集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能措施

【摘要】集中供熱系統(tǒng)作為城市供暖的重要組成部分，從熱源和供熱管網(wǎng)兩個(gè)方面分析了其存在高能耗的原因及其相應(yīng)的節(jié)能措施

【關(guān)鍵詞】集中供熱系統(tǒng)；高能耗；節(jié)能

1、我國(guó)供熱系統(tǒng)的現(xiàn)狀

集中供熱因其少污染、少耗能、少擾民、供熱質(zhì)量高、自動(dòng)化程度高、設(shè)備故障率低等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸城市供暖的重要組成部分。但是，迅速發(fā)展的城市集中供熱并沒(méi)有完全發(fā)揮其節(jié)能效果，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)單位建筑面積采暖能耗比相同氣候條件下高2～3倍。因此，我國(guó)供熱采暖節(jié)能依然面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)?；诖?，本文對(duì)城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能存在的問(wèn)題和節(jié)能技術(shù)及措施進(jìn)行了分析和研究。

2、供熱系統(tǒng)高能耗的原因及節(jié)能措施

我國(guó)供暖能耗居高不下的原因在于，在過(guò)去的十幾年中，我們將主要精力投在了“分室調(diào)控室溫，按戶計(jì)量收費(fèi)”這一目標(biāo)上。在推進(jìn)節(jié)能方面，我們欠缺了對(duì)供熱系統(tǒng)的綜合考慮，忽視了熱源與熱網(wǎng)的節(jié)能。因此，提高熱源熱效率和熱網(wǎng)輸送效率是挖掘供熱系統(tǒng)節(jié)能潛力的重點(diǎn)。

2.1 熱源高能耗的原因及節(jié)能措施

（1）鍋爐及輔機(jī)容量?jī)?chǔ)備系數(shù)過(guò)高

熱負(fù)荷值是供熱設(shè)備容量選擇的重要依據(jù)，可是在目前的采暖設(shè)計(jì)中普遍存在著負(fù)荷估算偏高的現(xiàn)象。其原因主要有兩點(diǎn)：第一，采用偏高的指標(biāo)法進(jìn)行估算。由于近年來(lái)氣候變暖且各種保溫材料的應(yīng)用致使熱指標(biāo)下降，但設(shè)計(jì)者往往采用過(guò)去的熱指標(biāo)值。第二，人為地加大安全裕量。雖然熱負(fù)荷取值已經(jīng)偏高，但基于長(zhǎng)久以來(lái)偏于安全的思想，在設(shè)備選型時(shí)仍然按照所給范圍的上限值選取，導(dǎo)致鍋爐的儲(chǔ)備系數(shù)過(guò)高。其實(shí)由于鍋爐本身具備10%的超負(fù)荷運(yùn)行能力已經(jīng)具備一定的安全余量，這種做法全沒(méi)有必要。實(shí)踐證明負(fù)荷率為70%-100%是鍋爐的高效率運(yùn)行區(qū)間，低于60%鍋爐就處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。另外循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、鼓引風(fēng)機(jī)等用電設(shè)備儲(chǔ)備量過(guò)高及非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，風(fēng)機(jī)水泵等用電設(shè)備的選型有著嚴(yán)格的規(guī)定，但在實(shí)際選型時(shí)，由于客觀條件的限制或是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的粗糙，往往采用寧大勿小的原則，選擇的設(shè)備都大于系統(tǒng)實(shí)際的需求，造成了在設(shè)計(jì)時(shí)輔助設(shè)備的電容量偏高。

因此供熱系統(tǒng)設(shè)備選型要適當(dāng)。要根據(jù)熱負(fù)荷情況，合理選用鍋爐及換熱機(jī)組，不宜片面強(qiáng)調(diào)鍋爐的大容量；對(duì)負(fù)荷波動(dòng)頻繁的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先選擇波動(dòng)適應(yīng)能力強(qiáng)的鍋爐種類，盡量避免“大馬拉小車”現(xiàn)象的發(fā)生；且充分考慮實(shí)際燃用煤種的質(zhì)量；風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵的電機(jī)須采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以及時(shí)地把流量、揚(yáng)程調(diào)整到所需數(shù)值。

（2）鍋爐換熱面熱阻過(guò)大

在鍋爐受熱面內(nèi)、外表面均有比較嚴(yán)重的水垢及灰垢。一般水垢的熱阻是鋼板40倍，灰垢的熱阻是鋼板400倍，每產(chǎn)生1毫米厚的水垢，就要浪費(fèi)1%-3%的燃料。而產(chǎn)生1mm的灰垢，熱損失將增加4%-6%。因此，鍋爐換熱面內(nèi)、外表面的結(jié)垢增大了換熱面的熱阻，使鍋爐的熱效率大幅降低。換熱機(jī)組上的換熱片結(jié)垢同鍋爐換熱面內(nèi)表面結(jié)垢基本相似，同樣影響換熱效率，這里不再贅述。

加強(qiáng)水質(zhì)檢測(cè)，水質(zhì)監(jiān)管應(yīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格控制PH值和硬度，合理的進(jìn)行除氧，在供熱運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常做到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排污。鍋爐運(yùn)行過(guò)程中定期向爐膛內(nèi)投放化學(xué)清灰藥品，運(yùn)行一段時(shí)間后要對(duì)水冷壁、對(duì)流管束、省煤器及空氣預(yù)熱器等換熱裝置外壁進(jìn)行檢查、清理。必要時(shí)對(duì)鍋爐內(nèi)部和換熱設(shè)備，進(jìn)行酸洗、堿煮除垢，并派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，經(jīng)監(jiān)察檢驗(yàn)部門驗(yàn)收合格后投入使用，這樣做不但有利于供熱系統(tǒng)節(jié)能和安全，而且使供熱設(shè)備效率有很大的提高。

（3）鍋爐燃燒狀況不佳

供熱鍋爐普遍存在煤層厚度與爐排轉(zhuǎn)速配備不合理，配風(fēng)比例不佳，更有爐膛溫度過(guò)低，爐膛空氣過(guò)量系數(shù)較大，排煙溫度過(guò)高等現(xiàn)象發(fā)生，這些都將導(dǎo)致鍋爐的各項(xiàng)熱損失增大，從而使鍋爐的熱效率下降。

（4）應(yīng)采取的措施

燃煤供給方面，應(yīng)盡量應(yīng)用分層給煤技術(shù)，使煤層分散，通風(fēng)阻力均衡，減少偏火或斷火現(xiàn)象發(fā)生，改善鍋爐燃燒狀況，降低了爐渣含碳量和爐排漏煤量，保證燃煤燃燒效率，有效降低了灰渣物理熱損失。鍋爐建立微機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程自動(dòng)控制，隨著煤質(zhì)、給煤量等各種因素引起工況的變化，合理配風(fēng)，依據(jù)爐膛過(guò)量空氣系數(shù)、排煙溫度，利用微機(jī)自控系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行控制加之密切的人為監(jiān)控調(diào)整，時(shí)刻調(diào)整鍋爐最佳燃燒工況。

2.2 熱網(wǎng)高能耗的原因及節(jié)能措施

（1）供暖管網(wǎng)的水力失調(diào)

對(duì)于一個(gè)按照設(shè)計(jì)要求理想運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，各個(gè)用戶都能夠獲得設(shè)計(jì)水流量，滿足用戶室內(nèi)溫度的舒適性要求和系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能性要求。這樣的系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)了水力平衡的系統(tǒng)，否則，就是水力不平衡或稱水力失調(diào)的系統(tǒng)。管路中的水利失調(diào)現(xiàn)象在一般建筑中十分普遍，同在一個(gè)系統(tǒng)中室溫冷熱現(xiàn)象非常突出。以往常用的辦法只是加大鍋爐的容量和水泵的流量，但這種方法往往效果并不是很明顯，但卻造成了極大的能源浪費(fèi)，因?yàn)檫@種方法往往可能導(dǎo)致系統(tǒng)總水量為設(shè)計(jì)水量的1倍時(shí)，最不利環(huán)路上可以達(dá)到設(shè)計(jì)水量，而最有利環(huán)路卻達(dá)到了300%的流量，導(dǎo)致最有利環(huán)路的室溫高出設(shè)計(jì)溫度很多。

按照國(guó)家規(guī)范的熱工要求，通過(guò)合理劃分和均勻布置環(huán)路，并進(jìn)行水力平衡計(jì)算，減少各并聯(lián)環(huán)路之間壓力損失的相對(duì)差額，根據(jù)水力平衡要求配備必要的水力平衡裝置，從而盡可能降低水力失調(diào)的相對(duì)差額。

（2）管道的保溫性能太差

按常規(guī)計(jì)算保溫不合格，將直接增大供熱系統(tǒng)的散熱損失，降低輸送熱量參數(shù)，從而導(dǎo)致供熱系統(tǒng)熱效率降低。

推廣保溫管道直埋技術(shù)，降低基礎(chǔ)投資和運(yùn)行費(fèi)用。直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)比較，節(jié)省用地、方便施工、減少工程投資，熱損失小，且有效地避免了保溫層開(kāi)裂、損壞等現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)格監(jiān)控系統(tǒng)溫度、壓力，加強(qiáng)鍋爐及管道的保溫，減少設(shè)備散熱。

（3）管網(wǎng)補(bǔ)水量過(guò)大

造成管網(wǎng)補(bǔ)水量過(guò)大的基本原因有三點(diǎn)：第一，為供暖系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的發(fā)生；第二，間斷性供熱，供熱時(shí)系統(tǒng)升溫升壓導(dǎo)致泄水，間歇停熱時(shí)溫度壓力下降為了維護(hù)系統(tǒng)壓力需要補(bǔ)水；第三，人為釋放跑風(fēng)或?qū)嵯到y(tǒng)水拿為他用。如此致使管網(wǎng)回水溫度較低，從而使燃煤量增加，供熱系統(tǒng)的熱效率降低。另外，還加重了鍋爐、管道以及換熱機(jī)組等設(shè)備的結(jié)垢及腐蝕，降低了設(shè)備的使用壽命。

（4）應(yīng)采取的措施

消除跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，減少系統(tǒng)散熱。組織技術(shù)人員對(duì)供熱管系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)改造，加強(qiáng)系統(tǒng)和設(shè)備的維護(hù)和檢修，發(fā)現(xiàn)泄露及時(shí)修好。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述解決供熱系統(tǒng)高能耗要從熱源和供熱管網(wǎng)兩個(gè)方面著手，通過(guò)設(shè)計(jì)上的精確計(jì)算，運(yùn)行中的認(rèn)真專研，利用微機(jī)自控系統(tǒng)對(duì)水溫度、壓力、流量、給風(fēng)配比、排煙溫度、燃料消耗量和灰渣含碳量、水質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行可靠的控制，著力做好大、中修鍋爐工作及日常維護(hù)工作。

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