概述

据统计我国建筑的能耗占总能耗的10% ~15%，其中旅馆类建筑能耗占的比例很大。蒸汽系统在旅馆类建筑中使用普遍。蒸汽系统的合理设计与运行直接影响建筑的节能和环保，与建筑的经济效益紧密相关。

旅馆类建筑内的蒸汽系统主要由蒸汽源、蒸汽输配系统、蒸汽用户三部份组成。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份蒸汽凝水由用户处回收至蒸汽源两部份。合理有效的对蒸汽进行输送和回收凝水是蒸汽系统节能的关键。蒸汽用户一般有以下四个：第一个洗衣房，使用蒸汽熨洗衣服；第二个是厨房，使用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具；第三个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；最后是建筑内所需生活热水，通过与蒸汽换热的方式提供。

为了了解现阶段我国旅馆类建筑内蒸汽系统的设计和运行情况，现对北京的几家旅馆类建筑的蒸汽系统进行了实地测试。以下为这次蒸汽系统测试的结果与分析。下面讨论的建筑分别编号为A、B、D、E

旅馆类建筑蒸汽系统测试与结果分析

建筑及蒸汽系统概况

(1) 建筑面积及功能

A、B、D、E 四座建筑的功能不属相同。A 建筑是由星级饭店、公寓、写字楼组成，是涉外的旅游办公高级商务区。B 和 E 建筑是两家星级饭店。D 建筑的功能是饭店和写字楼。四座建筑的建筑面积如表1所示：

(2) 蒸汽系统概况

A、B、D、E 的蒸汽系统均包括：洗衣房、厨房、生活热水、冬季空调系统和供暖系统用热水。其中建筑A的蒸汽系统用户除上述四部份外，还包括夏季溴化锂吸收式冷机用高压蒸汽。

A、B、D、E 的蒸汽系统采用了不同的蒸汽输配与回收的形式。A 建筑的蒸汽输配与回收系统的示意如图1。

图1

蒸汽从锅炉输出后首先进入一个总分汽缸，然后根据蒸汽用户要求的蒸汽压力，经减压阀减压后进入二级分汽缸，最终送至用户处。部份蒸汽经使用后通过回收管路进入凝结水箱，出凝结水箱后与锅炉补水混合进入软化水箱，最终打入锅炉。

B 建筑与 E 建筑的蒸汽输配与回收系统型式一致。它们的蒸汽输配与回收系统与 A 建筑的不同点是锅炉补水首先进入软化水箱，然后进入蒸汽凝结水箱，与凝结水混合后，经泵浦打回锅炉。如图2。

图2

D 建筑的蒸汽输配与回收系统与 A、B、E 三个建筑有较大的区别。其系统示意图如图3。

图3

蒸汽从用户回至凝水箱前，首先要进行余热回收。即从用户处回来的蒸汽凝水通过热交换器对空调系统热水和生活热水进行预热，然后回到凝结水箱。且 D 建筑洗衣房洗衣用热水完全是由洗衣房使用后回收的蒸汽加热的。

蒸汽的产生与锅炉补水

(1) 燃料消耗及蒸汽产量

A、B、D、E 的产汽设备均为蒸汽锅炉，但锅炉使用燃料不同。使用燃料种类及价格如表2。

1999年 4 个建筑的蒸汽系统全年燃料消耗及使用费用如表3。

燃料消耗量直接反映了建筑的蒸汽用户用汽量。从表中可以看出总燃料消耗从大到小依次是A、D、E、B。

单位建筑面积耗能在一定程度上可以看作是蒸汽系统使用能源效率的指针，除了蒸汽系统的使用能源效率外，建筑物的功能和房间出租率对单位面积建筑能耗有较大的影响。A、B、D、E 建筑都属于饭店公寓建筑，其建筑功能基本相同，但其房间出租率却有很大的差别。从调查情况来看，建筑A、D 房间出租率较高，全年平均可达到80%，饭店B、E 房间出租率较低，全年平均仍达到50%。从表中看出建筑 D 虽然出租率较高，但其蒸汽系统耗能最少，这说明D建筑的蒸汽系统设计和运行较为合理。而建筑E 的出租率较低，但蒸汽系统耗能最大，蒸汽系统效率较低，这也与建筑 E 采用燃煤锅炉，锅炉效率低有一定的关系。单位面积燃料费用直接反映了蒸汽系统的经济效益。从经济角度考虑，建筑 E 的经济消耗是最少的，主要原因是 E 使用了价格低廉的煤作为燃料。而建筑 B 的经济消耗却远远高于其它三家建筑，主要因为 B 建筑蒸汽系统使用了热值低且价格较高的煤气作为燃料。

(2) 蒸汽产量及锅炉补水量

以1999 年为例，4 个建筑的全年蒸汽产量如表 4。

锅炉补水量反应了蒸汽凝水回收率。补水量越大，说明蒸汽凝水回收越少。建筑 A的锅炉补水量分别占总蒸汽产量的39%，比例很高，说明其蒸汽凝水回收率低。经调查发现建筑 A 的蒸汽凝水回收率低主要是由于二次蒸汽浪费造成的。建筑 D 和 E 的锅炉补水量分别占总蒸汽产量的 27% 和 25% ，补水量也较大。

蒸汽的使用与消耗

所测建筑的各蒸汽用户的蒸汽用量占总蒸汽量的比例如表5。

根据调查，一般空调和供暖系统热水用蒸汽量最大，洗衣房与厨房用汽和生活热水用汽量相当。D建筑的洗衣房与厨房用汽比例大多是因为其客房入住率高，洗衣量大，且餐饮人数多。而空调和供暖系统热水均采用蒸汽凝水预热，所以耗汽量少。

蒸汽凝水回收系统现状与分析

调查的这几座商业建筑中，其凝水回收都是采用开式凝水箱回收系统，其中都面临着一些问题。

(1) 蒸汽泄漏

由于旅馆饭店等旅馆类建中的洗衣房、厨房中一些设备需要较高压力的蒸汽，这些蒸汽的凝水回水温度也较高，一般超过100 ℃，有时甚至达到130℃以上，当这部份较高温度的凝水直接到达开式凝水箱时，由于压力的降低产生二次汽化的现象，这种现象称做二次蒸汽现象。在这次测试中发现二次蒸汽浪费是凝水回收中的一个重要问题。合理的蒸汽输配和回收形式可有效的控制二次蒸汽现象。A 建筑的蒸汽凝水是在出凝结水箱后与锅炉补水混合，这种方案二次蒸汽浪费就比较严重，产生的大量二次蒸汽直接排出室外，大大降低了凝水回收率，使锅炉补水量加大，锅炉进水温度降低，造成很大的浪费。与A 建筑相比，B、D、E 建筑的蒸汽凝水回收形式较为合理。它们将水处理后的锅炉补水首先通入蒸汽凝结水箱，然后与凝水一起打入锅炉。这样，凝结水箱内水温降低，回来的蒸汽凝水通入水箱底部，进入水箱后温度迅速下降，大大减少了二次蒸汽。其中 D 建筑为减少二次蒸汽浪，凝水回收系统除采取了此项措施外，还采取了对蒸汽进行二次利用的方法，使蒸汽得到充分换热。例如，洗衣房、厨房和空调加湿使用后的蒸汽凝水的混合水温度为110 ℃，经余热回收，即与生活热水换热后，温度降至64℃，回至冷凝水箱后几乎没有二次蒸汽。大大降低了蒸汽系统的能耗。

在这次调查中，发现几个建筑的蒸汽系统的用汽设备都存在疏水阀漏气问题。由于疏水阀漏气，造成一部份动力蒸汽直接通过疏水阀，流回开式冷凝水箱，直接排入大气，造成浪费。可见，疏水阀的质量好坏对蒸汽系统节能有重要的影响。同时热换器换热效率高低对蒸汽系统节能也有很重要的影响。例如，D 建筑由于空调、采暖和生活热水都采用了钠离子交换器进行软化，大大降低了热交换汽水测的产垢现象，且换热器负荷大小选择合适，蒸汽换热效率很高，因此在蒸汽出口处基本为冷凝水且温度较低，这样就弥补了疏水阀的不足。

(2) 凝水泄漏

从调查结果中我们还发现，这几座商业建筑中都存在着严重的凝水泄漏问题。这一点从锅炉补水量中也充分的表现了出来。通过调查分析，我们了解到凝水泄漏问题主要是由两方面造成的：

• 锅炉的排污

由于目前北京市的环保政策，商业建筑大都改燃煤锅炉为燃气或燃油锅炉，锅炉要求排污量增加。这一部份凝水的排出是由锅炉本身的运行机制造成的，无法避免。但是从调查情况看，目前锅炉房对这部份高温凝水没有或很少进行热回收，造成了很大的热损失。

• 管道泄漏

由于运行年限较长，造成设备老化，凝水回收管道的腐蚀严重，也是目前建筑中凝水泄漏现象较为严重的原因之一。从分析结果看该部份凝水损失约占到锅炉补水量的 30% ~ 60%。

小结

1. 从调查结果来看，目前大部份旅馆等旅馆类建筑中50%以上的蒸汽是通过蒸汽热水交换器换出热水供用户使用的，这部份蒸汽如果直接使用热水锅炉则节能效果会更好(避免了二次蒸汽的产生和凝水泄漏)。

2. 设备老化，蒸汽管道和凝水管道腐蚀严重，有些管道已出现明显漏水漏汽现象。部份水泵也已到使用年限，已出现滴漏水现象。

3. 计量仪表老化或大部份管道根本无计量仪表，无法及时发现运行中的问题。也给本次测试造成极大不便。