热网分布式变频系统改造经济性节能分析（案例）

本帖最后由 huamiao77 于 2014-7-4 17:12 编辑

前言：传统的集中供热方式将一级网循环泵设置在热源处，随着管网长度的增加，运行能耗及调节难度也随之增大。近年来，自动控制系统及变频技术在供热系统中普遍应用，使得分布式变频系统的大面积应用得以实现。本文介绍了烟台东昌供热公司凤凰山供热站分布式变频系统改造的主要情况。通过对该系统改造前后的运行情况进行经济性分析,从而得出分布式变频系统的节能优势。

总体情况：东昌公司凤凰山供热站于2011年改造为分布式变频系统。凤凰山供热站设计面积200万㎡，2011-2012年供暖面积约50万㎡，配套40t/h热水锅炉两台，设有15处二级热力站。管网分为南线、北线，最末端热力站距离锅炉房约2km（单程）。

改造方案

1 、方案简介

分布式变频系统由热源循环泵及二级站一级网循环泵组成，热源循环泵只需克服热源内部的阻力，提供系统循环的部分动力，其余动力由各二级热力站的一级网循环泵提供，这使得循环泵的扬程及装机功率大大降低，并克服了近端用户采取阀门消耗剩余压头、节流损失大、输送效率低的缺点，并为管网水利平衡调试提供了更加有效的技术保障。

二次侧采用混水与换热并存的方式，其中混水方式可以将一次网的富裕压差保留在二次网中，在二次网转化为循环动力，并且减少了换热器及补水系统的投资，大大降低了热力站内的散热损失及电损耗。根据现有热力站的地势标高等特点，改造二级热力站混水系统共计5处。

2、改造情况

2.1、热源循环泵

	型号	流量(m3/h)	扬程(m)	功率(kW)
改造前	KQW200/400-75/4	400	50	75
改造后	DFSS300-19/4	810	19	55

2.2、二级站循环泵

在15座热力站内的一次侧回水管上各配置两台循环泵（一用一备），根据各站热负荷和管线阻力选定。具体参数未列出。二次侧循环泵基本未做调整（除5处混水站外）。

分布式变频系统图如下:

2.3 、自动控制系统

分布式变频系统的运行需要自控系统的辅助，才能更好的发挥其功能。通过自控系统调试实现了实时数据采集、WEB发布、画面显示控制、运行状态显示、自动报警、历史数据查询、报表打印、热网数据分析、设备信息管理、事件短信告知、分级授权登录管理等功能。

在调度室，能够随时获取远方热力站的数据，随时下达调整指令，调度人员根据室外温度，对于供热温度进行实时调整，既能保证用户采暖舒适，又避免能源浪费。从调度发出指令，到频率调整到位，耗时仅1分钟，真正做到了按需供热。同时，也克服了传统热网调试中存在的问题。

经济性分析

1、凤凰山供热站运行分析

	室外平均	煤单耗	电单耗	水单耗
温度℃	比上年度降低	比上年度降低	比上年度降低
2010 ～ 2011 年度（改造前）	1.33	——	——	——
2011 ～ 2012 年度	1.25	4.9%	49.6%	41.4%
2012 ～ 2013 年度	0.34	8.1%	14.6%	16.0%

2、凤凰山供热站分布式变频系统改造经济性分析

主要设备费用估价

序号	名称	价格 ( 万元 )	备注
1	自控系统	58	1.不含拆除、安装施工费 2.循环水泵为一次侧水泵
2	循环水泵	25
3	变频器	7
4	热量表	23
5	合计（万元）	113

由以上表格分析可以看出，凤凰山分布式变频系统改造投资费用约为113万元。其中，自控系统为一次性投资，后期只需配套站内自控设备即可，热量表为二级站能耗管理使用，考虑上述因素，分布式变频投入资金约90万元。2011-2012年采暖季节约煤50万元，节约电37万元，节约水5万元，节约费用约92万元，凤凰山供热站分布式变频系统改造1个采暖季基本能够收回投资。

结论

分布式变频系统的应用，大大降低了运行期间的电耗，降幅在10%-40%之间。减少了热网的水利失调现象，使单位面积耗热量下降约4%，水耗下降15%-40%。在降低各项能耗、提高供热质量的同时，分布式变频系统也提高了突发事件的应急能力和管网的运行稳定性，减轻了供热初期的调试工作量及巡检人员的抄表工作量。