商业建筑中蒸汽系统现状和节能分析

摘要：本文介绍了目前北京市商业建筑中的蒸汽系统的运行现状，并在调查和测量了大量蒸汽系统的基础上，对现有的蒸汽系统中存在的问题进行了分析，并提出了一定的改造意见，同时着重介绍了一种适用于蒸汽系统的新设备。

1 中国商业建筑蒸汽能耗现状

随着中国的改革开放和经济发展，商业建筑的面积日趋增大，建设规模和建设速度逐渐加大。据统计，目前中国已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，其中绝大部分的高级宾馆、饭店都设有蒸汽系统。根据我们对二十多幢商业建筑的能耗调查统计，设有蒸汽系统的商业建筑每年仅锅炉的燃料费用就接近60元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。

宾馆类建筑的蒸汽系统主要由蒸汽源、蒸汽输配系统、蒸汽用户三部分组成。蒸汽源一般为蒸汽锅炉。使用燃料各有不同，包括：燃气、燃油和煤。蒸汽输配与回收系统包括蒸汽由蒸汽源输送至用户和部分蒸汽凝水由用户处回收至蒸汽源两部分。蒸汽用户一般有以下四个：第一个是建筑内所需生活热水，通过与蒸汽换热的方式提供；第二个是是空调和供暖系统在冬季时使用的热水通过与蒸汽换热提供；第三个是洗衣房，使用蒸汽熨洗衣服；最后是厨房，使用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具。此外对于一些采用吸收式冷机的商场、饭店，蒸汽系统还提供溴化锂吸收式冷机运行所需的高压蒸汽。对于医院，蒸汽系统还提供蒸汽供大部分医疗室消毒器械使用。表1 显示了北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例。

表1 ：北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例（％）

2 蒸汽系统存在的问题和节能潜力

通过对北京市商业建筑中蒸汽系统的调查和分析发现，目前蒸汽系统的应用中还存在着很大的问题，这同时也反应了蒸汽系统具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：

* 中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。从我们对北京市近10栋宾馆、饭店和医院的全面测试和统计可知，这些商业建筑的全年运行能耗平均大约是188 kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135 kwh/m2.a，也就是说北京市的宾馆的能耗要比日本高出将近40％。这其中，空调能耗占到50～60％，而其中设计到蒸汽系统的建筑结构冷、热能耗又占到空调能耗的40～50％（如果夏季采用吸收式制冷，冬季采用蒸汽换热采暖和空调）。

* 同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图1显示了北京4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量，从图中可看出耗燃料量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近2倍。

图1 北京市4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量比较

从蒸汽系统的凝水回收系统运行情况看，各个宾馆之间也存在着很大的差异。由于蒸汽凝水中含有大量的水的显热，因此凝水回收率越低，系统的能耗损失就约大。图2显示的是我们调查的北京市几个宾馆、医院的蒸汽凝水回收情况。从图2中可以看出，一些宾馆蒸汽凝水回收率达到80％以上，凝水回收效果较好，而还有一些系统的凝水回收率低于20％，且大部分蒸汽系统的凝水回收率较低。

图2 北京市宾馆蒸汽凝水回收率

* 近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如在亮马河大厦，提高蒸汽凝水的回收率和减少二次蒸汽的产生等技术手段，一年可以节约运行费用80多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比和商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑蒸汽系统具有巨大的节能潜力，蒸汽系统节能改造有很好的经济效益。

3 蒸汽系统节能的途径和方法