集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)

張建齊

秦皇島市熱力總公司

集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)

張建齊

秦皇島市熱力總公司

目前我國(guó)北方地區(qū)大多實(shí)現(xiàn)了集中供熱，為改善人民生活和推動(dòng)城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。但隨著低炭經(jīng)濟(jì)和國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)的推進(jìn)，供熱企業(yè)運(yùn)行效率偏低、能耗過(guò)大、供熱成本偏高的問(wèn)題顯得尤為突出。本文對(duì)集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

集中供熱系統(tǒng)；節(jié)能；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 當(dāng)前供熱工作存在的問(wèn)題

1.1 設(shè)備運(yùn)行的效率較低

在采用鍋爐供熱時(shí)，實(shí)際運(yùn)行效率在60%-65%，在有關(guān)方面標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)施了節(jié)能措施后實(shí)際應(yīng)該達(dá)到的數(shù)值是68%左右，與國(guó)際相比我國(guó)的供熱實(shí)際水平比國(guó)低了20%左右。原因在于在燃料方面，原煤沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩選與洗選，不能達(dá)到鍋爐燃燒的基本條件，不完全燃燒產(chǎn)生的熱損失較大。存在一定的低負(fù)荷運(yùn)行情況，排煙損失及過(guò)?？諝庀禂?shù)較大。

1.2 管網(wǎng)的輸送效率

管網(wǎng)輸送效率計(jì)算是管網(wǎng)輸送總的熱量減去各段管網(wǎng)熱量損失，得到的結(jié)果與總熱量相除。國(guó)家在此方面標(biāo)準(zhǔn)為90%，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，輸送效率只有66%-68%左右。主要的損失在保溫?zé)釗p失，除此之外還有泄漏與失調(diào)方面的因素，在這兩項(xiàng)之中后者造成的損失較大同時(shí)也相當(dāng)普遍。

1.3 供熱質(zhì)量較差

用戶(hù)采用的供熱系統(tǒng)沒(méi)有有效調(diào)控設(shè)備，造成在供熱冷熱不均的同時(shí)還存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。企業(yè)在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，相應(yīng)的能源消耗就會(huì)增加，又會(huì)出現(xiàn)供熱過(guò)剩情況，系統(tǒng)能耗也會(huì)相應(yīng)增加。

1.4 供熱系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)問(wèn)題

供熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)不夠完整，不能實(shí)現(xiàn)室外條件改變時(shí)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。已經(jīng)安裝的智能設(shè)備沒(méi)有真正的投入使用，既不能及時(shí)的收集室內(nèi)、外的變化，也沒(méi)有連成一個(gè)系統(tǒng)，不能對(duì)管網(wǎng)變化作出調(diào)節(jié)和反饋。建筑的熱負(fù)荷是隨著室外溫度的變化而變化，該系統(tǒng)并沒(méi)有采集最不利點(diǎn)室內(nèi)溫度，也沒(méi)有對(duì)其的反饋，不利于整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。

1.5 供熱管網(wǎng)熱損失嚴(yán)重

管網(wǎng)沒(méi)有良好的保溫特別是管道附件，導(dǎo)致管網(wǎng)熱損失嚴(yán)重，部分管井內(nèi)有積水，管道腐蝕嚴(yán)重，管道在運(yùn)行中會(huì)由于壓力的波動(dòng)而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，這種可以避免的漏水點(diǎn)增大了整個(gè)系統(tǒng)的漏水量，補(bǔ)水量的增多會(huì)增大整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。管井的積水以及管壁結(jié)露形成的冷凝水會(huì)腐蝕管道上安裝的壓力表、溫度計(jì)，使儀表形同虛設(shè)不能正確的反應(yīng)管道的實(shí)際情況，不利于管網(wǎng)的調(diào)節(jié)及運(yùn)行管理。

2 關(guān)于城市集中供熱節(jié)能設(shè)計(jì)探討

依據(jù)我國(guó)節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)，現(xiàn)階段我國(guó)其中一部分城市中的地集中供熱系統(tǒng)開(kāi)展的節(jié)能情況均處于穩(wěn)步發(fā)展階段。但是我們應(yīng)該具有思安居危的意識(shí)，供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該充分了解系統(tǒng)中的關(guān)鍵點(diǎn)或者其重要環(huán)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。

2.1 對(duì)城市集中供熱中的熱源部分進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

在城市集中供熱中，在熱源的節(jié)能設(shè)計(jì)是非常重要的，其不但能夠節(jié)約燃料，還能有效減少供熱系統(tǒng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染情況。具體的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及到以下幾點(diǎn)：其一，需要供熱企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排要求，在燃燒時(shí)選用以清潔燃料燃燒為主的熱源設(shè)備，如天然氣鍋爐等，需要注意的是此類(lèi)熱源設(shè)備應(yīng)該完善其配備，如配置煙氣預(yù)熱回收設(shè)備和循環(huán)水系統(tǒng)脫氣設(shè)備以及變頻控制設(shè)備這系列的設(shè)備，以提高節(jié)能效果。其二，在實(shí)際的操作過(guò)程中需要對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷培養(yǎng)工作人員的節(jié)能和環(huán)保意識(shí)，同時(shí)讓工作人員能夠按照相應(yīng)的操作規(guī)范進(jìn)行供熱，降低由于人為因素導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。其三，配備節(jié)能控制設(shè)備以及計(jì)量裝置。在進(jìn)行供熱的過(guò)程中，會(huì)以室外溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)熱源的供回水溫度為基礎(chǔ)，進(jìn)而完成按需供熱，以進(jìn)一步節(jié)省能源，防止出現(xiàn)熱量或者資源浪費(fèi)現(xiàn)象;同時(shí)安裝計(jì)量裝置，其能夠根據(jù)實(shí)際的供熱熱量加以計(jì)費(fèi)，從而達(dá)到提醒用戶(hù)節(jié)約能源的意識(shí)、行為的目的。

2.2 對(duì)城市集中供熱中的熱網(wǎng)部分進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

熱網(wǎng)部分的節(jié)能設(shè)計(jì)需要以城市的水文、地理甚至是建筑物特點(diǎn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行相應(yīng)的熱網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)熱網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案要綜合考慮經(jīng)濟(jì)，技術(shù)方面等問(wèn)題，進(jìn)而確定熱網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，之后進(jìn)行水力平衡計(jì)算，進(jìn)而使熱力管網(wǎng)布置具有最佳的設(shè)計(jì)效果，使其既符合小區(qū)的統(tǒng)一規(guī)劃，并且通過(guò)科學(xué)論證付諸應(yīng)用。另外需要對(duì)熱力網(wǎng)實(shí)施控制和管理，以進(jìn)一步提高其節(jié)能作用。為此應(yīng)該拋棄以往的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，實(shí)施科學(xué)管理并推行自動(dòng)化控制，即應(yīng)用熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，以此提高自控系統(tǒng)的可靠性。另一方面需要做到的是不斷提高運(yùn)行管理人員的技術(shù)水平，進(jìn)而保障整個(gè)熱力管網(wǎng)的自動(dòng)化管理水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不斷提高供熱系統(tǒng)的管理效率和水平。最后，對(duì)熱網(wǎng)設(shè)施和材料的選擇。應(yīng)該循序漸進(jìn)的使用聚胺酣保材料，不再使用保溫性能較差的珍珠巖瓦等保溫材。

2.3 對(duì)城市集中供熱中的熱力站與二級(jí)網(wǎng)部分進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

一般而言，每一熱力站和二級(jí)網(wǎng)點(diǎn)的管理工作不夠細(xì)致，技術(shù)水平又比較落后，進(jìn)而造成了熱能浪費(fèi)?；谏鲜銮闆r為了更好滿足遠(yuǎn)端用戶(hù)的供熱需求，可在二級(jí)網(wǎng)點(diǎn)處加大流量，實(shí)現(xiàn)低溫差運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)為了減少資源浪費(fèi)，逐漸采用水泵變頻調(diào)控，從而最大限度的滿足用戶(hù)的需求。

2.4 不斷提升自動(dòng)化控制的水平

在當(dāng)代科技的不斷發(fā)展下，隨著供熱規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)用自動(dòng)化控制是有效提高供熱系統(tǒng)節(jié)能不可或缺的舉措之一，應(yīng)用其不但能夠節(jié)省人力資源，而且能夠有效降低成本。雖然我國(guó)的一部分公司已經(jīng)安裝了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，然而若想實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化控制，還是不夠的。為此供熱企業(yè)應(yīng)該建立相應(yīng)的熱網(wǎng)熱站的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用以采集數(shù)據(jù)信號(hào)，并將采集到的信號(hào)進(jìn)行整理分析，便于管理人員及時(shí)了解熱網(wǎng)的供熱量以及電耗等，并逐步完善其故障診斷以及報(bào)警系統(tǒng)等，逐步實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化控制。

結(jié)束語(yǔ)：

為了能夠大力的發(fā)展國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，對(duì)于集中供熱系統(tǒng)的合理調(diào)節(jié)是非常有必要的，優(yōu)化調(diào)節(jié)集中供熱系統(tǒng)，減少不必要的能耗。采取積極有效的措施進(jìn)行供暖節(jié)能，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能事業(yè)。

[1]肖燕，劉玉斌，胡娟娟.集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].門(mén)窗，2015，09：149.

[2]蔣鷗.建材企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J].江蘇建材，2014，02：14-15.

[3]王慶峰.集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)優(yōu)化及熱負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究[D].山東大學(xué)，2010.