发生器 ,提高了蒸汽的利用率,减少蒸汽运送过程的损耗。通过两年多来实际运行,目前锅炉配置是比较符合医院的实际需要的。

  5环节节能措施

  5.1改善蒸汽管道保温,减少热量损耗蒸汽输送管道在使用过程中,由于各种原因造成保温破损、管道和阀门泄漏,造成热能的损失。特别是在水平管与垂直管段交接的弯头处出现脱节,保温效果很不理想,经过对蒸汽管道测温发现,表面温度平均76℃,散热损失较大。按GB4272-92《设备及管道保温技术通则》,在设备或管道外表面采取保温措施后,其保温层外表面温度必须小于50℃的规定,外表面温度已经超标。更新保温是减少热量消耗的有效措施。目前本院的蒸汽管道总面积为250㎡,如果对现有的蒸汽保温进行更新,把散失温度控制在35°C左右,按照天然气每立方米3.3元,其中室外温度按平均17.6°C计算,每年可减少热量损失折算金额可达26万元左右。而更新保温所需费用的预算为18.9万元,那么不到一年就可以收回投入。如果中央空调二次水系统保温情况也存在类似的问题,而且由于管线更长,相应的散热面积也更多,可能造成的损耗也更多。在能源费用高涨的情况下提高蒸汽管道和中央空调系统保温性能,对节约能源将有很大的效果。

  5.2精确控制中央空调温度,减少消耗随着医疗区域对温度要求的提高,中央空调采暖时间达到120天左右,系统运行时间长、能耗大。合理控制空调温度对减少能耗、确定标准空调供水温度,便于操作人员按设定标准操作。很长一段时间,空调温度没有控制标准,空调系统的一再扩大,温度反馈系统缺乏,操作人员只能根据主观判断来调节,整个系统效果不够理想。为有效控制温度,房内、室外温度和空调出水温度进行测量和记录,通过两年多时间的数据积累,绘制成三者温度对应图(图4),经过添加趋势线后,形成较满意并能实际使用的对应图。按温度控制对照图实施后,空调温度的实际控制标准符合实际使用。在实际操作过程中发现三条曲线相互之间存在恒定的关系,即室外温度加空调出水温度基本是一个固定的温度值50°C,在大风、湿度或气压变化较大的情况下进行上下微调。在中央空调系统经过扩容后,经过对三者温度跟踪监测,所制订空调控制标准仍然适用。实行按标准温度进行对冬季温度的控制措施后,操作明确的标准;对管理有了明确的考核依据;避免了在春秋季由于空调温度过高过低而影响临床正常业务开展的情况;减轻锅炉负荷;减少了能源的消耗;并为中央空调实现智能化控制提供了有实际应用价值的数据。

  5.3蒸汽疏水是蒸汽系统节能回报潜力最大的设施有统计资料表明:一般蒸汽疏水阀在蒸汽系统节能改造的投资为总投资的5%~7%,但可达到整个节能效果的40%~50%。为确保蒸汽管路的高效运行,根据蒸汽管理的实际情况,布置合理的疏水点,建立的疏水器台账,制订定期的维护和保养计划,指定专人对蒸汽疏水阀每周巡回检查,发现故障及时维修,保证蒸汽供应的品质。

  6热力系统存在不足和改进

  (1)热水锅炉的差异配置将进一步提高节能效果。热水锅炉配置为两台7MW/h,但是现在实际使用在用量最高峰时只用一台就够了,春夏季和夏季平均只占到20%左右的用量,热水锅炉配置吨位数来讲是过富裕了,配置不同输出功率热水锅炉更能体现经济效益。(2)生活热水在气温低于15℃时,由于板式交换器交换设计用量与实际用量存在差异,当末端集中用热水时温度有明显的体感变化,所以板式交换器的选型应当合理。板式交换电动二通阀的控制精准度,是造成生活水温度波动的原因,选择精准度较高的电动二通阀是稳定出水温度所必需的。(3)本院中央空调系统的供应范围在10万m2左右,不同功能需求共用一个空调大系统,由于供应时段相同,供应温度有差异,而不能做到两者兼顾,在实际运行中存在浪费。因此,在有条件的情况下,可考虑分系统。(4)医院部分区域需要提前供暖,较早的中央空调系统由于各种原因而不能有效区分,然改造需要伤筋动骨,只能使整个系统需同时启停。这种情况下部分区域增加小型空调系统,以解决天气变化较大的情况下中央空调调整不及时的问题。医院热力系统范围大,能源消耗量大,涉及的消耗环节很多,节能的潜力很大。认为节能项目应考虑:整体和局部应各有侧重,根据现有的条件解决不同的问题;新产品新工艺与有自身特色的运行方法相结合,应保留原来证明是符合实际的运行方法,或将新老方法有机糅合在一起;投入产出有经济分析有控制措施,应定期进行跟踪和效果评估,避免虎头蛇尾;有一定规模节能投资,应由专业机构进行可行性分析,得到权威部门论证。

作者: 李文红作者单位:上海交通大学附属上海市第六人民医院 2013-2-27
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