城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問(wèn)題研究

粟海波

摘 要：我國(guó)城市居民居住密集，集中供熱能有效節(jié)約煤炭資源，降低空氣污染，便于統(tǒng)一管理，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益。當(dāng)前的集中供熱雖然屬于清潔技術(shù)，但由于系統(tǒng)負(fù)責(zé)的范圍較大，因此能耗非常大。對(duì)集中供熱的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)于降低能耗，節(jié)約能源，改善供熱水平具有重要作用。本文對(duì)城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能做出研究，并給出一定的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：城市集中供熱；系統(tǒng)節(jié)能

1 城市集中供熱的主要方式

城市集中供熱的常見(jiàn)方式主要有三種：熱電聯(lián)產(chǎn)、鍋爐房、工業(yè)余熱。1）熱電聯(lián)產(chǎn)是在發(fā)電廠生產(chǎn)電能的同時(shí)，利用汽輪發(fā)電機(jī)做功時(shí)產(chǎn)生的蒸汽為用戶提供熱源，這種供熱方式可以最大限度地降低能源消耗，減少煤炭燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染，提高供熱質(zhì)量，是目前比較理想的供熱方式。2）鍋爐房供熱是目前最普遍的供熱形式。因?yàn)楹蜔犭娐?lián)產(chǎn)相比，集中鍋爐房供熱具有占地面積小、投資低、能耗小等優(yōu)點(diǎn)，更適合小規(guī)模的住宅區(qū)和工業(yè)區(qū)。3）工業(yè)余熱資源主要包括以下幾種：冷卻蒸汽以及冷卻水余熱、高溫氣余熱、廢水廢氣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、高溫爐渣余熱等。我國(guó)的工業(yè)余熱資源具有很大的發(fā)展?jié)摿?，如果可以?duì)這些資源進(jìn)行調(diào)配，利用它們?yōu)橛脩艄?，那么將?huì)大大提高資源的使用效率。

2 城市集中供熱的優(yōu)勢(shì)

2.1 有效節(jié)約煤炭資源

眾所周知，我國(guó)絕大部分的工業(yè)鍋爐都是燃煤鍋爐，分散的中小型鍋爐熱效率通常比較低，大約是60%左右，而集中供熱采用的是大容量的工業(yè)鍋爐，熱效率可達(dá)到80%左右，電廠鍋爐的熱效率甚至可以達(dá)到90%。由此可見(jiàn)，采用大容量鍋爐集中供熱或者熱電廠集中供熱，可以將熱效率提高20%～30%，大大提高了燃料的利用率，為國(guó)家節(jié)約了大量的煤炭資源。

2.2 降低空氣污染

煤炭燃燒時(shí)會(huì)釋放出很多的空氣污染物，比如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉塵等，它們對(duì)我們的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。集中供熱與分散的中小型鍋爐房相比，鍋爐容量變大，并且將燃燒時(shí)產(chǎn)生的污染物通過(guò)煙氣凈化裝置處理后，從高煙囪直接進(jìn)行高空排放，進(jìn)而降低了粉塵和有害氣體對(duì)空氣的污染，使空氣質(zhì)量得到了一定的改善。

2.3 便于統(tǒng)一管理

分散供熱是間斷性的供熱，一會(huì)供一會(huì)停，不僅供熱溫度很難控制，而且也不便于統(tǒng)一管理。集中供熱實(shí)施后，供熱溫度可以根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，即便外界溫度發(fā)生變化，室內(nèi)溫度也可以保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，使用戶得到良好的供熱服務(wù)。另外，集中供熱也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于進(jìn)行統(tǒng)一的科學(xué)化管理。

2.4 創(chuàng)造良好的社會(huì)效益

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，對(duì)能源的消耗量十分巨大，因供熱而對(duì)環(huán)境造成的污染也比較嚴(yán)重。集中供熱不僅可以有效地節(jié)約能源，降低污染，同時(shí)還能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)分散式供熱的不足。因此，集中供熱企業(yè)應(yīng)當(dāng)在技術(shù)方面不斷改進(jìn)，管理方面不斷完善，促進(jìn)城市集中供熱向著節(jié)能、環(huán)保、智能、集中的方向發(fā)展。

3 城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施

3.1 提高鍋爐的熱運(yùn)行效率

鍋爐的熱運(yùn)行效率受鍋爐燃料的直接影響，所以說(shuō)，有效解決當(dāng)前鍋爐熱運(yùn)行效率偏低的一個(gè)主要方法就是運(yùn)用更為清潔高效的能源替代高污染、低燃燒率的原煤做燃料。目前可用于選擇的清潔能源主要有電力、煤氣、天然氣以及高效煤粉等。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)的配置和完善，通過(guò)對(duì)量表數(shù)據(jù)的觀測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量的有效控制，進(jìn)而提高鍋爐熱運(yùn)行效率。

3.2 增強(qiáng)供熱管網(wǎng)的保溫性能

保溫層在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著重要角色，因此需要合理確定保溫層的厚度，以國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為前提進(jìn)行綜合考慮。對(duì)于不符合要求的保溫層厚度要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以確保其按要求建立。隨著集中供熱技術(shù)的不斷發(fā)展，供熱管網(wǎng)直埋技術(shù)在我國(guó)范圍內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用，較其他保溫材料對(duì)熱量有著更好的保護(hù)作用。另外，較為常用的保溫管技術(shù)還有預(yù)制直埋保溫管技術(shù)，該技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)較好的保溫效果。我國(guó)現(xiàn)行保溫管及保溫材料制作原料主要為即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的高密度聚乙烯、氫聚塑預(yù)制聚氨酯等材料。

3.3 水力失調(diào)問(wèn)題對(duì)策

為有效提高集中供熱的熱能利用率，使得居民取暖效果最佳，就需要重點(diǎn)對(duì)供熱系統(tǒng)水利失調(diào)問(wèn)題進(jìn)行關(guān)注：首先要準(zhǔn)確計(jì)算水力。供熱部門在設(shè)計(jì)集中供熱管網(wǎng)時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)水力設(shè)計(jì)的重視力度，對(duì)各支網(wǎng)的阻力進(jìn)行有效協(xié)調(diào)；其次要加強(qiáng)供熱管網(wǎng)試運(yùn)行階段的調(diào)試工作，調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)必須是提前設(shè)定好的壓差和流量標(biāo)準(zhǔn)；第三是通過(guò)溫度調(diào)節(jié)控制閥的設(shè)置和安裝實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)室內(nèi)熱量的有效調(diào)節(jié)；第四要加強(qiáng)對(duì)集中供熱管網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)處理供熱管網(wǎng)異常情況。

3.4 運(yùn)行調(diào)節(jié)分析

傳統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)對(duì)熱量的調(diào)節(jié)方式主要有質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)以及分階段調(diào)節(jié)三種方式。其中，質(zhì)調(diào)節(jié)的原理在于保持供熱管網(wǎng)流量不變的前提下實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵的持續(xù)工作。該調(diào)節(jié)方式具有易于操作的特點(diǎn)。然而，由于整個(gè)泵站的運(yùn)行負(fù)荷是額定的，始終保持滿負(fù)荷工作狀態(tài)，需要較高的運(yùn)行費(fèi)用；量調(diào)節(jié)方式的工作原理在于熱量隨外界溫度而改變，供熱系統(tǒng)中的熱循環(huán)及回水速度隨著外界溫度的上升而降低。該方式較質(zhì)調(diào)節(jié)對(duì)水力平衡有著更高的要求，極易受到水力失衡的影響；通過(guò)對(duì)泵站的變頻控制可以運(yùn)用分階段調(diào)節(jié)方式有效調(diào)節(jié)供熱管網(wǎng)的回水速度及流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱量的調(diào)節(jié)。此外，通過(guò)相關(guān)變頻調(diào)速裝置的設(shè)置為末端用戶自行調(diào)節(jié)溫度提供便利。不斷優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，提高對(duì)調(diào)度指令的執(zhí)行力度，根據(jù)所繪制的供熱曲線及時(shí)分析并調(diào)節(jié)回水溫度。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)對(duì)城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能的研究有助于針對(duì)當(dāng)前存在的節(jié)能能問(wèn)題有針對(duì)性地采取有效措施，從而促進(jìn)節(jié)能減排以及我國(guó)城市的可持續(xù)發(fā)展。為有效提供資源及能源的利用率，提高對(duì)居民用熱需求的滿足度，有必要深入研究并推廣節(jié)能減排措施，有效改造并監(jiān)督城市供熱系統(tǒng)，促進(jìn)城市供熱效率的不斷提升。

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