商業(yè)建筑中蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀和節(jié)能分析

商業(yè)建筑中蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀和節(jié)能分析摘要：本文介紹了目前北京市商業(yè)建筑中的蒸汽系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，并在調(diào)查和測(cè)量了大量蒸汽系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的蒸汽系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析出一定的改造意見(jiàn)重介紹了一種適用于蒸汽系統(tǒng)的新設(shè)備1中國(guó)商業(yè)建筑蒸汽能耗現(xiàn)狀隨著中國(guó)的改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，商業(yè)建筑的面積日趨增大，建設(shè)規(guī)模和建設(shè)速度逐漸加大統(tǒng)前中國(guó)已經(jīng)建成大約2000多幢級(jí)賓館和寫字樓多家大型商場(chǎng)，其中絕大部分的高級(jí)賓館、飯店都設(shè)有蒸汽系統(tǒng)。根據(jù)我們對(duì)二十多幢商業(yè)建筑的能耗調(diào)查統(tǒng)計(jì)蒸汽統(tǒng)的商業(yè)建筑每年僅鍋爐的燃料費(fèi)用就接近60元平米，現(xiàn)有商業(yè)建筑的每年的能源消耗費(fèi)用就高達(dá)225億人民幣。賓館類建筑的蒸汽系統(tǒng)主要由蒸汽源汽輸配系統(tǒng)汽戶三部分組成汽源一般為蒸汽鍋爐用燃料各有不同，包括：燃?xì)?、燃油和煤。蒸汽輸配與回收系統(tǒng)包括蒸汽由蒸汽源輸送至用戶和部分蒸汽凝水由用戶處回收至蒸汽源兩部分。蒸汽用戶一般有以下四個(gè)：第一個(gè)是建筑內(nèi)所需生活熱水，通過(guò)與蒸汽換熱的方式提供；第二個(gè)是是空調(diào)和供暖系統(tǒng)在冬季時(shí)使用的熱水通過(guò)與蒸汽換熱提供三個(gè)是洗衣房用汽熨洗衣服后是廚房用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具。此外對(duì)于一些采用吸收式冷機(jī)的商場(chǎng)、飯店，蒸汽系統(tǒng)還提供溴化鋰吸收式冷機(jī)運(yùn)行所需的高壓蒸汽。對(duì)于醫(yī)院，蒸汽系統(tǒng)還提供蒸汽供大部分醫(yī)療室消毒器械使用。1顯示北京市幾種不同的商業(yè)建筑的蒸汽消耗各成份比例。：北市幾種不同的商業(yè)建筑的蒸汽消耗各成份比例（％）生活水空調(diào)采暖洗衣房、廚房消毒用備注賓館1215821--夏季用吸收式冷機(jī)賓館2483022--醫(yī)院40322082蒸系統(tǒng)存在的問(wèn)題和節(jié)能潛力通過(guò)對(duì)北京市商業(yè)建筑中蒸汽系統(tǒng)的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)，目前蒸汽系統(tǒng)的應(yīng)用中還存在著很大的問(wèn)題，這同時(shí)也反應(yīng)了蒸汽系統(tǒng)具有巨大的節(jié)能潛力。主要表現(xiàn)在以下幾方面*中國(guó)業(yè)建筑的能耗高于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的商業(yè)建筑能耗我們對(duì)北京市近10棟館店醫(yī)院的全面測(cè)試和統(tǒng)計(jì)可知，這些商業(yè)建筑的全年運(yùn)行能耗平均大約是188kwh/m2.a，而氣候條件大致相當(dāng)?shù)娜毡镜耐惤ㄖ钠骄昴芎拇蠹s是135，就是說(shuō)北京市的賓館的能耗要比日本高出將近40％這中空能耗占到5060％而中設(shè)計(jì)到蒸汽系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)冷熱能耗又占到空調(diào)能耗的40～如果夏季采用吸收式制冷采用蒸汽換熱采暖和空調(diào)*同型的的商業(yè)建筑之間的能也有較大差別。圖示了北京4家星以上賓館的全年每平方米耗燃料量，從圖中可看出耗燃料量最高的商場(chǎng)比耗電量最低的商場(chǎng)能耗高出將近2倍。圖1北市4家星級(jí)以賓館的全年每平方米耗燃料量比較從蒸汽系統(tǒng)的凝水回收系統(tǒng)運(yùn)行情況看賓之間也存在著很大的差異汽凝水中含有大量的水的顯熱，因此凝水回收率越低，系統(tǒng)的能耗損失就約大。圖示的是我們調(diào)查的北京市幾個(gè)賓館、醫(yī)院的蒸汽凝水回收情況。從圖2中可以看出，一些賓館蒸汽凝水回收率達(dá)到8％以上，凝水回收效果較好而還有一些系的凝水回收率低于20且部分蒸汽系統(tǒng)的凝水回收率較低。[!--empirenews.]2北京賓館蒸汽凝水回收*近年已有不少的節(jié)能改造項(xiàng)目竣工，這些改造項(xiàng)目都顯示出較大的經(jīng)濟(jì)效益，說(shuō)明商業(yè)建筑有巨大的節(jié)能潛力。例如在亮馬河大廈，提高蒸汽凝水的回收率和減少二次蒸汽的產(chǎn)生等技術(shù)手段，一年可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用80多萬(wàn)所需的投不到一年的時(shí)間即可回收上述分析表明中對(duì)比同建筑的對(duì)比和商業(yè)建筑成功的改造實(shí)例都充分說(shuō)明中國(guó)的商業(yè)建筑蒸汽系統(tǒng)具有巨大的節(jié)能潛力，蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造有很好的經(jīng)濟(jì)效益3蒸系統(tǒng)節(jié)能的途徑和方法蒸汽系統(tǒng)包括蒸汽輸送系統(tǒng)汽用戶汽凝水回收系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)節(jié)能必須從這三個(gè)方面分別下手。從調(diào)查情況看目前高壓蒸汽輸送系統(tǒng)其輸送效率較高，節(jié)能潛力較少；而蒸汽用戶的節(jié)能潛力則主要體現(xiàn)在空調(diào)用戶如何有效的利用冷、熱源上，在這里就不詳細(xì)說(shuō)明了；所以目前蒸汽系統(tǒng)的節(jié)能則主要體現(xiàn)在蒸汽凝水回收系統(tǒng)上，即如何提供凝水回收率和減少系統(tǒng)的二次蒸汽產(chǎn)生。3.1提工作人員的理運(yùn)行水*對(duì)運(yùn)行管理人員、操作工人進(jìn)行思想品質(zhì)，培養(yǎng)他們的責(zé)任感和事業(yè)心高悟職盡責(zé)地運(yùn)行管理設(shè)備建嚴(yán)格的管理制度，

規(guī)范職員、工人行為，這是實(shí)現(xiàn)良好運(yùn)行管理的客觀保證對(duì)職、工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平，有益于改善他們的工作，減少能耗。末端蒸汽用戶的節(jié)能意識(shí)也對(duì)蒸汽系統(tǒng)的能耗有很大的影響。例如北京市某賓館的洗衣房，洗衣房的工作人員為了工作方便，大部分用汽設(shè)備（如熨燙機(jī)等）都采用無(wú)疏水閥運(yùn)行，這不僅使得整個(gè)洗衣房的蒸汽凝水溫度偏高，造成了大量的二次蒸汽損失，同時(shí)還使一部分動(dòng)力蒸汽也由凝水管道排到室外了量的能損失提高統(tǒng)設(shè)備的管理運(yùn)行水平這主要體現(xiàn)*對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格管理、合理使用，確保使之高效運(yùn)轉(zhuǎn)*及對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，更換低效設(shè)備，避免不必要的能源消耗*建詳細(xì)的工作計(jì)劃和節(jié)能措施，確保節(jié)能改造工程的節(jié)能效果，防止徒勞無(wú)功。由于設(shè)備老化造成的蒸汽系統(tǒng)的能耗增加，在我們的測(cè)試調(diào)查中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)。如北京市某四星級(jí)賓館，其凝水箱內(nèi)凝水長(zhǎng)期硬度檢查不合格，被迫再度軟化或者就地排走，造成很大的能源和經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)是由于一臺(tái)生活熱水用的殼管式蒸汽熱水交換器的內(nèi)管破裂大的未軟化的生活熱水直接進(jìn)入蒸汽管道回到凝水箱而造成的。此外采用合理的蒸汽凝水回收系統(tǒng)也是減少系統(tǒng)能耗的一個(gè)關(guān)鍵因素。從圖2中們可以看到賓館B和D的凝水回收率較高這主要是由于賓館對(duì)蒸汽凝水進(jìn)行了多極預(yù)冷，才進(jìn)入凝水箱，即蒸汽經(jīng)以及換熱器換熱后，得到的溫度較高的凝水再和二級(jí)換熱換，使其溫度進(jìn)一步降低。這樣避免了大量的二次蒸汽損失，而且溫度較低的凝水也更容易打回鍋爐房。賓館D中將鍋爐補(bǔ)水直接打到水箱中和凝水混合，降低凝水箱內(nèi)的凝水溫度，這樣也避免了能耗損失。圖3賓館B中汽系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖賓館D中汽系統(tǒng)簡(jiǎn)圖3.3節(jié)能新技術(shù)的推廣[!--empirenews.]技術(shù)手段的推廣和合理利用是商業(yè)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。適合中國(guó)商業(yè)[1][2]下頁(yè)

建筑的節(jié)能的方法并不是建造一兩幢新的商業(yè)建筑來(lái)展示新技術(shù)，而是通過(guò)一些投資小見(jiàn)效快的技術(shù)手段對(duì)現(xiàn)有商業(yè)建筑的改造和提高運(yùn)行管理水平來(lái)提高能源利用效率。從蒸汽系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來(lái)看，蒸汽系統(tǒng)問(wèn)題最大的地方是蒸汽凝水回收系統(tǒng)。目前一種射流－噴射泵系統(tǒng)非常適合于代替蒸汽系統(tǒng)中蒸汽熱水換熱器。它采用的是將蒸汽直接噴到需要加熱的水中，通過(guò)混合來(lái)達(dá)到換熱的效果。由于它不存在凝水回收系統(tǒng)，固避免了目前蒸汽凝水回收系統(tǒng)中的大量問(wèn)題。但由于它將處理過(guò)的軟化水直接噴到了未處理的熱水中，其增加了鍋爐房處理軟化水的費(fèi)用。如下是噴射泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)的板式熱交換器的運(yùn)行能耗費(fèi)用比較始條件1采用燃?xì)忮仩t燃料為天然氣價(jià)錢為1.8元，值為44175kj/m3，鍋效率93％．都提4公壓力的蒸汽，溫度為143.4，蒸汽熱值為2732kj/kg3．自水價(jià)格為3元/噸水錢為5元/噸來(lái)水溫為℃熱值為62.85kj/kg4．生熱供應(yīng)水溫為60，熱值為251.4kj/kg5．板式熱器的凝水溫度為70℃，熱值為293.3kj/kg計(jì)步驟1、用FTS系統(tǒng)生產(chǎn)1噸活水所需耗費(fèi)1)耗汽量設(shè)生產(chǎn)1噸活熱水的蒸汽耗量為Gsteam，由：Gsteam×2732＋1000－Gsteam62.85＝1000×251.4可蒸汽耗量為Gsteam=70.64kg(2)耗氣量由于FTS系統(tǒng)無(wú)凝水所生產(chǎn)1噸蒸汽所燃?xì)饬繛?000（2732－（44175×＝64.97（m3）所以生產(chǎn)70.64kg蒸需氣量為Ggas＝64.97×70.64/1000＝4.589（m3(3)耗來(lái)水量從上面計(jì)算可知消耗自來(lái)水量為100070.64=929.36kg(4)耗化水量消耗軟化水量為70.64kg(5)總費(fèi)總費(fèi)用4.589*1.8+929.36*3/1000+70.64*5/1000=11.40（采用蒸汽－熱水換熱器生產(chǎn)1噸活熱水所需耗(1)耗蒸量設(shè)生產(chǎn)1噸來(lái)水的蒸汽耗量為Gsteam，認(rèn)為換熱器換熱率為1，Gsteam×2732－293.3＝×（251.4－62.85）可得蒸汽耗量為Gsteam=77.32kg(2)耗燃?xì)饬吭O(shè)凝水回收率為（下計(jì)算數(shù)據(jù)基于X＝100％）生產(chǎn)1噸汽需燃?xì)饬繛閧1000*(1-X)*(2732－62.85)+1000*X*(2732－293.3)}/（×）59.36m3）所以生產(chǎn)70.4kg蒸需燃?xì)饬繛镚gas＝59.36×77.32/1000＝（）耗來(lái)水量從上面計(jì)算可知消耗自來(lái)水量為1000kg(4)耗化水量消耗軟化水量為77.32*(1-X)=0kg(5)總用總費(fèi)用為4.589*1.8+3*1=11.26（元）