集中供熱系統(tǒng)能耗過大的幾個因素分析

郭勝杰

[摘要]文章簡要介紹了供熱節(jié)能的重要性，從建筑物維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、末端換熱站的水力工況、熱網(wǎng)失水的有效控制管理、循環(huán)泵的調(diào)節(jié)控制手段、氣候補償裝置的應(yīng)用、改善供熱二級管網(wǎng)和熱用戶的水力失調(diào)問題、運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)供熱系統(tǒng)遠程調(diào)控、加強科學管理，確保供熱安全運行等幾方面論述了導致集中供熱系統(tǒng)能耗過大的幾個因素。

[關(guān)鍵詞]采暖供熱系統(tǒng)；運行；節(jié)能問題

文章編號：2095-4085（2016）04-0036-02

我們所倡導的供熱系統(tǒng)節(jié)能指在保證終端用戶室內(nèi)溫度、濕度、清潔度和空氣流動速度等參數(shù)達到標準的前提下，為了最大限度地提高整個系統(tǒng)的能源利用效率、降低建筑物的能耗所采用的技術(shù)手段或技術(shù)措施。

1.供熱系統(tǒng)能耗過大的因素

1.1建筑物維護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)過大

我國北方老式建筑物多為紅磚外墻，傳熱系數(shù)在lW/（m²K）左右，外窗傳熱系數(shù)在3.5W/（m²K）左右，遠高于節(jié)能標準值。這直接導致采暖負荷大幅增加。因此，我們要積極做好建筑物墻體的保溫，加強對老舊建筑物的改造，采用新型節(jié)能外窗，減少冷風滲透的耗熱量。

1.2末端換熱站的水力工況達不到設(shè)計標準

（1）在冬季最冷季節(jié)的時候，由于管網(wǎng)流量大，導致鍋爐出水溫度過低，管網(wǎng)處于大流量小溫差狀態(tài)運行，末端換熱站溫度過低。（2）各換熱站及熱用戶人口沒有流量調(diào)節(jié)設(shè)備，造成管網(wǎng)近遠端由于壓差不同，導致流量分配不均。為了保證末端用戶的需求，只能采用大流量、小溫差的運行方式。（3）管網(wǎng)和熱用戶缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，在管網(wǎng)的布置和用戶的連接上存在很多不合理的地方，如管徑選擇不合理，管網(wǎng)中私自增加的加壓泵過多，在管網(wǎng)設(shè)計時，沒有考慮未來用戶的預(yù)留問題，增加新用戶以后，使水力工況更加紊亂。

1.3無法對熱網(wǎng)失水進行有效控制管理

以某地區(qū)換熱站為例，二級網(wǎng)循環(huán)流量為800m³h，由于系統(tǒng)供熱半徑較大，且管線老化嚴重。其日平均失水量700m³。造成失水原因很多，如管網(wǎng)的老化，私自防水等。失水率增大后勢必會增大站內(nèi)的水處理設(shè)備及補水泵的運行時間。在一些換熱站內(nèi)，由于水處理設(shè)備處理量小于失水量，不得不用冷水直接補充進管網(wǎng)，這樣會加劇管網(wǎng)的腐蝕，造成熱量損失。按補水溫度10℃、補水量30t/h計算，補水需要熱量為3.4MMV，造成很大的能源浪費。

1.4循環(huán)泵缺少必要的調(diào)節(jié)控制手段

供熱系統(tǒng)設(shè)計時，換熱站內(nèi)的循環(huán)泵選型依據(jù)管網(wǎng)的最大流量進行選擇。因此在供暖初期，需要熱量較小時，需要水量也較少。此時，循環(huán)泵仍按設(shè)計最大工況運行，造成很大能源浪費。變頻技術(shù)和自動控制技術(shù)在供熱行業(yè)得到廣泛的運用。從熱源廠到各個熱力站內(nèi)的循環(huán)泵都進行了變頻器節(jié)能改造，可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵的赫茲數(shù)降低電能消耗。在初末寒期，通過調(diào)低循環(huán)泵運行的赫茲數(shù)，即可滿足生產(chǎn)運行，特別是對于設(shè)計較大而所供負荷較小的場所效果特別明顯。

1.5氣候補償裝置的應(yīng)用

氣候補償器是一種內(nèi)部設(shè)有供熱調(diào)節(jié)曲線的自動控制儀表。當室外氣候變化時，布置在建筑室外的溫度傳感器將室外溫度信息傳給氣候補償器，氣候補償器根據(jù)室外空氣溫度的變化和其內(nèi)部設(shè)有的不同條件下的調(diào)節(jié)曲線求出二級網(wǎng)恰當?shù)墓┧疁囟?，通過輸出調(diào)節(jié)信號控制一級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥開度，從而調(diào)節(jié)熱源出力，使二級網(wǎng)輸出供水溫度符合調(diào)節(jié)曲線水溫，以滿足因室外溫度變化而引起的末端負荷的需求。氣候補償器由氣候補償節(jié)能控制器、溫度傳感器、室外溫度補償傳感器、電動溫控閥等幾部分組成。其一般用于供熱系統(tǒng)的換熱站中，根據(jù)室外溫度引起末端負荷的變化調(diào)節(jié)二級網(wǎng)的溫度?；蛘卟捎缅仩t直接供暖的供暖系統(tǒng)中，通過檢測室外溫度的變化引起采暖負荷的變化，調(diào)節(jié)熱媒的溫度。

1.6改善二級管網(wǎng)和熱用戶的水力失調(diào)問題

用戶和熱源之間的輸送距離不同、用戶的建筑物高度不一，造成了用戶室內(nèi)溫度冷熱不均現(xiàn)象，即水力失調(diào)。目前，改善二級管網(wǎng)水力失調(diào)比較常見的做法是，在每棟建筑物采暖回水干管上安裝自力式流量調(diào)節(jié)閥，使流經(jīng)每棟建筑物的熱水量得到控制，從而有效解決了供熱系統(tǒng)中“大流量、小溫差、近熱遠冷”的問題。根據(jù)系統(tǒng)的形式，一般按照如下方式進行改造：（1）對六層建筑物的上供下回式垂直單管、雙管系統(tǒng)，一般只在五、六層增加跨越管，減少流經(jīng)五、六層散熱器的熱水量。（2）對于采用水平式單管系統(tǒng)的建筑物，環(huán)路散熱器在六組以內(nèi)可在前兩組間增加與支管同徑的跨越管，以減少流經(jīng)前兩組散熱器的流量。（4）在各組散熱器上加裝恒溫閥，當室內(nèi)溫度達到設(shè)定溫度時，自動關(guān)小閥門，減少流進散熱器的熱水量，也是目前解決水力失調(diào)的辦法。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供熱系統(tǒng)中是應(yīng)用

隨著時代的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也日趨成熟，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到供熱管理系統(tǒng)中來，是物聯(lián)網(wǎng)開拓新領(lǐng)域的必然趨勢。同時，也滿足了供熱管理不斷向市場化、規(guī)范化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化以及科學化的方向發(fā)展的要求。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對供熱系統(tǒng)的管理主要是對熱表數(shù)據(jù)的實時遠程監(jiān)控，能夠自動的、準確的、定時的完成對用戶熱表數(shù)據(jù)的讀取，然后通過某種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并對數(shù)據(jù)進行合理的存儲、檢測、分析、統(tǒng)計以及管理。

3.以科學管理確保供熱系統(tǒng)的運行

供熱企業(yè)制定供熱節(jié)能管理制度，增強企業(yè)在節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實力。在供暖初期要對員工進行培訓，強化員工的節(jié)能減排意識，采取有利的政策調(diào)動員工的積極性。在供暖結(jié)束時，要對整個采暖期所發(fā)現(xiàn)的問題進行總結(jié)，鼓勵員工對所發(fā)現(xiàn)的問題提出意見和建議，并對員工的想法進行論證實施，調(diào)動員工的創(chuàng)新性，積極發(fā)現(xiàn)并解決問題，從基礎(chǔ)和本質(zhì)上保證供熱安全運行，確保供熱綜合效率。

4.結(jié)語

供熱企業(yè)作為能源消耗的大戶，必須把節(jié)能作為一項重要工作來抓。做好供熱節(jié)能的工作必須要從熱源、熱網(wǎng)、熱用戶幾方面努力，找出每一環(huán)節(jié)能源消耗過大的原因，從節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能的角度出發(fā)，才能真正降低能源消耗，實現(xiàn)清潔供熱、高效供熱。