集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施探討

劉佳佳馬川

（1.大慶油田工程建設(shè)公司天宇設(shè)計(jì)院；2.東北石油大學(xué)土木建筑工程學(xué)院）

目前在我國(guó)，建筑能耗占全社會(huì)總能耗的比重較高，約占1/3。占全國(guó)城市居住面積10%的北方采暖城市，建筑能耗比重高達(dá)40%。我國(guó)建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，與氣候條件相近的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)單位建筑面積采暖能耗約是發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍，建筑節(jié)能潛力巨大?！笆濉逼陂g我國(guó)繼續(xù)加大節(jié)能減排的力度，降低能耗強(qiáng)度，大力發(fā)展非化石能源，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能降耗是建筑節(jié)能的一項(xiàng)重要工作。

供熱系統(tǒng)由熱源（鍋爐房）、熱網(wǎng)、換熱站和熱用戶四部分組成，熱源是集中供熱的核心，主要有鍋爐房、熱電廠等。

1 熱源的節(jié)能措施

集中供熱系統(tǒng)的熱源主要是由集中供熱鍋爐或熱電廠來提供，熱媒為蒸汽或者熱水。隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大力發(fā)展非化石能源，一些新能源技術(shù)正在逐步補(bǔ)充傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)熱源，例如太陽能、生物能、熱泵、核能及地?zé)崮艿取?/p>

為了達(dá)到城市合理發(fā)展的目的，鍋爐供熱規(guī)劃應(yīng)該與城市建設(shè)的總體規(guī)劃同步進(jìn)行。通過合理的分區(qū)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)集中供熱，減少小型的、分散的供熱鍋爐房，能夠?yàn)榫幼〗ㄖ砼c城市供熱管網(wǎng)相通打下基礎(chǔ)。

熱源的節(jié)能措施主要包括以下幾點(diǎn)：

1）司爐人員及水處理人員必須持證上崗，具備節(jié)能意識(shí)；按照切實(shí)可行、完善的運(yùn)行操作規(guī)程進(jìn)行操作；按照國(guó)家規(guī)程規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水處理；保證鍋爐等設(shè)備的完好，杜絕跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象的發(fā)生。

2）保證供熱鍋爐在經(jīng)濟(jì)、平穩(wěn)、熱效率最佳的狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)于燃煤粉末含量高的情況，可以采用分層式燃燒技術(shù)。對(duì)提高供熱鍋爐加熱效率、節(jié)約投資、減少爐渣含碳量，效果都非常明顯。具體方法是在原煤進(jìn)入料口時(shí)，先使其通過鍋爐的分層裝置，通過篩分后大顆粒煤直接落到爐排上，而小顆粒及粉末狀燃煤則被送至爐前的型煤裝置，被壓制成核桃狀的煤塊后送入爐排。這樣提高了煤層的透氣性，燃煤的燃燒被強(qiáng)化，節(jié)煤量在10%～15%，減少了環(huán)境污染，提高了鍋爐的熱效率，熱效率增加5%～15%。

3）鍋爐的排煙溫度在90～140℃之間，余熱潛力巨大。利用煙氣余熱回收可使供熱能力提高。通過采用煙氣余熱回收裝置可使一次回水溫度提高10℃以上，排煙溫度降低至80℃左右。

4）水泵、風(fēng)機(jī)等用電設(shè)備可采用調(diào)速技術(shù)，可及時(shí)地調(diào)整揚(yáng)程、流量等參數(shù)，節(jié)約電耗。在現(xiàn)有的水泵、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備上安裝變頻調(diào)速設(shè)備，可節(jié)電35%以上。水泵變頻調(diào)速技術(shù)日前普及很快，但是水泵變頻調(diào)技術(shù)并不能解決水泵設(shè)計(jì)選型不合理的問題，對(duì)水泵的設(shè)計(jì)選型不能因?yàn)橛辛俗冾l調(diào)速控制而予以忽視[1,2]。

2 熱網(wǎng)的節(jié)能措施

1）供熱管網(wǎng)主要包括一次網(wǎng)和二次網(wǎng)。熱水管道采用直埋敷設(shè)[3]。和地溝敷設(shè)方式相比較，直埋敷設(shè)具有方便施工、節(jié)約土地、工作量少、投資少等特點(diǎn)。長(zhǎng)期運(yùn)行后，地溝敷設(shè)的管道保溫層可能會(huì)產(chǎn)生損壞、開裂或者侵水的現(xiàn)象，熱損失會(huì)大大增加。直埋管道保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小，熱損失較小。

2）在集中供熱系統(tǒng)中，一次網(wǎng)、二次網(wǎng)的水量得不到有效的控制而造成能源的浪費(fèi)和水力失調(diào)的現(xiàn)象極為普遍。水利失調(diào)會(huì)造成各支路流量分配不均勻、冷熱不均、溫度偏差大等問題，為了解決集中供熱系統(tǒng)水利失調(diào)的問題，應(yīng)在熱力入口處加裝流量控制設(shè)備，如自力式流量調(diào)節(jié)閥、壓差控制器、平衡閥等。

3）集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)必須著重加強(qiáng)系統(tǒng)熱水損失的管理。國(guó)內(nèi)部分集中供熱系統(tǒng)存在著嚴(yán)重的失水情況，主要由熱網(wǎng)系統(tǒng)漏水、戶內(nèi)系統(tǒng)管網(wǎng)老化漏水、熱用戶私自放水等原因所致。供熱系統(tǒng)大量的失水造成熱量損失嚴(yán)重，供熱能力減弱，如用未經(jīng)軟化的生水補(bǔ)水，會(huì)腐蝕管網(wǎng)并造成管網(wǎng)阻塞，存在不可估量的安全隱患。因此，必須加強(qiáng)管理和進(jìn)行節(jié)水的宣傳教育，查找管網(wǎng)泄漏點(diǎn)，避免補(bǔ)償器、閥門及排污操作等的失水，采取預(yù)防為主、及時(shí)修補(bǔ)等有效措施，使供熱管網(wǎng)失水率降到正常水平。

3 換熱站的節(jié)能措施

1）換熱站安裝監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制供給熱用戶的熱量。根據(jù)實(shí)際情況確定換熱站內(nèi)的采暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)等的控制水平。當(dāng)一次網(wǎng)、二次網(wǎng)系統(tǒng)采用水質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，可根據(jù)二次網(wǎng)系統(tǒng)的供水溫度、回水溫度來控制一次網(wǎng)系統(tǒng)的供水，可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥或配有電動(dòng)執(zhí)行器的閥門來控制。

2）采用氣候補(bǔ)償技術(shù)。在供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中，室外環(huán)境空氣溫度與設(shè)計(jì)溫度往往存在偏差，需要及時(shí)根據(jù)室外空氣溫度變化情況來調(diào)整換熱站的供熱能力，否則會(huì)造成換熱站的供熱量與熱用戶的需求不匹配而造成用戶溫度達(dá)不到要求或者能源浪費(fèi)。氣候補(bǔ)償器內(nèi)部設(shè)有不同溫度條件下的調(diào)節(jié)曲線，可根據(jù)室外環(huán)境空氣溫度的變化來自動(dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的供水流量，以此達(dá)到控制二次網(wǎng)供水溫度以及節(jié)能的目的。

我國(guó)天津、哈爾濱等地的供熱公司安裝采用一種組合式的供熱機(jī)組，由板式換熱器、補(bǔ)水裝置、監(jiān)控儀表、循環(huán)水泵等設(shè)備組成。該機(jī)組依據(jù)室外空氣溫度調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供水溫度、熱量，節(jié)能效果顯著，安裝簡(jiǎn)單，占地面積小。

3）采用二次網(wǎng)混水技術(shù)。即在二次網(wǎng)系統(tǒng)的建筑物熱力入口處加裝混水泵及相應(yīng)的控制裝置。該方法可在滿足熱用戶室內(nèi)溫度達(dá)標(biāo)的前提下，大幅度降低換熱站的運(yùn)行電量，還可以有效解決建筑物內(nèi)垂直水力失調(diào)的問題，提高熱力利用率。

4 熱用戶的節(jié)能措施

1）按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行新建建筑設(shè)計(jì)或既有建筑節(jié)能改造，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力，加強(qiáng)墻體保溫，提高門窗氣密性，加強(qiáng)屋頂保溫，有效利用太陽輻射。

2）推進(jìn)供熱計(jì)量，推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱體制改革，在保證供熱質(zhì)量、改革收費(fèi)制度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。隨著人民生活水平的日益提高，熱用戶對(duì)用熱舒適性的要求越來越高。實(shí)施供熱計(jì)量可以滿足熱用戶根據(jù)自身要求，利用室內(nèi)溫度控制裝置（溫控閥等）在一定溫度范圍內(nèi)自主調(diào)節(jié)所需室溫，節(jié)能降耗。

公建建筑采用熱力入口前安裝超聲波或機(jī)械式熱量表分用戶、分系統(tǒng)的方式進(jìn)行熱計(jì)量；居住建筑則采用以樓棟為對(duì)象設(shè)置熱量表進(jìn)行計(jì)量、各用戶通過技術(shù)手段進(jìn)行熱量分?jǐn)?。目前?guó)內(nèi)供熱計(jì)量主要方式有熱分配計(jì)法、戶用熱量表法、流量溫度法、通斷時(shí)間面積法和溫度面積法等。

5 結(jié)語

建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，集中供熱系統(tǒng)節(jié)能更是多方面、綜合性的，不同地區(qū)要根據(jù)各自的具體情況，多做有針對(duì)性的分析與研究，選擇適合的集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施，最終達(dá)到高效利用、節(jié)約能源的目的。

[1]張瑞娟.淺談集中供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)[J].區(qū)域供熱,2013(2):68-70.

[2]閆永貴.談供熱系統(tǒng)節(jié)能的措施[J].山西建筑,2013,39(6):190-191.

[3]陳永強(qiáng),劉楓,劉明偉.集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(4):60.