北京地鐵土橋車輛段供暖系統節能改造項目

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一、案例名稱

北京地鐵土橋車輛段供暖系統節能改造項目

二、案例業主

北京地鐵土橋車輛段位于通州區九棵樹東路，主要負責北京地鐵八通線列車檢修和維護。廠區主要分為列檢庫、辦公樓、信號樓以及鍋爐房等輔助設施區域。

節能服務公司通過前期調研和分析，認為車輛段的供暖系統存在一定的節能空間。因此該項目主要針對鍋爐系統進行節能分析，主要范圍包括鍋爐系統的3臺8t熱水鍋爐，4臺供暖循環泵以及部分區域分時分區流量調節。

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

（1）技術原理。

①建立設備計算機管理中心，對系統進行有效的計算機管理，實現系統的數字化運行。

②連接現有控制系統，并建立系統的歷史和實時數據庫，讀取系統數據進行分析比較。

③添加負荷自動控制，動態監測負荷變化，并對熱源進行綜合分析控制，實時調節鍋爐的供能量，保證按需供熱。

④添加機組群控策略，保證在滿足制熱量需求的情況下，一臺或多臺機組經濟運行。

⑤分時分區控制，可對負荷變化較大的區域（如辦公樓、信號樓等部分區域）增加分時分區控制，根據負荷變化情況獨立調節各區域熱水流量，滿足末端負荷需求的前提下實現熱負荷的平衡分配，減少主機的能耗。

（2）適用領域。

①單體建筑節能。小區、酒店、賓館、醫院、學校、寫字樓、商場、電子工廠、機場及其他大型公共場所。

②集團用戶。在全國各地都有辦公或經營場所的集團企業進行建筑能耗的集中監測管理，如保險公司、銀行、家居賣場等。

③監管部門。為地方政府以及建筑能耗監管或服務的相關部門提供有力的監管工具。

④工業領域。生產制造用的油、氣、電鍋爐。

技術原理圖

2.節能改造具體內容

（1）鍋爐控制系統改造。

改造前供暖系統均由3臺燃氣熱水鍋爐機組組成，機組啟停控制和溫度設定采用人工操作的方式。循環泵系統采用4臺45kW熱水泵（2用2備），均為軟啟動。啟動機組前首先人工開啟循環泵，循環泵啟動后有干接點信號給主機，然后再人工啟動主機，如啟動信號沒送給主機則主機不能啟動。

改造方式為通過通訊的方式將WESTAR節能系統與鍋爐原控制系統對接，采集每個鍋爐的數據，如進出水溫度等。將3臺鍋爐的數據集中到一個操作界面，既方便用戶查看又可記錄數據到歷史數據庫，以便以后查詢?？刂品绞娇梢栽谥蓖ê凸澞芊绞街g切換，一方面可以用作兩種方式的耗能量對比，另一方面是在特殊情況下切換回直通控制，確保系統整體運行的安全性。此次節能系統將可以通過通訊網絡讀取供暖系統熱水鍋爐和管路的參數，這樣可以保證系統數據的一致性和準確性，同時減少現場管路開孔和穿管走線?，F場控制器通過485網絡或以太網直接連接鍋爐通訊控制器（PLC），讀取鍋爐系統管路的實時運行數據。同時，節能控制器可以通過通訊協議設定燃氣熱水鍋爐的設定溫度和負載限定。

由于節能系統需要分析室外的天氣參數，進行外界熱負荷的分析和計算，所以需要在室外安裝室外溫度、濕度、和照度的傳感器。根據現場勘查，計劃將傳感器安裝在樓頂開闊空間，通過數據線將外界實時數據傳送到節能系統。

在現場放置一臺節能主控制柜，柜體規格為1600×600×600。節能控制柜內安裝有現場控制器，主要負責采集管路溫度、外界環境溫度、冷機系統參數、樓控系統參數。控制柜里配置有工控機和顯示屏，可以進行現場實時和歷史數據查看，并且進行系統的權限管理，容許具有權限的人員對設備進行手動修正操作。監控系統將連接因特網，將數據傳送到能源運營平臺，容許具有權限的人員查看系統的實時運行狀況和歷史數據。因特網連接將通過企業已有的網絡進行連接。

（2）供暖水泵節能改造。

根據對現場系統的了解方式，循環泵系統配置數量為4臺熱水循環泵，2用2備。系統的循環泵為并聯運行方式，任意一臺循環泵可以和任意一臺主機進行對應。按照1臺變頻配置2臺循環泵進行設計。每個變頻柜里安裝1臺變頻器，同時連接2臺循環泵，同時變頻柜內配置旁路互鎖電路。整個系統保留原有循環泵控制系統，當變頻柜出現故障時，可以隨時切換原有控制系統開啟循環泵。

變頻柜采用GGD規范設計，柜體規格為2200×800×600。變頻柜的啟動方式設置為手動啟動方式，開啟前由人工進行檢查確認水泵閥門正確，開啟后方可啟動變頻運行。變頻器的運行調節方式由節能控制系統進行控制調節，變頻器根據現場實際情況設計最低頻率限制，保證系統的流量滿足供暖運行要求，同時設置壓差保護，確保建筑物末端的壓力滿足供熱需求。

（3）分時分區節能改造。初步確定在五個建筑區域采取分時分區的控制方式，分別是機電維修綜合樓的右側管道、機電備品配件庫（安監培訓中心）、水泵房、通號維修樓、洗車庫。在每個區域的進水端或出水端加裝電動調節閥，并在調節閥附近配置控制器，通過信號線接入到控制室的WESTAR系統，根據時間和溫度等條件來控制調節閥的開啟狀態和開啟度。每個調節閥的真實反饋狀態也會接入到WESTAR控制系統的界面，可以遠程實時監控閥門開啟狀態。另外，為保證供暖初期閥門的正常使用，在非供暖時期可以設定定時程序，按設定時間每周自動開啟關閉閥門一次。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

（1）改造前后系統（設備）用能情況及主要參數。

改造范圍包括鍋爐系統的3臺8t熱水鍋爐、4臺供暖循環泵以及部分區域分時分區流量調節。以2012年的供暖季天然氣和電力的實際發生量106.1萬立方米和28.3萬千瓦時作為能耗基準。

（2)節能量計算方法。

采用“直通”和“節能”兩種工況交叉對比測試的方式來計算節能量，“直通工況能耗量”為直通工況運行2天的能耗量；“節能工況能耗量”為節能工況運行2天的能耗量。

節能量=直通工況能耗量-節能工況能耗量；

節能率=節能量÷直通工況能耗量。

（3）項目年節能量。

項目年節能量

年節能量為：13.8萬立方米天然氣/年和8.5萬千瓦時電/年，折合標準煤共計212噸。

2.年節能效益

總節能收益為43.64萬元/年。

五、商業模式

該項目采用的是合同能源管理節能效益分享型的合作模式，合同期為4年。節能效果的測定是甲乙雙方共同抄表，雙方責任人簽字蓋章，并請第三方中國質量認證中心（CQC)監督驗證。分享期內，用戶方享受節能收益的10%，節能服務公司（投資方）享受節能收益的90%。

六、融資渠道

該項目總投資額為131.7萬元，均為節能服務公司自有資金。