淺談供熱采暖節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

劉福慶

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，做為我們衣、食、住、行之一的住宅，其建造和運(yùn)行過程中，必須考慮能耗和環(huán)保，這也是建設(shè)部確定的建筑業(yè)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：供熱采暖；節(jié)能；可持續(xù)發(fā)展

在工業(yè)化高度發(fā)達(dá)的二十一世紀(jì)，供熱采暖系統(tǒng)是由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設(shè)備）三個(gè)主要部分組成的能源消耗。搞好節(jié)能工作，尤其是供暖節(jié)能，不僅是中國(guó)節(jié)能工作的重點(diǎn)，而且對(duì)保護(hù)環(huán)境也同樣意義重大。

1 息息相關(guān)的供熱系統(tǒng)

供暖智能型系統(tǒng)調(diào)溫節(jié)能控制器是目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的以數(shù)碼未處理技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化外控裝置。供暖系統(tǒng)主要能耗是燃料、電、水，在保證供暖質(zhì)量的前提下，減少這些能源的消耗是可以實(shí)現(xiàn)的，所以有采暖供熱系統(tǒng)節(jié)能。熱能輸送由熱網(wǎng)承擔(dān)，供熱管道由鋼管、保溫層和保護(hù)層組成，其結(jié)構(gòu)依敷設(shè)而異。管道敷設(shè)有架空、管溝和直埋三種方式。某小區(qū)智能型調(diào)溫節(jié)能控制中心（熱交換供熱系統(tǒng)）以未處理技術(shù)為基礎(chǔ)，專門設(shè)計(jì)用于換熱站供暖節(jié)能控制的智能化裝置，其獨(dú)特的可變溫度相應(yīng)軟件和專家識(shí)別系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)的溫度超調(diào)或失調(diào)最小化，換熱站運(yùn)行效率有效提高，大幅度降低能耗及運(yùn)行費(fèi)用。在熱網(wǎng)管線上有時(shí)還設(shè)置中間加壓泵，以降低和改善系統(tǒng)水力工況（設(shè)置在非空載干線上，還能節(jié)省輸送電耗），它的能量消耗設(shè)備是水泵，可用單位供熱量的耗電量來評(píng)定耗能水平?，F(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳至原有監(jiān)控電腦并編程組態(tài)畫面實(shí)現(xiàn)控制。系統(tǒng)軟件能準(zhǔn)確、及時(shí)顯示換熱站、采暖系統(tǒng)和輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和工作狀態(tài)，可以清晰直觀動(dòng)態(tài)的觀察整體和局部供熱系統(tǒng)的工藝流程圖，并可以設(shè)置換熱站機(jī)組運(yùn)行參數(shù)。

2 現(xiàn)階段贊同的供熱采暖技術(shù)和手段

2.1 一般供熱采暖流程

供熱系統(tǒng)從熱制備→轉(zhuǎn)換→輸送→用熱環(huán)節(jié)的能量進(jìn)入和輸出必須相等，即：

輸入能量=可用能量+∑能量損失

能源利用率=可用能量/輸入能量

主要措施是供熱負(fù)荷小的時(shí)候，建設(shè)區(qū)域鍋爐房，待供熱發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，再興建熱電廠。然而，興建熱電廠不僅需要大量資金，而且建設(shè)周期長(zhǎng)，短期內(nèi)不能立即見效。這與迅速增長(zhǎng)的供熱需求不相適應(yīng)。目前，北方各大中型城市均有一個(gè)或幾個(gè)以熱電廠為熱源的熱網(wǎng)。它是利用燃料中的高品位熱能發(fā)電以后，將其低品位熱能供熱的綜合利用能源技術(shù)。采用分層燃燒技術(shù)，改善鍋爐燃燒狀況。目前城市集中供熱鍋爐房多采用鏈條爐排，燃煤多為煤炭公司供應(yīng)的混煤，著火條件差，爐膛溫度低，燃燒不完全，爐渣含碳量高，鍋爐熱效率普遍偏低。優(yōu)化一、二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)及循環(huán)水泵工況節(jié)約電能，循環(huán)水泵的工況與供熱系統(tǒng)管路的設(shè)置密切相關(guān)。循環(huán)水泵與系統(tǒng)的管網(wǎng)匹配合理，水泵運(yùn)行時(shí)效率高，電能消耗?。徊缓侠硇实?，電能消耗就大。循環(huán)水泵的流量就是采暖系統(tǒng)的循環(huán)流量。

2.2 分層供熱及采暖設(shè)計(jì)

采用分層燃燒技術(shù)對(duì)減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率，有明顯的效果。應(yīng)用阿法拉伐換熱設(shè)備和技術(shù)，實(shí)施二次換熱隨著供暖面積的增加，鍋爐噸位的提高，直接供暖帶來的矛盾日益突出，外網(wǎng)失水量大，一次水水處理費(fèi)用高，外網(wǎng)的水力失調(diào)嚴(yán)重，直接危及鍋爐的正常運(yùn)行，也嚴(yán)重影響供暖效果。自1996年始，我們將整個(gè)供暖系統(tǒng)全部改造為換熱站二次供熱，一次水與二次水分離，確保了一次水的水質(zhì)、壓力和溫度，使鍋爐在設(shè)計(jì)的高效區(qū)運(yùn)行，即節(jié)約了能源，也確保了效果。鍋爐生產(chǎn)的高溫水在換熱站，交換出的低溫水作為供熱用水，減少了水力不平衡。分散式燃?xì)獠膳?，分為模塊化采暖和分散集中采暖，一個(gè)建筑單元、一個(gè)建筑使用一個(gè)燃?xì)忮仩t房采暖稱為模塊采暖（也稱為單元式燃?xì)獠膳?。多個(gè)相鄰且使用性質(zhì)相同的建筑師用那個(gè)一個(gè)燃?xì)忮仩t房采暖稱為分散式集中采暖，其特點(diǎn)是有一次熱網(wǎng)直供。

3 探尋供熱采暖中的潛能

3.1 把握可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

節(jié)能降耗是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的永恒規(guī)律。落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必然要求節(jié)能降耗。要加大科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新力度，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。在換熱站內(nèi)通過安裝氣候補(bǔ)償器，解決司爐工“看天供熱”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)熱源輸出負(fù)荷、總管供回水溫度與室外溫度量化控制。可在建筑物地面結(jié)構(gòu)層上，首先鋪設(shè)高效保溫材料，起到單向保溫和隔熱的作用；而后將通水管用特殊方式雙向循環(huán)，按一定間距固定在保溫材料上；最后回填豆石砼，經(jīng)夯實(shí)、平整后再做地面面層（材質(zhì)不限，可以是大理石、木制地板、地毯等）。中小型鍋爐、采用煤與爐渣混燒法是一種投入較很小，效果很好的節(jié)煤措施。按照智能測(cè)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件“采暖供熱系統(tǒng)專家識(shí)別系統(tǒng)”設(shè)定的曲線進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)供暖，（根據(jù)需要可任意設(shè)定室內(nèi)所需要的采暖溫度值，采暖供熱專家識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)客戶的需要供暖）。

3.2 今昔對(duì)比求發(fā)展

現(xiàn)有設(shè)備大都是20世紀(jì)80年代初的產(chǎn)品，工藝落后，裝置陳舊，適應(yīng)不了“十一五”規(guī)劃的要求。因此，要發(fā)揮民間社團(tuán)的作用， 建立“企業(yè)-協(xié)會(huì)-高校”的技術(shù)聯(lián)盟，合力研究新型污水處理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)中水回用、節(jié)約金屬和三廢達(dá)標(biāo)的目標(biāo)?？裳芯块_發(fā)小區(qū)供熱系統(tǒng)水力熱力工況動(dòng)態(tài)模擬及動(dòng)態(tài)規(guī)劃軟件。使該軟件可以模擬整個(gè)采暖季耗電量及圍護(hù)結(jié)構(gòu)各表面溫度隨室外溫度的變化規(guī)律，為供熱采暖系統(tǒng)的節(jié)能開發(fā)提供了一種有力的計(jì)算模擬和分析工具。并在上述軟件開發(fā)的基礎(chǔ)上，分別就質(zhì)調(diào)節(jié)，質(zhì)、量并調(diào)兩種動(dòng)態(tài)運(yùn)行方案建立模型并可進(jìn)行模擬計(jì)算，分析不同方案的不同特點(diǎn)，進(jìn)一步得出供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行節(jié)煤、節(jié)電的定量指標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)量化管理創(chuàng)造有利條件。

3.3 與時(shí)俱進(jìn)的曲線運(yùn)行方式

氣候補(bǔ)償器內(nèi)部設(shè)定幾條運(yùn)行曲線，對(duì)閥門的開度，以及各曲線的斜率設(shè)定，根據(jù)室外溫度的變化及用戶設(shè)定的不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)室內(nèi)溫度要求，按照設(shè)定曲線求出恰當(dāng)?shù)墓┧疁囟冗M(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)供水溫度的自動(dòng)氣候補(bǔ)償，避免產(chǎn)生室溫過高/低而造成能源浪費(fèi)。且還可以推廣管道充水保護(hù)技術(shù)，防止管道腐蝕。熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備，解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象。對(duì)冬季供暖鍋爐，提倡連續(xù)運(yùn)行，分時(shí)供暖，節(jié)約能源。氣候補(bǔ)償器通過實(shí)時(shí)采集室外溫度，結(jié)合PID控制方法與模糊控制理論，根據(jù)用戶不同條件下對(duì)室內(nèi)要求，智能的計(jì)算當(dāng)前室外溫度情況下的理論供水溫度，并以此理論溫度為依據(jù)，對(duì)安裝在總供回水管線上的電動(dòng)閥及換熱器進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。最后，設(shè)有氣、水、電三路控制、全自動(dòng)、連鎖。加強(qiáng)建立和監(jiān)督有效的鍋爐房的運(yùn)行管理制度。每一模塊都配有高溫控制和防爆控制器、高質(zhì)量安全閥，是消防、勞動(dòng)部門認(rèn)可的安全型鍋爐。改變?cè)O(shè)計(jì)理念，搞好分配任務(wù)和司爐人員的上崗及管理制度。建立正確、完善、切實(shí)可行的運(yùn)行操作規(guī)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)滲透量對(duì)燃?xì)饬坑绊懞艽?，由于燃?xì)獠膳杀靖撸瑴p少燃?xì)夂牧渴墙档筒膳年P(guān)鍵，解決問題必須從影響供熱能耗的各個(gè)環(huán)節(jié)全盤綜合考慮。千千萬(wàn)萬(wàn)的方法在試行，在實(shí)行；我們今天應(yīng)用實(shí)用而先進(jìn)的技術(shù)，只希望能夠真正達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保、方便、安全、放心的使用。為未來的藍(lán)天我們共同努力，為國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展助力。

參考文獻(xiàn)

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