城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題微探

徐平平

摘 要：近年來，我國城市化建設進程不斷加快，城鎮(zhèn)人口總數逐年遞增，我國北方供給供暖方式主要依靠集中供熱，其具有節(jié)約能源、效率高的優(yōu)勢特征。本文結合我國集中供熱的發(fā)展現狀，深入分析了集中供熱系統(tǒng)節(jié)能方面存在的缺陷，并提出了切實可行的指導意見。

關鍵詞：集中供熱；節(jié)能；意見；

當下，國民經濟的穩(wěn)定增長，從根本上提高了人們的物質文化生活水平，但隨之而來的是能源的過度消耗問題?；诖耍疚膰@集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題展開深入探討，并提出了有實際作用的措施，希望在保證供熱的基礎上緩解能源供應的壓力。

1現階段，我國集中供熱發(fā)展情況概括

截止到上世紀八十年代，我國北方地區(qū)的主要供暖方式仍然是以鍋爐房供暖為主。隨著改革開放進度的加快，我國各級政府制定并出臺了針對集中供熱的相關政策。自上世紀九十年代以來，國家計劃委員會、城市建設規(guī)劃部門就集中供熱相繼發(fā)布了一系列標準要求和制度條例，力求正確引導城鎮(zhèn)供熱事業(yè)的良性發(fā)展。北方地區(qū)的大中型城市逐步構建了完善的集中供熱體系，并優(yōu)化了基礎配套設施，且將其作為城市建設的基礎環(huán)節(jié)。進入新世紀以來，我國的國民經濟體系深入人心，并加大了對物質需求及環(huán)境保護的重視。無論是規(guī)劃設計還是實際工作開展，我國在集中供熱方面都取得了長足的進步。當下，推行熱電聯(lián)產成為城市集中供熱體系的主流趨勢，并受到人們的一致認可和推崇。眾所周知，我國地域遼闊，并擁有豐富的自然資源，但大部分自然資源均不可再生，對此我國政府應當給予此高度的重視，并積極利用可再生清潔型能源。

2城市集中供熱系統(tǒng)存在的能源過度消耗問題

2.1運行效率達不到標準要求

根據我國現下的相關法律條例的標準，民用建筑鍋爐的熱運行效率標準為68%以上，而國際上對此項目熱運行效率的標準明確規(guī)定為80%。通過對我國城市集中供熱系統(tǒng)進行調查可知，鍋爐的熱運行平均效率僅能達到63%，要明顯低于國際標準，且與國家所限定的標準也有一定的差距。歸根究底，造成鍋爐運行效率低下的主要原因是，我國在鍋爐燃料方面大多采用的是質量較差的原煤，而這些原煤中含有大量的雜質，其燃燒性能極差，無法充分滿足城市供熱需求。

2.2管網輸送效率低下

從專業(yè)角度來說，供熱管網的輸送效率的計算方法為，管網輸送熱量總和減去輸送過程的熱量損耗，再除以真正獲得的熱量總和。當下，我國對集中供熱系統(tǒng)供熱管網的輸送效率，限定為最低不得小于90%，而我國集中供熱系統(tǒng)的實際輸送效率只有區(qū)區(qū)65%，二者具有明顯的差距。通過深入調查我國建成并投入使用的供熱管網可知，目前我供熱管網存在嚴重的保溫熱損失、熱量泄露等缺陷。

2.3住戶室溫分化不均，能源過度消耗

我國城市集中供熱系統(tǒng)大多采用的是單向順流的方式，也就是說熱量從熱源沿單一方向流通各個住戶。這種方式的缺陷是供熱不均勻，部分距離熱源較近的住戶，室內溫度能夠很輕松的達到標準，而冬季還需要開窗通風散熱，這在一定程度上造成了能源的過度消耗。而另一部分住戶由于距離熱源較遠，熱量在傳輸過程中過度消耗，需要通過空調等取暖設備調節(jié)室內溫度，這不僅無法提高資源的利用率，還造成了二次浪費，增加了電力成本。而城市集中供熱系統(tǒng)為了保證所有住戶的室內溫度都能達到標準，只能采取加大供暖力度的方式，這既造成熱力資源過度浪費，又使住戶室內溫度嚴重失衡，增加了矛盾沖突。

3完善城市集中供熱系統(tǒng)缺陷的具體措施

3.1合理解決水利失調問題

造成水力失調的主要原因是單向順流的供熱方式。首先，我們繪制了合理的單向順流水壓圖，以及實際使用過程中水力失調的水壓圖。即在系統(tǒng)實際運行過程中，末端的水壓線已完全失去了循環(huán)動力，無法保證水流量達到要求，因此，供熱效果極差，在單向順流供熱方式中，末端住戶的室內溫度勢必要受到影響。而前端住戶的室內溫度很高，水流量大，與末端住戶形成強烈的反差對此。針對水力失調問題，傳統(tǒng)的解決對策是人工操作測試調節(jié)溫度，且在測溫過程中，發(fā)現低溫點則需要人工調節(jié)閥門。這種技術手段的缺陷是，人工工作量過重，并且有時無法及時發(fā)展問題，甚至是無法準確判斷問題點位。

另一個問題則是由于供熱系統(tǒng)是聯(lián)通的，調節(jié)其中一個閥門會導致其它閥門的流量發(fā)生變化，讓住戶室溫降低。為了更加高效合理的解決這一問題，機械式自動調節(jié)措施被廣泛推行，借助此技術，能夠確保機械調節(jié)閥保持穩(wěn)定的數值，并在一定壓力差范圍內，同時也可保證此閥門的流量數值穩(wěn)定。一旦管道內壓超過限定標準，需要采取人工操作的方式進行干預。

此外，可以建立全新的熱傳導中轉站，或重新布設管網，通過現代計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)對管道實施全方位的動態(tài)監(jiān)控。總而言之，必須借助現代科技手段維系管道的合理運行，真正實現按需供熱，從根本上避免水力失調問題。

3.2分析水泵節(jié)能

在集中供熱體系中，需要使用水泵提供動力，保證供熱介質的穩(wěn)定輸送，由此可見，水泵的性能和實際效率直接決定了整個集中供熱系統(tǒng)的運行效果。下圖為某地供熱高峰期內水泵的電能消耗情況。

圖1某地供熱期內泵房耗電量

根據上圖內容顯示可知，當下的集中供熱系統(tǒng)熱負荷重、熱流量大，進而增加了泵站的能源消耗。另外，泵站使用年限長、效率低，這也是造成能源過度消耗的主要原因。

針對上述問題，泵站的主要改造策略是盡量避免采取多臺泵并聯(lián)運行的方式，因為這種方式的實際功率要遠遠超過單臺泵，卻達不到單臺泵的運行效果。因此，在保證供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，要合理的應用單臺泵。具體措施為：可以利用變頻調節(jié)技術，實現對控制泵出口壓力的自動控制，并確保流量達到標準要求。不僅如此，該技術還能有效維系供回水壓力的穩(wěn)定性。再者，該技術主要利用變頻控制，因而不需要人工操作調節(jié)閥門，該特性大大緩解了施工人員的壓力，而且還提高工作效率，并降低操作中的失誤率。

3.3調節(jié)運行系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)中，主要包括質調節(jié)和分階段調節(jié)等方式。首先，質調節(jié)方式主要是指，供暖高峰期內循環(huán)水泵在額定工況下運行，且供熱管網中的流程保持在恒定狀態(tài)下。這種調節(jié)方式操作工序簡便，但由于泵站全程處于高度負荷狀態(tài)下，因此運行成本較高。

而階段調節(jié)的方式，則能夠實現根據室內溫差變化，不僅能夠調整供熱管網流量，還能有效控制回水速度，與此同時，在泵站加設變頻裝置，可以保證末端住戶的室內溫度達到標準。另外工作人員通過改進運行調節(jié)方案，也可以保證各環(huán)節(jié)調度高質量且有序的執(zhí)行。

3.4綜合控制水源消耗

在集中供熱系統(tǒng)中，存在嚴重的水耗問題，其負面影響主要是造成大量失水，及熱量散失。當前，我國集中供暖系統(tǒng)中的補水率保持在0.5%—10%范圍內。主要是因為各地區(qū)的基礎建設情況有較大差異，而管道泄漏嚴重程度也不相同。此外，用戶偷水行為也在一定程度上影響了補水率。其中，針對管道、閥門等泄漏問題進行補水屬于正常程序，而人為泄水則是缺乏公德心的表現?；诖?，供熱管理部門應當逐步加大巡查力度，確保設備的及時更新?lián)Q代，并嚴格控制和調節(jié)管網的平衡能力，從根本上提升回水率。

4結語

綜合上文內容可知，要想切實解決城市集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題，就需采取有針對性的措施，同時制定并出臺相關政策，使行業(yè)進步符合可持續(xù)發(fā)展基本要求，最終實現節(jié)能減排的發(fā)展目標。

參考文獻

[1]楊冬冬，宋曉磊.集中供熱熱網控制調節(jié)技術探討[J].內燃機與配件。

[2]崔英.集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設計[J].城市建設理論研究（電子版）.2017（22）

（作者單位：寧夏華電供熱有限公司）