高校冬季供暖能耗及节能潜力分析.docx

高校冬季供暖能耗及节能潜力分析
（北京山峰万泰科技发展有限公司）
前言
高校是我国教育、科研的主力军。全国各类高校约三千座，分布在取暖区域的建筑面积约二十五亿平方米。以每平方米取暖费20元计，每年取暖费高达五百亿元。况且随着物质文明水平的不断提高，对于学习、办公、科研、居住的舒适度的要求会越来越高。取暖区域还会有所扩大，能源价格继续变更；取暖费用一定还会有所增加。
供暖质量的优劣，供暖服务水平的高低将直接影响到教学、科研工作。供暖工作是我们高校后勤工作的一大主项。满足需求、节约能源、保护环境、降低费用是我们高校后勤工作者的责任，也是今天与会者共同关心的内容和研讨的题目。
下面就高校后勤供暖如何从技术设备、管理理念、管理模式等几方面分析供暖能耗及节能潜力。
1影响供暖能耗的因素
从一般情况下考虑，影响因素主要有四：
（1）锅炉热效率
（2）热网输送效率
（3）供暖调节
（4）建筑围护结构热损失水平
锅炉热效率随设计、制造水平的变化在变化。取暖炉效率55%虽然不能代表现在高校的普遍水平，但低效炉的确存在。为了达到JGJ26-95标准节能50%，低效锅炉必须进行改造。对于排烟温度较高、有余热回收价值的锅炉，可改造成分体式冷凝型锅炉。我们的目标是将锅炉的热效率提高到85%。
热网输送效率对供暖能耗影响容易被人们忽视。尤其是十年前的热网，由于管沟进水、保温脱落，或热负荷增容，出现水力不平衡、热力不平衡现象，都导致供暖能耗的增加。改造供热外管网，采用绝热保温直埋管，将输送效率提高到95%，使热能得到有效的利用是理所当然的事。
人们根据环境温度的变化与自身的需求向供暖设备提出采暖要求，供暖设备具有可靠、合理的调节手段，控制系统采用科学的调节方案实现按须供暖是整个供暖工程的精华。那种“天气冷暖一个样，黑夜白昼一个样，初春寒冬一个样”的供暖理念是必须改变的，那种没有调节手段“以不变应万变”的运行方式是不可取的。供暖调节优劣是影响供暖能耗的主要因素。
采用节能设计标准，改造现有非节能型建筑，采用新材料、新工艺，把热损的重头戏文章做好，对能耗会立竿见影的作用。门窗缝隙空气渗透热损约占1/4左右，绝不可等闲视之。
2高校供暖的特点
扩招带来扩建，供热距离长，外管网新老不一，压力、散热损失大，水力不平衡严重；锅炉设备优劣不等，效率高低差距大，瘦马拉重车和大马拉小车具在，能力与需求不匹配；学校各建筑物由于功能不同，对取暖温度要求不一，对需要供暖时间的要求不一；新老校舍能耗差距颇大；高校后勤管理力量较强，但热工专业力量薄弱，锅炉工技术水平差，专业知识缺乏，临时思想严重，设备运行、维护、检修、改造不规范，不专业，牵扯领导精力多；实现专业社会化管理是今后高校供暖的可取方向。
3高校供暖节能潜力
全国高校每年供暖用标煤约400多万吨。采用余热回收，减少排烟损失，提高锅炉热效率。每提高1个百分点就相当节约4.5*104吨标煤。下面我们以北京某高校为例分析供暖节能潜力。
该高校实际供暖面积361713m2，建筑物多为上世纪80—90年代的多层砖混，单层钢窗、木窗，属于非节能建筑。该高校设4个燃煤锅炉房。锅炉效率70%，外管网经过改造，外管网供热效率为90%。按照北京市的标准，供热能耗标准是25.2kg/m2（标煤）。实际燃煤热值为5500kcal/kg，370元/吨。
综合学院供暖的上述因素进行节能分析：
该高校供暖系统存在着较大的节能潜力。
在锅炉的烟气出口加装烟气余热回收装置，使锅炉排烟温度降低至60—80℃左右，锅炉的效率可以提高5%
办公室、教室、体育馆及学员宿舍进行分时段间隙式供暖，夜间低温运行，这样上述区域的能耗可以节约25%以上。
供暖系统可以根据室外气象条件变化进行调节，确保按需供暖，这样可以使整个系统供暖能耗节约10%以上。
该高校建筑多为上世纪80—90年代建筑物，单层钢窗、木窗，维护结构为砖混结构属非节能建筑。现考虑将单层钢窗、木窗，换装成塑钢门窗，这样可使上述区域的供暖能耗节约20%以上。
实际使用煤种的热值为5500kcal/kg，每吨 370元节约采暖费94万元。
将节能潜力列表如下：

按“标准”的能耗
(吨/季)（标煤）
按实际使用煤种的能耗
(吨/季)
采暖费
(万元/季)
改造前
7817
9808
362.9
改造后
5793
7267
268.9
（2004年实际耗煤10000吨/季）
4供暖节能的技术方案
（1）改传统的人工操作为智能管理。
北京山峰万泰开发的燃气（油）锅炉节能控制管理系统（SEMS），是一套结合计算机、控制通讯、暖通专业技术于一体的解决方案，包括远程室温采集系统，锅炉燃烧控制系统、二次网流量平衡系统、锅炉综合运行系统、分散锅炉房中央调度管理系统五个组成部分。通过对这五个组成部分的有机结合，可以实现小到单个独立的锅炉房运行控制，大到数十个、上百个锅炉房的集中节能运行管理控制。
其中的远程室温采集系统（STA）是通过电话线远程采集用户室内温度，检测供热质量，并在一定程度上减少由于室内温度过高造成的浪费，使热网的末端也在您的掌握之中，为整个热网调度提供更精确的依据。通过对供热区域的远近、楼层高低、不同朝向等用户的室温进行不间断监测，并结合锅炉综合运行管理系统，真正做到根据用户室温变化进行供热量的调节，实现“按须供热”的目标。
二次网流量平衡系统关系到集中供热质量。很多系统正是由于二次网过度失调，导致不得不加大流量或提高供水温度，确保最不利用户的室内温度达到舒适度要求，从而浪费大量的热能。
锅炉燃烧控制系统主要是通过自控达到自动点火、熄火保护、燃气泄露保护、燃气压力过高过低保护、燃烧风机风压过低保护大小火控制或比例调节控制、排烟温度检测、循环水系统连锁、出水温度过高保护。
锅炉综合运行系统可以做到根据室外气象参数（温度、风力等）的变化提前调整锅炉出口温度、流量。
分散锅炉房中央调度管理系统可以实现多个锅炉房集中监控。
（2）    锅炉余热回收。
对于排烟温度较高有余热回收价值的锅炉，可改造成分体式冷凝型锅炉。
锅炉的主要热损失之一是排烟热损失，包括烟气携带的物理显热和烟气中水蒸气携带的汽化潜热。特别是烧天然气的锅炉，由于燃料中含硫量极少，氢含量高，一般接近25%，因而烟气中水蒸气的含量高，在理论空气量下一般水蒸气的容积成分接近20%，对应的露点温度接近60 °，为锅炉改造为冷凝型锅炉提供了条件。
本公司采用的热管省煤器余热回收装置。是采用专业从事热能回收的加拿大Energlobe公司的先进的热管技术生产的HPW热管省煤器，是高效、低阻的新型省煤器，完全适用燃油燃气锅炉。具有很多优点：热强度高，单位体积的传热面积大，体积小，结构紧凑，烟气阻力小，可以用于不带引风机的燃气锅炉，在锅炉排烟管道上安装热管省煤器，完全不影响锅炉，正常运行；气—水双重隔离，密封性能好，运行安全可靠；独特的新型翅片，可以使烟气产生强烈扰动，可以有效的防止灰垢的存积；安装简单，运行使用灵活，加装旁通烟道，可根据排烟温度的情况方便的选择热管省煤器是否投入使用，无论热管省煤器是否投入运行锅炉均能正常运行；使用寿命长，抗腐蚀力强，可以避免酸腐蚀；结构简单，无运动部件，运行维护方便。
技术参数：
烟气流量范围：500--150000Kg/h；适用温度范围120--600℃；肋化系数：10--12；传热面积：120--150m2/m3；回收热量：10--100000KW；流动阻力：50--1500Pa。
（3）    分时段、分区域按须供暖。
学校的教室一般在晚上十点学生晚自习结束后室内不需要再正常供暖，学
生宿舍与教室取暖要求不一样，诸如此类的需求差别实际上隐藏着很大的节能
潜力。
本公司可以从用户实际需求出发，设计调节方案，使同一供暖系统的不同
部分在不同的时段有不同的供热量，真正做到按须供暖。
（4）    增加调节手段，实行质调节与量调节并用
现有的供暖系统往往重视了量调节的手段，比如采用调频电机，变速水泵，多台水泵的并联组合等。但，质调节的手段较少，有的只能大幅度改变锅炉的运行参数，这就限制了节能工作。可以采用喷射泵、混水泵、混水器等混水装置，改变供暖水温，在取暖回路上造成大流量小温差，有利于克服热力不平衡。在锅炉部分保持小流量大温差。这种改造方法投资少，施工时间短，见效快，效果明显，很适合小锅炉供暖系统。
（5）    提高取暖建筑的保温水平，减少围护结构的传热损失。
围护结构传热损失是能耗的只要部分，约占3/4。提高外墙窗户、楼梯
间隔墙、屋面等等的节能设计水平，改造现有非节能型建筑，采用新材料、新工艺，把热损的重头戏文章做好，对能耗会立竿见影的作用。门窗缝隙空气渗透热损约占1/4左右，绝不可等闲视之。
对于既有建筑的围护结构，可以主抓外墙的外保温，因为外保温不影响室
内使用面积，施工不影响人们对建筑物的正常使用，又可以美化外型。我公司采用国外先进技术，合资生产多种钢塑外保温材料，导热系数低，坚固耐用，易于施工。通过我们对外墙保温处理，可以使围护结构传热损失减少10个百分点。
（6）实行托管服务，供暖实现专业社会化管理。
供暖、采暖由专业队伍实行社会化管理，采用承包制，必将提高设备完好
状况，降低运行费用，有利于设备技术改造，提高服务水平，节能效果显著。
管理模式的改变，其实内含着生产力水平的提高。我们公司现已和多所院
校合作，将学校的后勤管理中的供热系统委托我公司运行、维修、管理。供热
的社会效益与经济效益都很显著。
5供热节能的实施步骤。
公司采用以“合同能源管理（EMCｏ）”这一新的节能管理开发机制为依托，专业化从事节能项目的全过程管理。意在通过我们的项目开发和全过程管理以及我们的示范样板工程，传播“合同能源管理”概念，建立可持续发展的“合同能源管理”产业，扩大能效项目投资效益，获得持续的节能和减排二氧化碳的效果，从而为我国的节能促进事业和环保事业做出我们最大的贡献，使我们每一个人最终有一天能够生活在一片蓝天绿水青山之中。
公司免费提供供热或供冷能源审计服务，在能源审计的基础上，分析能源利用水平、发现问题，找出漏洞，找到节能潜力，提出节能改造措施与规划。水平活—3。根据不同情况，用户可以选择以下三种方式之一与我们合作。
用户直接投资。用户承担部分经济风险，我们承担技术风险及部分经济风险。所有节能效益归用户所有。
我们投资。公司承担全部技术和经济风险。双方采取节能效益分享的方式，使我们获得投资效益。分享期为1—3年。用户无任何风险，即可产生效益。
能源托管服务。集中供热锅炉房或中央空调系统运行管理承包（所有费用包括燃料、水电费用包干）。承包费用肯定低于用户原来的费用。公司投资对系统及设备进行改造，一般承包期为3—5年。承包期结束后，设备产权移交给用户。