工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)運行的節(jié)能對策研究

陳佳明

摘 要：當前工業(yè)園區(qū)供熱系統(tǒng)運行要求較高，在滿足供熱要求的同時，由于供熱過程效率不高，需要消耗很多能源，這顯然不符合節(jié)能減排的生態(tài)文明理念。因此，相關從業(yè)人員要對供熱系統(tǒng)進行合理規(guī)劃，使供熱管網(wǎng)運行負荷減輕，盡量使運行中的熱量損耗減至最低。基于此，相關人員應了解供熱管網(wǎng)節(jié)能現(xiàn)狀，并從實際出發(fā)，根據(jù)供熱管網(wǎng)的相關特性及水力工況建立模型，使其成為節(jié)能方案制定的參考依據(jù)。如此，供熱管網(wǎng)才能在滿足工業(yè)園區(qū)供熱要求的同時達到節(jié)能目的。

關鍵詞：工業(yè)園區(qū)；供熱管網(wǎng)；節(jié)能對策。

供熱節(jié)能對能源的可持續(xù)發(fā)展實際意義較大。相關人員可以從供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計、合理規(guī)劃和提高管網(wǎng)運行效率等方面入手，提高供熱的有效性，使能源消耗量減少；另外還可以從能源方面入手，選擇新能源或使用效率較高的熱媒和熱源。如此，供熱管網(wǎng)才能實現(xiàn)全面節(jié)能。本文主要從工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)運行的節(jié)能對策進行研究。

一、工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)節(jié)能現(xiàn)狀

現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下三方面：第一，當前國內(nèi)多數(shù)的工業(yè)園區(qū)供熱系統(tǒng)運行比較隨意，只在規(guī)定時間內(nèi)完成供暖，卻未考慮能源消耗問題和經(jīng)濟性問題，這是缺乏規(guī)劃的典型表現(xiàn)。工業(yè)園區(qū)內(nèi)的供熱管網(wǎng)使用時間已不短，相關的管網(wǎng)大多是在工業(yè)園區(qū)建立時期安裝的，所以管道鋪設并未得到合理規(guī)劃。在工業(yè)園區(qū)規(guī)模擴大后，很多功能空間的供熱管網(wǎng)都是后來鋪設的，在原設計方案基礎上安裝新管道，難免會遇到問題或存在偏差，這便造成了供熱管網(wǎng)雜亂的現(xiàn)象。第二，在新管網(wǎng)鋪設過程中，相關人員一般都是利用循環(huán)水泵來擴大供熱范圍，滿足所有空間的供熱需求。循環(huán)水泵主要與原設備呈并聯(lián)方式，雖然會分散部分供熱量，但總的來說連接循環(huán)水泵的供熱空間和供熱效率并不是很大[1]。在此過程中，還會出現(xiàn)熱量散失現(xiàn)象，這也造成能源浪費。第三，工業(yè)園區(qū)晝夜對供熱需求要求不同，所以其供熱負荷也要有所不同。在原來的供熱設計中，相關人員并未考慮到這一點，所以供熱負荷呈現(xiàn)統(tǒng)一化，但夜晚工作區(qū)很少，所以需要的供熱負荷也低，相關人員在優(yōu)化設計供熱管網(wǎng)時，還應針對這點對管網(wǎng)負荷進行調(diào)節(jié)，使供熱壓力減輕。在實際中，供熱管網(wǎng)未得到優(yōu)化設計，所以依舊存在夜晚供熱系統(tǒng)照常運行的情況，這便造成了浪費。

基于供熱系統(tǒng)這些運行現(xiàn)狀，相關人員要對管網(wǎng)的水力工況進行模擬計算，同時善于總結(jié)運行規(guī)律和運行特性，最終將其納入到節(jié)能方案中。

二、工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)水力工況模擬

在供熱管網(wǎng)優(yōu)化設計中，相關人員要將管網(wǎng)的水力工況數(shù)值作為重要的參考依據(jù)。在計算水力工況數(shù)值時，相關人員應借助先進的計算機設備和相關軟件，模擬供熱管網(wǎng)運行狀況。規(guī)模較大的工業(yè)園區(qū)，其管網(wǎng)分布比較復雜混亂，相關人員需要將這些管網(wǎng)分部信息以及供熱現(xiàn)狀等信息輸入到網(wǎng)絡中，建立相關模型，以加強供熱分析和水力工況計算[2]。計算結(jié)果要應用在環(huán)路平差方法中，以便對供熱用戶的熱流量進行計算。工業(yè)園區(qū)晝夜供熱方式不同，所以工業(yè)園區(qū)可以使白天的負荷處于飽和狀態(tài)，夜晚處于低負荷狀態(tài)，前者中的水泵也需要滿負荷運行，后者中的水泵耗能量會降低。在水泵節(jié)能方面，相關人員可以利用變頻調(diào)速原理來優(yōu)化水泵運行方式，最終使水泵能源消耗量降低。在工況計算時，相關人員要了解設計工況，也要從實際出發(fā)，計算實際工況。兩種工況之間如果數(shù)值相差甚遠，則不需要調(diào)整水泵數(shù)量；如果數(shù)值相差無幾，則需要減輕夜間水泵負荷，停運一臺水泵，使另一臺揚程滿足要求的水泵處于運行狀態(tài)。當然這需要在水泵供熱動力充足情況下進行，如果不符要求，相關人員還需要另辟蹊徑，制定其他的節(jié)能措施。

三、工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)運行的節(jié)能對策

1、分時供熱與連續(xù)供熱結(jié)合起來

工業(yè)園區(qū)晝夜不同時間段的供熱要求和供熱量需求不同，基于這一特點，相關人員完全可以采取分段供熱和連續(xù)供熱的方式，如在夜間采取分段分時供熱，白天則采取連續(xù)供熱方式[3]。兩種供熱方式要結(jié)合起來，以滿足不同的供熱需求。連續(xù)供熱時間較長，為了達到節(jié)能目的，相關人員還要使連續(xù)供熱方式中的溫度降到一定范圍內(nèi)，當然是在滿足供熱要求前提下降溫。如果供熱要求較高，則需要使用分時供熱方式。在供熱方式應用中，相關人員還應利用控制設備，控制水力工況，使其處于平衡狀態(tài)，不會影響傳熱效率。

2、保證熱網(wǎng)運行參數(shù)的精確性

運行參數(shù)越準確，精度越高，熱網(wǎng)中的熱流量越小，消耗的熱量越少，送往用戶的熱量也越均勻。在實際中，經(jīng)常會出現(xiàn)熱量損耗過大以及取熱設備質(zhì)損現(xiàn)象，這與熱量傳輸效率低有關，在低傳輸狀態(tài)中，用戶設備的熱量是不均勻的，此時系統(tǒng)流量也會增加。這普遍反映了水力工況失調(diào)問題，相關人員應通過增加循環(huán)水流量來控制供水溫度。

3、以水暖供熱代替氣暖供熱

水暖供熱方式不僅會提升供熱效率，減少熱量散失，供熱管道中的水也可以得到循環(huán)利用，這極大體現(xiàn)了節(jié)能理念。氣暖在能源節(jié)約以及供熱方面的優(yōu)勢明顯不如水暖[4]。相關人員在對水暖供熱管網(wǎng)進行優(yōu)化設計時，還應合理設計管道坡度，使其適應水體流動；同時要做好防滲漏工作，但不能使管道處于完全封閉狀態(tài)，通過在管道上設置閥門來釋放熱氣，使管道內(nèi)不存在氣體。水暖管道安裝施工驗收非常關鍵，相關人員要多通過壓力試驗或試水等方法進行驗收，以保證管道安全運行、可靠運輸。

4、提高供熱管道的傳輸效率

供熱管道傳輸效率提高意味著供熱效率高，浪費的熱量就少，消耗的能源隨之減少。主要措施：一方面要提升供熱管道的管理水平。對管道進行合理布置和規(guī)劃，使其安裝路線更加清晰；在管道應用中，相關人員應加強設備檢修力度，保證管道不出現(xiàn)問題，只有保持熱量通道的質(zhì)量和性能，管道的傳輸效率才不會降低。另一方面要重視用戶端管理。減少用戶的供熱管道失水現(xiàn)象，使熱媒保持正常，熱量傳遞才會高效，很多用戶沒有意識到管道管理的重要性，隨意防水或?qū)⒅匚?、濕物放在管道上，使管道的質(zhì)量和性能下降，熱量傳輸效率便會降低。

5、優(yōu)化設計供熱管網(wǎng)

在供熱管網(wǎng)優(yōu)化設計中，相關人員應合理劃分熱力站址和數(shù)量，做好管道安裝前期環(huán)境勘察工作，使管網(wǎng)分布更加合理。在管材選擇方面，配合直埋敷設的方式，選擇保溫性能、防腐性能強的管道，同時做好管道焊接安裝等工作，另外還要參考水力計算數(shù)據(jù)，使管網(wǎng)敷設合理有效[5]，保證工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)運行節(jié)能。

結(jié)語

工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)運行節(jié)能對策基于管網(wǎng)的運行特性和水力狀況計算數(shù)據(jù)，相關人員要對供熱管網(wǎng)的運行原理和運行過程了如指掌，還要將其與水力工況計算模擬結(jié)合起來，共同應用在供熱管網(wǎng)設計中；同時要優(yōu)化供熱方式，使晝夜供熱方式不同，通過調(diào)整水泵頻率和速度，使供熱管道在傳輸過程中減少熱量損耗，從而節(jié)約能源?，F(xiàn)時期的供熱管網(wǎng)在節(jié)能設計方面還有很多提升的空間，相關人員仍要對其節(jié)能對策進行深化研究，努力踐行節(jié)能減排理念。

參考文獻

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[4]張志紅，岳少卿.供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)方法的研究[J].河北建筑工程學院學報，2016（01）：56-58.

[5]黃建恩，郭民臣.供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵變頻調(diào)節(jié)的最佳狀況[J].煤氣與熱力，2016（07）：67.