集中燃气热水锅炉房技术改造案例分析

【摘要】：本文以集中燃气热水锅炉房改造为例，从分析问题、发现原因、制定方案和跟踪效果四个方面进行了详细介绍。首先根据系统运行过程中存在问题，对系统进行测试诊断分析，结合测试数据发现了问题原因。其次，通过对问题原因的分析，提出了解决方案，并按方案实施改造。最后，对改造后的运行效果进行跟踪。结果表明改造达到了预期，效果明显。

【关键字】：燃气热水锅炉房；技术改造；板式换热器；混合比；

0  引言

集中燃气热水锅炉供热是一种重要的供热方式，在北京供热中占有很大比例，尤其是在北京市大力推行“煤改气”政策后，多数小区集中供热系统热源由燃煤锅炉改为燃气锅炉，污染物排放浓度明显下降。近几年随着对锅炉氮氧化物排放标准由150mg/m³提升为80mg/m³^[1]，小区集中燃气热水锅炉供热越来越成为北京供热的主要形式。笔者从事小区集中供热系统运行工作，在运行过程中对发现了一些典型问题，并针对这些问题的解决积累了一定经验。为此本文分析总结了北京市某小区集中燃气热水锅炉房节能改造的典型经验，为相关项目进行改造提供借鉴和参考。

1  项目概况

1.1 建筑概括

小区为北京市某住宅区，共有A座、B座和C座3栋住宅楼，最高楼层37层，总供暖面积约4.9万㎡，小区建筑平面图见图1。小区建成于2005年，围护结果参数见表1，建筑属于二步节能建筑。

1.2 供热系统概况

集中供热锅炉房位于地下二层，共配置5台燃气热水锅炉，其中3台1.4MW锅炉负责供暖，2台0.7MW锅炉负责生活热水供应，供暖和生活热水系统相互独立。供暖系统分高低区，其中A座和B座楼内分高低区，C座只有低区。低区为直供系统，供暖面积2.86万㎡；高区为间供系统，供暖面积为2.04万㎡。锅炉房系统图见图2。楼内系统为下供下回双管系统，每户设置分集水器。户内为散热器，每组散热器单独与分集水器连接。

2  存在问题分析

在2016~2017供暖季，系统运行期间发现存在两个问题：第一，高区用户的室温普遍比低区室温低。高区用户室内平均温度在18.2~19.5℃，而低区用户室内平均温度在20.3~21.5℃。第二，低区一些特殊户型存在客厅温度偏低的问题，这些户型客厅为北向，且存在两面外围护结构。

2.1 高区用户室温普遍偏低

对比高低区运行数据（见表2），可以发现：（1）一次侧高低区的单位面积供热量基本相等，小区建筑为同一时期建设，高低区围护结构一致，耗热量也应该一致，所以一次侧高低区热量分配合理。（2）高区二次侧供热量低于一次侧供热量，说明一、二次热水在换热过程中板式换热器存在散热损失，约为7%。运行数据测试时为瞬时数据，且温度计和流量计存在测量误差，误差约为2%，但仍然可以表明换热器散热损失较大。（3）高区共安装一台板式换热器，一、二次侧换热流向为逆流换热，换热器冷热流体换热温度端差分别为10.4和8.5℃，温差较大。可能原因为板片结垢或换热面积偏小。板式换热器在非供暖季进行过污垢清洗且运行期间水质化验达标，可以排除换热板片结垢的可能。所以可以判断为换热器换热面积偏小。

2.2 低区部分户型用户客厅温度偏低

低区部分户型的客厅为北向，且有两面外墙，耗热量较大，在室外温度较低时，客厅温度明显偏低。说明该户型客厅的耗热量大于供热量，即供热量不够。为此，技术人员做了如下调整：（1）调整楼内水力平衡和户内水力平衡，将其他南向户型的供暖阀门关小，同时将该户型的南向卧室散热器温控阀关小，客厅不热问题得到缓解。（2）当室外温度变化进行集中质调节时，不能同时兼顾高低区用户室温，如低区用户室温达标了则高区用户室温不达标，高区用户室温达标了则低区用户室温过热。可见通过水力平衡调节可以改善部分用户不热问题，但是由于高低区用户的供水温度不同，在集中质调节的过程中，容易出现低区过热的问题。2.2 低区部分户型用户客厅温度偏低

3  改造方案

针对以上问题分析，分别制定了高区和低区的系统改造方案。

3.1 高区改造方案

上述分析发现高区板式换热器换热面积不够，且原系统只有一台换热器。为此，在高区增加一台板换，与原换热器并联安装。根据原设计图纸，高区热负荷为922kW，按照规范单台换热器承担75%热负荷计算^[2]，单台换热器热负荷为691.6kW。在高区加装一台与原板式换热器同型号的换热器，且确保两台换热器的换热面积相同。具体安装示意图见图3。

3.2 低区改造方案

高低区用户供水温度不同，在集中质调节时低区容易过热。为此在低区设置混水，通过调节混水比来调节低区供水温度，进而调节供热量。在水泵出口与分水器之间设连通管，通过调节连通管阀门控制混水比(具体见图3)。为减少运行人员调节阀门频率，采用分阶段控制混水比的方式。在初末寒期采用较大的混水比，在寒冷期采用较小的混水比。

4  改造效果

2017年停暖期间按改造对系统进行了改造，在17-18供暖季的初寒期和寒冷期分别对改造效果进行了跟踪测试。

4.1 初寒期效果

初寒期测试运行参数见表3。一次侧循环泵总流量为136.7 m³/h，包括三部分：①进入高区板换流量为46.7 m³/h，②旁通管流量为56.7m³/h，③从锅炉出水管进入一次分水器流量为33.3 m³/h。此时低区循环流量中，旁通流量与来自锅炉高温水流量的混合比为1.70。

由表3可发现，在混合比为1.70时，高区和低区的供热量基本达到平衡。高区在增加一组板换后，换热端差明显减小为9℃和7.4℃，初寒期运行效果较好。

表3  初寒期运行温度和流量测试结果

5  总结

本文以某集中燃气热水锅炉房技术改造为例，对集中燃气热水锅炉房运行过程中发现的问题进行分析，并针对发现的问题提出相应的解决方案，改造后问题得到很好解决，效果明显。希望为相关供热系统的运行以及改造提供帮助。

参考文献

[1].   北京市环境保护局, 北京市质量技术监督局. 锅炉大气污染物排放标准:DB11/139-2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[2].    中国机械工业联合会, 中华人民共和国建设部. 锅炉房设计规范:GB50041/2008[S].北京:中国计划出版社,2008

作者；杜红波 王庆丰 赵楠

来源；北京华远意通热力科技股份有限公司