集中供熱鍋爐房運行能耗的研究

摘要：改革開放30多年來，我國供熱從分散式鍋爐房逐步過渡到集中式供熱，超過85%的城市建有集中供熱設施。集中供熱方式可以整合不同位置的熱源，對其科學統籌，使熱量應用于更需要的地方，減少了分散式供熱中常出現的不同地區熱量不平衡現象，降低了熱量浪費和熱量缺口。處于發展階段的集中供熱鍋爐房也存在動力設備調節方式不合理，管理力度較小，容量儲備系數過高等高能耗問題。該文對集中供熱鍋爐房的運行能耗進行研究，分析了集中供熱鍋爐房中出現的導致能耗偏高的因素以及常用節能措施，提出了運行、管理、設備、節能等方面的改進措施。

關鍵詞：集中供熱 鍋爐房 運行 能耗 研究

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

集中供熱，是建立供熱網絡將多個熱源整合連接在一起，以蒸汽或熱水為傳熱媒介通過供熱網絡將熱源提供的熱能供應給某一區域的熱能用戶的供熱方式。人們的衣食住行樣樣離不開熱能，集中供熱比分散式供熱更便于統籌資源，科學管理，早已成為供熱的主要模式，是城鎮公共事業的重要組成部分，也是城鎮現代化建設中的主要基礎設施之一。但集中供熱也有不可避免的能耗問題，是能源浪費中的一大部分，對此進行改進將有效節約能源。該文對集中供熱鍋爐房運行能耗進行分析研究，并提出一些改進建議。

1 集中供熱系統概述

集中供熱系統由三部分組成：（1）熱源：熱源主要由熱電站、區域鍋爐房提供，此外地熱、工業余熱、核能等也可作熱源。該文主要論述鍋爐房能耗問題，鍋爐房以煤、天然氣、重油為燃料（采用新技術可以將垃圾作為燃料），工業用鍋爐房一般以蒸汽為媒介，民用鍋爐房一般以熱水為媒介。（2）用戶：按用途分為民用和工業用戶。（3）供熱網絡：根據媒介不同，分為蒸汽管網和熱水管網，一般呈分枝狀走行于地下，被形象的稱為“城市的血管”。熱網管線根據輸熱能力和用途不同分為輸熱干線、配熱干線和配熱支線，管線根據城市發展規劃、地質條件、熱負荷分布、街區狀況等布局。

2 集中供熱鍋爐房產生能耗的主要因素

2.1 鍋爐容量儲備系數偏高

在鍋爐房設計者的認識里，鍋爐房的額定負荷要比其實際水平偏低；在住宅采暖設計中，室內熱負荷以面積熱指標來表示，研究發現面積熱指標的實測值要低于設計中應用值，即室內熱負荷的計算值偏高。綜合以上兩個因素，鍋爐房設計者往往將鍋爐房的總體裝機容量定位過高，產出的熱量并不能被用戶完全消費，鍋爐房長期低負荷運行，造成了燃料浪費。

2.2 鍋爐房管理不當

在集中供熱改建的過程中，很多鍋爐房的管理系統都設有計算機監控系統，但部分鍋爐房將監控系統閑置一旁。先進的鍋爐房還配備有變頻設備，以針對熱負荷的高低調節供熱量，但這些設備卻無用武之地，依舊靠司爐人員憑經驗加減燃料。司爐人員往往對鍋爐性能掌握不全，使鍋爐帶病工作。供熱公司不僅要購進先進設備，更要注意對員工進行培訓上崗，掌握了先進技術，就不會出現憑經驗的事情，何況鍋爐房操作危險性高，采用計算機控制更安全、更智能，防止人為事故出現。

2.3 供熱方式不同

根據鍋爐運行時間的不同，現有供暖方式分為連續供熱和間歇供熱兩種方式。連續供熱是在熱負荷較強時，鍋爐多數時間24 h連續工作；間歇供熱是在24 h內啟動運行2～3次。一些人主觀上認為采用間歇式供熱不僅能夠保持用戶住宅溫度，而且減少了供熱時間，減少燃料消耗和鍋爐的損毀。但研究表明，間歇供暖使供熱系統中的媒介冷卻，住宅溫度降低，為了使溫度回升到供熱溫度，反而會消耗更多燃料，而連續供熱使鍋爐長期處于高效滿負荷狀態，能耗更低。此外，部分鍋爐房采用大流量小溫差的運行方式克服熱網中的水力失調，使循環流量超出設計使用值。這種方式間接降低了鍋爐房的運行參數。

2.4 板式換熱器故障

在集中供熱系統中要應用要板式換熱器，這一元件湍流程度低，橫截面積小，容易被堵塞、結垢，造成大量額外能耗，也可能造成故障中斷供熱。造成換熱器堵塞的主要原因是微生物粘附以及水垢、鐵銹，需要定期進行清洗。傳統的清洗劑是化學酸劑，它在清洗的同時會造成人員毒性、設備腐蝕及環境污染，現在可選用高效環保清洗劑，降低腐蝕性和酸性。

3 常用節能措施

3.1 采用變頻設備

變頻循環泵可根據供熱系統的狀況調整轉速，調整供熱媒介在管道中的運行速度，提高熱量的利用度；采用變頻送煤機，可以高效調節燃料的使用量；采用變頻送風機，可以根據進煤量調整送風量。以上設備的應用，不僅提高了燃料的熱效率以及能量的利用率，還降低了鍋爐房的耗電量。

3.2 采用計算機管理系統

在集中供熱鍋爐房中，應用計算機監控各設備的運行情況，將其匯總到計算機，進行人工處理或自動處理，可以節省人力，減少到各個設備處巡視的時間。采用計算機進行自動操作，可以解放勞動力，提高準確度，獲得最優的鍋爐使用控制方案。

3.3 加強鍋爐房人員的培訓

由分析可知，鍋爐房運行不當很大一部分是由員工操作不當引起的。如果員工未經過系統培訓，必然不會操作先進的節能設備，而是憑經驗手動操作，鍋爐房的實際情況并未由于新技術的應用而好轉。鍋爐房管理方要確保對現有員工進行系統培訓，使其掌握新設備的操作方法和簡單維護方法；對新上崗的員工要做到持證上崗；定期進行節能培訓；利用鍋爐房的運轉效率對員工的工作能力進行評價，由專業人員提出改進措施。

4 結語

集中供熱整合了多處熱源，其優點在于：（1）熱源整合，減少了司爐人員，解放了勞動力，減少了燃料損耗和燃料灰渣的運輸成本和占地成本。（2）易實現科學管理，供熱可調節，使資源合理配置。（3）提高熱效率。（4）利于采取環保措施，實現廢物利用，騰出閑置的小鍋爐房，節省空間。我們發現集中供熱中存在能耗大的問題，當今社會資源是發展的助力，降低能耗必然是急需解決的問題，除了鍋爐的房能耗問題外，在用戶和輸熱管道方面也存在很大的能耗問題，有待進一步研究。

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