在呼倫貝爾寒冷的冬日里，一套融合了智慧與高效的供熱系統(tǒng)正悄然改變著當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量。內(nèi)蒙古扎蘭屯市新城集中供熱有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“新城供熱”）不僅讓4萬(wàn)戶家庭告別了“暖氣不暖”的困擾，還實(shí)現(xiàn)了年省電費(fèi)超百萬(wàn)元的節(jié)能成果。
01 綠色升級(jí) 供熱系統(tǒng)的革新
自2010年成立以來(lái)，新城供熱一直致力于為該市主城區(qū)及河西新區(qū)近4萬(wàn)戶居民和百余家企事業(yè)單位提供穩(wěn)定而高效的熱源服務(wù)。面對(duì)不斷增長(zhǎng)的供熱需求和高標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)要求，新城供熱于2020年啟動(dòng)了分布式輸配系統(tǒng)的升級(jí)改造工程，該重點(diǎn)項(xiàng)目全面采用了威樂水泵作為核心輸配解決方案，不僅實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能減排效果，還提升了供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。
02 破局：傳統(tǒng)供熱遭遇"三重困境"
*扎蘭屯市新城集中供熱有限責(zé)任公司供熱管網(wǎng)分布圖
坐落于內(nèi)蒙古自治區(qū)扎蘭屯市的新城供熱，占地面積超過(guò)10萬(wàn)平方米，擁有3臺(tái)58MW和1臺(tái)116MW的熱水鍋爐，總?cè)刖W(wǎng)面積達(dá)495萬(wàn)平方米，實(shí)際供熱面積為450萬(wàn)平方米。
*供熱站內(nèi)燃煤鍋爐
盡管公司在規(guī)模和服務(wù)覆蓋面上取得了顯著成就，但原有的供熱系統(tǒng)卻面臨著一系列挑戰(zhàn)。
??
能耗超標(biāo)：全系統(tǒng)能耗約為2~3kWh/㎡，超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
??
冷熱不均：缺乏智能化控制手段，導(dǎo)致部分區(qū)域過(guò)熱或供熱不足
??
運(yùn)維窘境：傳統(tǒng)泵類產(chǎn)品效率低下且故障頻發(fā)，使得日常運(yùn)維成本居高不下
新城供熱扎蘭屯項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)部負(fù)責(zé)人臧志越表示：“面對(duì)國(guó)家日益嚴(yán)格的節(jié)能及減排要求，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐顯然已不能滿足現(xiàn)代環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，急需尋找更清潔高效的替代方案，這些挑戰(zhàn)促使我們尋求技術(shù)革新，在提升供熱服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
03 德國(guó)技術(shù)打造“供熱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”
在整個(gè)改造工程中，50臺(tái)Wilo-Atmos-GIGA I系列立式管道泵被安裝在各個(gè)換熱站構(gòu)建起了扎蘭屯市新城供熱項(xiàng)目的分布式輸配系統(tǒng)。這些搭載變頻控制技術(shù)的“心臟”，讓供熱輸配系統(tǒng)具備了調(diào)節(jié)能力。
*換熱站原理圖
為了評(píng)估采用一次網(wǎng)分布變頻控制的改造效果，新城供熱聯(lián)合威樂和西安建筑科大工程技術(shù)有限公司共同對(duì)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行整個(gè)采暖季監(jiān)測(cè)。
*監(jiān)測(cè)項(xiàng)目人員配備表
西安建筑科大工程技術(shù)有限公司扎蘭屯項(xiàng)目監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人韓雨評(píng)價(jià)道：“新城供熱項(xiàng)目采用一次網(wǎng)分布變頻控制，這相當(dāng)于給供熱管網(wǎng)裝上了智能導(dǎo)航系統(tǒng)，大幅提升了供熱輸配系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性?！?/span>
*監(jiān)測(cè)項(xiàng)目人員核心人員合影
*換熱站現(xiàn)場(chǎng)照片
供回水溫差及系統(tǒng)穩(wěn)定性的顯著提升
?
通過(guò)對(duì)河西四個(gè)支路的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，各支路的供回水溫差波動(dòng)明顯減小
?
即使在供暖季末期負(fù)荷較低或監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，供回水溫度也能控制在50-60度之間
?
這意味著通過(guò)智能調(diào)節(jié)流量，系統(tǒng)能夠更穩(wěn)定地提供熱量，確保用戶端的舒適體驗(yàn)
變頻控制水泵帶來(lái)的顯著節(jié)能效果
?
所有換熱站都采用了帶有變頻控制功能的水泵
?
能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)需求調(diào)節(jié)供水量，保證供水溫度和熱量輸出精確符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
?
系統(tǒng)中各換熱站單位面積耗電量最大值僅為1.84kWh/m2·a
?
其余各支路單位面積耗電量均低于引導(dǎo)值
*根據(jù)規(guī)范GB/T 51161-2016《民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》，供暖系統(tǒng)管網(wǎng)水泵電耗指標(biāo)的約束值為3.3kWh/m2·a，引導(dǎo)值為2kWh/m2·a
系統(tǒng)能效評(píng)估與節(jié)能性量化
?
使用系數(shù)設(shè)計(jì)能效比DEER對(duì)系統(tǒng)節(jié)能性進(jìn)行了量化評(píng)估
?
結(jié)果顯示，在一次側(cè)管網(wǎng)供熱量較大的情況下，盡管換熱站的水泵功率變化不大，但其耗電輸熱比顯著優(yōu)于供熱量較小的換熱站
?
這意味著該系統(tǒng)在高負(fù)載條件下也能高效運(yùn)作，能夠節(jié)省能源
* 分布式輸配系統(tǒng)的耗電量評(píng)價(jià)系數(shù)DEER（Design Energy Efficiency Ratio） 為供熱系統(tǒng)的總供熱量與循環(huán)水泵功率的比值
* 系統(tǒng)耗電輸熱比能夠反映水系統(tǒng)中循環(huán)水泵的耗電與建筑熱負(fù)荷的關(guān)系,由此表明供熱輸配系統(tǒng)具有更高的輸配能效,在相同的熱負(fù)荷下需要的輸配電耗更少
水力穩(wěn)定性分析
?
使用水力穩(wěn)定性分析方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析,降低某一換熱站水泵頻率或關(guān)閉某一換熱站水泵時(shí),其余換熱站的流量出現(xiàn)微幅上升并穩(wěn)定在新狀態(tài),原有狀態(tài)轉(zhuǎn)化到新狀態(tài)的時(shí)間僅僅有2分鐘左右，監(jiān)測(cè)過(guò)程中未存在水力失調(diào)現(xiàn)象
?
大部分支路的水力穩(wěn)定性系數(shù) n 均高于0.9，證明各換熱站的水力穩(wěn)定性良好
?
K_(S)|均小于0.2，證明分布式輸配系統(tǒng)水力穩(wěn)定性良好
*水力穩(wěn)定度Ks
這次扎蘭屯市新城供熱分布式輸配系統(tǒng)的改造項(xiàng)目，不僅大幅提高了供熱系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，還顯著降低了能耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。通過(guò)聯(lián)合監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，也驗(yàn)證了威樂水泵在實(shí)際應(yīng)用中的高效性和可靠性。
——郭彩玉 威樂中國(guó)供熱行業(yè)經(jīng)理
該項(xiàng)目的成功實(shí)施不僅解決了當(dāng)?shù)鼐用穸救∨瘑?wèn)題，而且樹立了一個(gè)良好的供熱改造項(xiàng)目標(biāo)桿，推動(dòng)了行業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型。更重要的是，它體現(xiàn)了政府對(duì)于民生工程的關(guān)注和支持。
——臧志越 新城供熱扎蘭屯項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)部負(fù)責(zé)人
