熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)分析

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)能源的利用和節(jié)約逐漸重視。我國是能源消耗大國，由此，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能對(duì)于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)尤其重要。集中供熱系統(tǒng)的能源消耗較大，由此其節(jié)能措施的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章分析了我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的優(yōu)越性，并提出了促進(jìn)我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱發(fā)展的建議，希望能夠?yàn)槲覈鵁犭娐?lián)產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：熱電聯(lián)產(chǎn)；集中供熱；建議

熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱系統(tǒng)的建立和完善，能有效改善城市中的環(huán)境污染現(xiàn)狀，有效提高了城市居民的居住環(huán)境狀況，提高了居住的質(zhì)量要求，改善城市的基礎(chǔ)設(shè)施狀況，在城市化的建設(shè)過程中表現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性。而且以燃煤方式的熱電分產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)為例進(jìn)行比較，熱電聯(lián)產(chǎn)要比熱電分產(chǎn)節(jié)約更多的能源。由此可見，我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱存在著巨大的發(fā)展空間和市場(chǎng)潛力。

1 熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱的優(yōu)越性

熱電聯(lián)產(chǎn)是指以熱電廠為熱源的區(qū)域供熱系統(tǒng)，常見形式是熱電廠中汽輪機(jī)的抽汽或背壓排汽通過熱交換器將熱量傳遞給熱水，并通過熱網(wǎng)輸送到各采暖用戶。在所有采暖形式中，熱電聯(lián)產(chǎn)一次能耗是最低的，環(huán)境污染也很小。從整體上看，熱電聯(lián)產(chǎn)具有很好的經(jīng)濟(jì)性，相對(duì)與分散鍋爐房來說也有無可比擬的優(yōu)越性。

1.1 符合產(chǎn)業(yè)政策

熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱符合國家產(chǎn)業(yè)政策，符合集中供熱發(fā)展趨勢(shì)。國家已出臺(tái)多個(gè)文件支持熱電聯(lián)產(chǎn)支持熱電聯(lián)產(chǎn)高效供熱。

1.2 節(jié)約能源，高效環(huán)保

我國的工業(yè)鍋爐大部分是燃煤鍋爐，熱效率較低，一般在50%～60%左右，容量較大的工業(yè)鍋爐效率在70%～80%之間；熱電聯(lián)產(chǎn)的電站鍋爐熱效率在80%～90%之間，熱效率提升很多。同時(shí)，部分熱電廠還可回收冷卻塔余熱供熱，增加供熱能力，產(chǎn)生節(jié)水、節(jié)煤效益，并可取締燃煤小鍋爐。

從行業(yè)性質(zhì)上看，供熱是民生工程，承擔(dān)民生重任、社會(huì)責(zé)任，供熱企業(yè)也應(yīng)履行社會(huì)穩(wěn)定任務(wù)和相應(yīng)節(jié)能減排義務(wù)。我國絕大部分大氣污染是通過煤炭燃燒引起的，煤炭燃燒產(chǎn)生S02、CO2、NOx和粉塵，而目前我國供熱企業(yè)主要采用煤炭作為燃料，分散燃煤鍋爐房只有少量的除塵設(shè)施，由于建設(shè)成本、運(yùn)行成本太高，大部分鍋爐房沒有脫硫、脫硝設(shè)施。但是，對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱企業(yè)來說，基本都采用了高效的環(huán)保設(shè)備，統(tǒng)一對(duì)煙氣脫硫、脫硝和除塵，使用封閉式煤罐或在煤場(chǎng)使用防風(fēng)抑塵設(shè)施，大氣污染狀況得到很大程度改善。因此，依托熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目擴(kuò)大環(huán)保項(xiàng)目服務(wù)范圍是很有必要的。

1.3 精細(xì)管理

目前部分地區(qū)分散鍋爐房較多，由于管理手段、供熱質(zhì)量、服務(wù)水平參差不齊，百姓供熱意見較大，供熱主管部門管理也相對(duì)較難。若采用熱電聯(lián)產(chǎn)、統(tǒng)一供熱，供熱管理水平將得到有效提升。

對(duì)于燃煤供熱企業(yè)來說，煤炭是最大的采購物資之一。分散鍋爐房一般通過鐵路、港口運(yùn)輸，隨后汽車倒運(yùn)，這樣不僅占用大量城市鍋爐房用地、燃料堆放用地，還給周邊道路、行人帶來一定的安全隱患。但是，熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)可對(duì)一個(gè)地區(qū)供熱用煤統(tǒng)一運(yùn)輸、管理，減少了運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 循環(huán)經(jīng)濟(jì)

國家越來越重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用，對(duì)于分散鍋爐房來說，除了少量的灰渣外售外，再無循環(huán)經(jīng)濟(jì)可言。但對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)供熱企業(yè)，通過對(duì)煤炭統(tǒng)一運(yùn)輸和倉儲(chǔ)，中水統(tǒng)一利用，灰渣、脫硫、脫硝副產(chǎn)品的統(tǒng)一處理再利用，可實(shí)現(xiàn)污染物資源化和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

1.5 供熱設(shè)施先進(jìn)

分散小鍋爐自動(dòng)化程度低，設(shè)備故障率高；熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱采用DCS系統(tǒng)對(duì)一次、二次管網(wǎng)供回水溫度、壓力、流量、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵的狀態(tài)、啟停控制、轉(zhuǎn)數(shù)、故障以及電量等參數(shù)監(jiān)控，可隨室外溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，減少了不必要的浪費(fèi)，還減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.6 供熱運(yùn)行穩(wěn)定

分散鍋爐房由于設(shè)備條件限制和煤質(zhì)的變化，壓力和溫度波動(dòng)不易保證供熱質(zhì)量，居民采暖小鍋爐一般為間歇性供熱，供熱時(shí)間短、溫度低；熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱則為連續(xù)運(yùn)行，穩(wěn)定可靠，供熱質(zhì)量高。

2 熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施

2.1 充分重視集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能

相應(yīng)的部門應(yīng)盡早完善和建立相關(guān)的節(jié)能法律法規(guī)，制定可行的節(jié)能政策，保證節(jié)能措施的推行有法可依。并且應(yīng)逐步推動(dòng)按熱量收費(fèi)的供熱體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)集中供熱的規(guī)范。當(dāng)前，我國的大部分的集中供熱系統(tǒng)仍按照供暖面積收費(fèi)，用戶并不能從熱量的節(jié)約中直接獲得效益，從而難以調(diào)動(dòng)用戶節(jié)能的積極性。由此住宅中應(yīng)推行計(jì)量收費(fèi)，推廣老舊小區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻沒有做保溫的加裝保溫材料，可以大大降低熱耗。

2.2 提高水泵的運(yùn)行效率

循環(huán)水泵的容量設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)供熱管網(wǎng)所負(fù)擔(dān)的全部用戶熱負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行確定，并且應(yīng)選擇變頻水泵，在需要多臺(tái)水泵同時(shí)聯(lián)合工作時(shí)，應(yīng)以水泵的特性為基礎(chǔ)，結(jié)合供熱管網(wǎng)的特點(diǎn)畫出水泵的工作點(diǎn)，并核對(duì)是否滿足供熱的要求。供熱循環(huán)水泵的選擇中應(yīng)注重選擇流量調(diào)節(jié)范圍較寬、噪音較小的循環(huán)水泵，從而保證其穩(wěn)定運(yùn)行而不產(chǎn)生震動(dòng)。具有較好的密封性和較高的運(yùn)行效率以及較低的耗電率，增大熱力站管道管徑，選擇旋流除污器盡量減少熱力站阻力，循環(huán)水泵宜選擇臥式水泵。

2.3 建立多熱源的供熱系統(tǒng)

目前，我國只有少數(shù)城市實(shí)現(xiàn)了多熱源的聯(lián)合供應(yīng)體系，為了提高城市供熱體系的安全性和經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)城市存在若干個(gè)熱源時(shí)，應(yīng)將熱源聯(lián)合起來，建立多熱源的供熱體系。多熱源的供熱體系能實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱工作狀況的優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱量的靈活調(diào)整，從而制定出更為合理的供熱方案，達(dá)到良好的供熱效果。同時(shí)還能提高供熱系統(tǒng)的可靠性。多熱源的供熱系統(tǒng)在一個(gè)熱源發(fā)生故障后，其他熱源也能持續(xù)供熱，保證供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)多熱源的供熱系統(tǒng)還具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

2.4 水力失調(diào)問題的解決

要保證供熱管網(wǎng)的水力平衡狀況，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能，應(yīng)解決系統(tǒng)中的水力失調(diào)問題。具體可通過管網(wǎng)的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中注重水力計(jì)算的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)支線的阻力平衡，通過調(diào)節(jié)管徑實(shí)現(xiàn)不平衡率的調(diào)整。同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，按照設(shè)計(jì)的壓差和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。水力失調(diào)還可在用戶入口或是熱力站設(shè)置自力式流量調(diào)節(jié)閥以及壓力平衡閥等手段進(jìn)行合理控制。最后，還可通過安裝計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，建立簡單化、智能化以及圖形化的供熱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)。

2.5 變流量的運(yùn)行系統(tǒng)

質(zhì)調(diào)節(jié)的定流量系統(tǒng)存在一定的弊端，供水溫度要在經(jīng)過數(shù)小時(shí)甚至十幾個(gè)小時(shí)才能對(duì)熱用戶產(chǎn)生影響，并且使用定速循環(huán)水泵以及固定的循環(huán)水量，則實(shí)際上在低負(fù)荷狀況下耗費(fèi)了較高的電量，具有較高的運(yùn)行費(fèi)用。大型集中供熱系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)用戶自主決定所需要的熱流量，由此，由此應(yīng)采用變流量的運(yùn)行系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的有效節(jié)能，同時(shí)降低了運(yùn)行的費(fèi)用。

2.6 增強(qiáng)供熱管網(wǎng)的保溫能力

集中供熱系統(tǒng)中供熱管網(wǎng)保溫層的厚度應(yīng)依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)際的計(jì)算決定。在保溫層的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)保溫厚度。供熱介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度和保溫層的表面溫度都存在一定的技術(shù)要求，而當(dāng)經(jīng)濟(jì)保溫厚度不能滿足相應(yīng)的要求時(shí)，應(yīng)按照相關(guān)的技術(shù)條件來確定保溫圖層的厚度，保證供熱系統(tǒng)管網(wǎng)的保溫效率、積極推廣聚氨酯直埋保溫方式。

3 結(jié)語

綜上所述，我國的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱發(fā)展的空間十分廣闊，而且發(fā)展前景十分好，為此，對(duì)于部分目前鍋爐房供熱比重較大的地區(qū)，應(yīng)盡早制定熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱規(guī)劃，依托熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃建設(shè)熱力管網(wǎng)，對(duì)周邊鍋爐房拆爐并網(wǎng)整合，擴(kuò)大環(huán)保項(xiàng)目服務(wù)范圍，為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)做出積極貢獻(xiàn)。

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作者簡介：郭靖（1989.04- ），男，山西焦煤西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司公用事業(yè)分公司熱力中心，研究方向：集中供熱、換熱站節(jié)能與發(fā)展、供熱管網(wǎng)維護(hù)。