供熱管網(wǎng)節(jié)能改造及輸熱能效分析

楊建安

摘要：相對于發(fā)達(dá)國家，我國的集中供熱面積明顯較小，沒有合理的集中供熱設(shè)施和技術(shù)。雖然我國已經(jīng)實(shí)施的集中供熱改造，但是受設(shè)備技術(shù)落后、資源浪費(fèi)嚴(yán)重影響較大，相對于國外發(fā)達(dá)國家，我國的集中供熱水平處于落后狀態(tài)。目前，我國的集中供熱不僅浪費(fèi)了大量的能源，并且引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，溫室效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。加大對供熱系統(tǒng)的集中改造，協(xié)調(diào)和優(yōu)化管網(wǎng)系統(tǒng)，有助于降低供熱能耗。

關(guān)鍵詞：供熱網(wǎng);節(jié)能改造;輸熱能效;分析

1供熱管網(wǎng)目前運(yùn)行中存在的問題

1.1熱網(wǎng)失水

熱網(wǎng)失水屬于技術(shù)上的問題，一般在管網(wǎng)施工中，沒有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，是出現(xiàn)這一問題的原因。首先，技術(shù)精度不夠，在管道安裝、焊接上存在施工缺陷，這是管道運(yùn)行后出現(xiàn)漏水的主要原因;其次，制度管理不善，換熱站未經(jīng)供熱管網(wǎng)總管理中心的同意，私自進(jìn)行放水，造成未經(jīng)檢測的供熱管網(wǎng)失水，致使漏損系數(shù)增大，嚴(yán)重影響供熱效率，也為維修帶來極大的困難，即使通過二次網(wǎng)的補(bǔ)水流程也很難解決這一問題;最后，管網(wǎng)安全運(yùn)行及維護(hù)，管網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜，需要注意其運(yùn)行安全，在管理和檢查過程中，要隨時(shí)關(guān)注其存在的漏水、老化現(xiàn)象并及時(shí)維修。目前，由于供熱企業(yè)的工作人員少，工作積極性不高，專業(yè)水平較差，導(dǎo)致對供熱管網(wǎng)的檢查不到位，維修不及時(shí)，進(jìn)而出現(xiàn)了漏水、堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響供熱能效。

1.2水力失調(diào)

在供熱管道運(yùn)行過程中，水力失調(diào)屬于常見的應(yīng)用類問題。所謂水利失調(diào)是指在供暖管道運(yùn)行過程中，由于水壓不平衡導(dǎo)致整個(gè)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在對水力失調(diào)進(jìn)行原因分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)因素存在著多樣性，主要可以分為以下幾種：①循環(huán)水泵沒有按照既定要求進(jìn)行選擇，由于其運(yùn)行功率小于規(guī)定要求的內(nèi)容，從而導(dǎo)致管網(wǎng)運(yùn)行失衡的情況發(fā)生;②管網(wǎng)內(nèi)的用戶數(shù)量發(fā)生變化，增加或減少都會(huì)影響到管網(wǎng)內(nèi)的流量，從而誘發(fā)水力失調(diào)的情況;③在供熱管網(wǎng)運(yùn)行過程中，其熱量數(shù)值并不固定，在水熱變化的過程中，由于溫差的情況也會(huì)導(dǎo)致水力失調(diào)的情況出現(xiàn)。

2供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

2.1熱網(wǎng)失水的解決措施

加強(qiáng)現(xiàn)場施工人員的技術(shù)水平，同時(shí)，還要在熱網(wǎng)施工現(xiàn)場實(shí)施嚴(yán)格的責(zé)任制度，將具體責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，繼而保障施工質(zhì)量的建設(shè);在施工過程中還要嚴(yán)格監(jiān)控施工材料以及設(shè)備的質(zhì)量，防止由于材料的質(zhì)量問題，使得熱網(wǎng)的建設(shè)出現(xiàn)相應(yīng)的狀況。還要采用信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控，使得在熱網(wǎng)內(nèi)部建設(shè)的過程中實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的自動(dòng)化管理，繼而實(shí)施掌握熱網(wǎng)各處的運(yùn)行狀況，對于失水現(xiàn)象的發(fā)生給予最快的反應(yīng)，進(jìn)而及時(shí)對失水點(diǎn)進(jìn)行檢修與維護(hù)，防止由于失水問題的出現(xiàn)給整個(gè)熱網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)帶來難以挽回的巨大損失。管道的填埋也要符合標(biāo)準(zhǔn)，最小覆土深度也要按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，同時(shí)，還要采用符合標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)性支撐結(jié)構(gòu)，保障管道的實(shí)際運(yùn)行效果，防止由于負(fù)荷量較小出現(xiàn)各種管道因受到擠壓破裂，而出現(xiàn)的各種失水狀況。應(yīng)當(dāng)對大型供熱管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制系統(tǒng)的建設(shè)。由于大型管網(wǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)性能較為復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，其中的各指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化，都會(huì)對整體系統(tǒng)的運(yùn)行效果產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，這就需要更具動(dòng)態(tài)監(jiān)控的數(shù)據(jù)反饋，實(shí)現(xiàn)不同用戶按照需求量進(jìn)行流量的分配，保障動(dòng)態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)工作的實(shí)現(xiàn)。再有，就是要加大公共道德宣傳力度，防止出現(xiàn)人為竊用熱水，給供熱網(wǎng)絡(luò)帶來損失。

2.2管網(wǎng)系統(tǒng)平衡方式設(shè)計(jì)

目前主要的供熱資源依然是水資源，采用多級節(jié)流孔板進(jìn)行水利系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)，來控制入戶的水流量，通過對管道阻力的計(jì)算，基于閥門自身的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。平衡閥解決了傳統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)性差的問題，在管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。平衡閥和節(jié)流板的應(yīng)用可以改善供熱網(wǎng)的供熱性能，提高供熱合理性。在設(shè)計(jì)和使用上，需要將閥體上的測壓小孔與智能儀表連接，測試閥門的流量和前后壓差，設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)開度和流量的閥門，以對水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3水力失調(diào)現(xiàn)象的解決對策

首先，就是要在換熱站設(shè)定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的是動(dòng)態(tài)壓差調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥對于管網(wǎng)中阻力的調(diào)節(jié)，有效改善管網(wǎng)的水力失調(diào)現(xiàn)象。其次，就是要在供熱管網(wǎng)的用戶入口處設(shè)置相應(yīng)的自力式壓差平衡閥以及調(diào)節(jié)閥，繼而可以在用戶處實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)以及平衡的作用。與此同時(shí)，還可以在供熱管網(wǎng)處直接進(jìn)行管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)的技術(shù)使用，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)水泵，進(jìn)而通過水泵的功能，實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶的流量變化來控制管網(wǎng)中的流量。根據(jù)用戶需求，有效調(diào)整流量的分配以及流量的數(shù)值，有效減少各閥門處以及流量運(yùn)送過程中出現(xiàn)的大量損耗，降低能耗的消耗。最后，就是要在供熱管網(wǎng)工作的過程中，合理引入計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，通過操作人員對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，方便工作人員對于各處工作狀態(tài)以及工作效率實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而能夠?qū)翰钜约傲髁康戎笜?biāo)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

2.4管徑設(shè)計(jì)

要保證管網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少漏水現(xiàn)象，設(shè)計(jì)就要依據(jù)相關(guān)規(guī)范，選擇合適的設(shè)計(jì)軟件，對外網(wǎng)的水利進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)要根據(jù)用戶對管網(wǎng)的需求、變化及特異性進(jìn)行分析，來選擇合適的管徑。在滿足主干線及各個(gè)支線所需的熱量和費(fèi)用要求的前提下，盡量減少浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

2.5環(huán)保材料的使用

在供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)中要提倡使用環(huán)保材料，而在整個(gè)設(shè)計(jì)工程中，在保證其散熱量，工作壓力，壁厚等參數(shù)符合使用要求的前提下，材料要選擇導(dǎo)熱少，污染小的材料，需對目前的材料進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

2.6管網(wǎng)敷設(shè)方式改造方法

在以前的供暖管道敷設(shè)中，主要是采用地溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)方式，但是該種敷設(shè)方式存在較多問題。其中地溝敷設(shè)管道主要是使用巖棉保溫材料，此材料的防水性能及保溫性能較大，增加了管道的維修時(shí)間，導(dǎo)致管道長期處于濕熱的環(huán)境中，供熱成本較大。管道保溫外護(hù)結(jié)構(gòu)，主要是采用纏繞包折方式，接縫較多，會(huì)導(dǎo)致熱效應(yīng)遭受嚴(yán)重的損失。因此，在對管網(wǎng)敷設(shè)方式進(jìn)行改造，需要從降低造價(jià)、節(jié)約能源及保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，對地溝敷設(shè)供熱管道進(jìn)行改造。將預(yù)制管埋在敷設(shè)熱水管道中，將聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫材料、聚乙烯保護(hù)殼和鋼管緊密的粘合在一起，展現(xiàn)出了較強(qiáng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)語

通過對供熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的集中處理和分析，有效解決小區(qū)供熱的不合理現(xiàn)象，最大限度地實(shí)現(xiàn)供熱效果的改善以及能源消耗的降低，進(jìn)而有效提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的獲取和節(jié)能措施的實(shí)現(xiàn)。雖然當(dāng)前已經(jīng)有效解決了供熱管網(wǎng)中出現(xiàn)的相關(guān)問題，但是尚存部分問題亟待解決。因此，加大供熱管網(wǎng)的節(jié)能改造還有很長的路要走。

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