城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題研究

王小亮

摘要：我國城市居民居住密集，集中供熱能夠改善人們居住環(huán)境、提高能源利用率，降低環(huán)境污染，也是保證我國城市可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。當前的集中供熱雖然屬于清潔技術，但由于系統(tǒng)負責的范圍較大，因此能耗非常大。對集中供熱的節(jié)能技術進行研究，對于降低能耗，節(jié)約能源，改善供熱水平具有重要作用。本文將會對城市集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題做出研究，并給出一定的節(jié)能對策。

關鍵詞：集中供熱 系統(tǒng)節(jié)能 措施分析

引言

隨著城市的發(fā)展及節(jié)能降耗、散煤治理等工作的不斷深入，城市供暖的集中度越來越高，集中供暖的面積越來越大，能源消耗也越來越多。因此，研究制定并實施集中供熱系統(tǒng)節(jié)能措施，對集中供熱企業(yè)效益和地方能源強度和總量“雙控”目標、生態(tài)文明建設等有著重要影響。

一、城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題

（一）集中供熱系統(tǒng)中的鍋爐運行熱效率偏低。根據(jù)國際規(guī)定，鍋爐的熱運行率需達到80%以上，但截至目前為止，我國僅實現(xiàn)了63%的熱運行效率，較國際標準差距較大。根據(jù)我國關于民用建筑鍋爐熱運行效率的規(guī)定，我國鍋爐熱運行率最低標準為68%，但我國鍋爐的實際運行效率距該標準仍有一定距離。相關研究結(jié)果表明，燃料原材料及燃燒充足率是影響我國鍋爐熱運行率的關鍵因素。由于用于集中供熱的原煤整體質(zhì)量較差，含有大量的硫分、灰分和雜質(zhì)，從而導致鍋爐燃燒率達不到標準要求。

（二）供熱管網(wǎng)輸送效率低。城市集中供熱量需要通過供熱管網(wǎng)進行傳遞，為有效保證供熱系統(tǒng)運行的正常，必須加強對供熱管網(wǎng)輸送效率的研究分析。對于供熱管網(wǎng)的輸送效率，可以通過將計劃輸送熱量與實際獲得熱量進行對比來獲得。根據(jù)我國關于供熱管網(wǎng)輸送效率標準的相關規(guī)定，集中供熱系統(tǒng)需要實現(xiàn)90%以上的輸送效率，然而截至目前為止，我國輸送管網(wǎng)僅實現(xiàn)了65%的傳輸效率，這主要受到當前供熱管網(wǎng)熱泄露、水力失調(diào)、保溫熱損失等問題影響嚴重。

（三）供熱冷熱不均，造成能源浪費。在我國現(xiàn)行城市集中供熱系統(tǒng)中，單向順流系統(tǒng)仍為主系統(tǒng)，且缺乏相應的調(diào)控設備，直接影響了城市集中供熱的協(xié)調(diào)性，供熱片區(qū)冷熱不均問題突出，有的居民家庭在供熱條件下基本室溫得不到保障，只能依靠壁掛爐、空調(diào)等設備進行取暖，從而導致能耗上升；對于因集中供熱導致室溫過高的用戶，則需要經(jīng)常開門開窗進行熱量的散發(fā)，使得熱量浪費嚴重。同時，供熱單位在相關監(jiān)管標準的要求下不斷提高供熱負荷，導致集中供熱整體產(chǎn)能過剩，而用戶室內(nèi)又沒有相應的全自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，手動調(diào)節(jié)耗費大量人力、物力，調(diào)節(jié)不均導致多余熱量只能被白白浪費，這對于能源的有效利用及城市環(huán)境的改善都是極為不利的，直接限制了城市的健康發(fā)展。

二、城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能要點

（一）水泵節(jié)能分析。水泵在集中供熱系統(tǒng)中，主要通過提供動力完成供熱介質(zhì)的傳輸，因此水泵的性能以及節(jié)能性對整個供熱系統(tǒng)的運行有重要影響。通過對某一區(qū)域的集中供熱系統(tǒng)進行研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的集中供熱系統(tǒng)熱負荷高、水泵選型不合理，進而導致泵站的能耗較大。除此之外，造成泵站能耗較大的原因在于泵站使用年限較長、效率較低。為提高節(jié)能效果，先對泵站進行改造，泵站運行中應該避免并聯(lián)運行多臺泵，多臺泵并聯(lián)運行效果較差。對于熱負荷有階梯要求的用熱單位可以通過變頻調(diào)節(jié)技術自動控制水泵的出口壓力和流量，該技術已經(jīng)比較成熟。通過變頻控制可以保證供回水壓力的恒定，使用變頻調(diào)節(jié)方式可以有效取代閥門控制，大幅度提高工作效率，減輕人工的工作強度。

（二）運行調(diào)節(jié)分析。質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)以及分階段調(diào)節(jié)等方式是傳統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)中主要的運行調(diào)節(jié)方式。質(zhì)調(diào)節(jié)指的是在供熱季節(jié)保持循環(huán)水泵在額定情況下工作，供熱管網(wǎng)中的流量恒定不變。這種方式調(diào)節(jié)簡單、操作簡便。但整個泵站全程處于滿負荷工作狀態(tài)，因此運行的費用較高。量調(diào)節(jié)方式是根據(jù)外界溫度對供熱量進行調(diào)節(jié)，當室外溫度達到一定數(shù)值時，會迅速減少供熱系統(tǒng)中的熱循環(huán)，調(diào)低回水速度。這種調(diào)節(jié)方式較為復雜，一旦出現(xiàn)水力失調(diào)問題，調(diào)節(jié)效果會受到影響。由于泵站采用變頻控制方式，分階段調(diào)節(jié)方式可以根據(jù)室外溫度的變化，對供熱管網(wǎng)的流量和回水速度進行調(diào)節(jié)，同時還可以在泵站設置變頻調(diào)速裝置以及相關的動態(tài)裝置，從而大大提高末端用戶的溫度調(diào)節(jié)能力。

（三）合理選擇換熱器。換熱站的核心設備就是換熱器，對整個供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟性以及可靠性有著直接的影響。板式換熱器為最常用的換熱器類型，是帶有人字形波紋的板片相互疊加而成。在板換里面形成蜂窩狀的水流通道，通道面積較小，由于水垢堆積造成通道面積減少，會影響換熱效果，當減小通道面積嚴重時甚至完全堵死，則大大增加板換的運行阻力。對老舊設備做到及時的維修保養(yǎng)，做好換熱器的清潔工作，定期清洗板換，做到除垢除銹，更換老舊、破損板片及教條，保證換熱效果。老化腐蝕設施及時更換，技術落后低效能的設備及時淘汰更新，選用換熱效率高，占地小的板式換熱器。在供熱系統(tǒng)中的換熱器容量可以是由一臺換熱器供給的，也可以是由兩臺換熱器聯(lián)合供給的，根據(jù)實際情況合理選擇換熱器的型號及數(shù)量。

（四）加強管網(wǎng)監(jiān)控及維護減少補熱損失。因熱網(wǎng)的泄露或者故意排放等導致系統(tǒng)需大量的補水，也會導致熱量損失。針對這一情況，為避免系統(tǒng)失水問題過重，可增設管網(wǎng)泄露在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且加強外網(wǎng)巡襝，及早發(fā)現(xiàn)其滲漏點，并盡快處理失水管段，使熱水丟失情況得到有效地控制和降低，達到節(jié)能的目的。嚴格控制管網(wǎng)的失水率，加大檢修、維護和治理失水的工作力度，堅決杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生。做到定期排污，減少由于管道維修等過程中產(chǎn)生污垢，進入換熱系統(tǒng)，影響設備熱效率。

三、結(jié)束語

綜上所述，集中供熱是一個系統(tǒng)工程，單一設備、單個技術的節(jié)能已不能滿足不斷深入的節(jié)能工作需求，供熱企業(yè)要不斷強化系統(tǒng)節(jié)能、精細節(jié)能意識，通過管理、技術等手段，提高能源利用效率，實現(xiàn)企業(yè)效益和社會效益的雙贏。