集中供熱系統節能措施探討

劉佳佳馬川

（1.大慶油田工程建設公司天宇設計院；2.東北石油大學土木建筑工程學院）

目前在我國，建筑能耗占全社會總能耗的比重較高，約占1/3。占全國城市居住面積10%的北方采暖城市，建筑能耗比重高達40%。我國建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，與氣候條件相近的發達國家相比，我國單位建筑面積采暖能耗約是發達國家的2～3倍，建筑節能潛力巨大。“十二五”期間我國繼續加大節能減排的力度，降低能耗強度，大力發展非化石能源，調整能源結構。集中供熱系統的節能降耗是建筑節能的一項重要工作。

供熱系統由熱源（鍋爐房）、熱網、換熱站和熱用戶四部分組成，熱源是集中供熱的核心，主要有鍋爐房、熱電廠等。

1 熱源的節能措施

集中供熱系統的熱源主要是由集中供熱鍋爐或熱電廠來提供，熱媒為蒸汽或者熱水。隨著能源結構的調整，大力發展非化石能源，一些新能源技術正在逐步補充傳統的集中供熱系統熱源，例如太陽能、生物能、熱泵、核能及地熱能等。

為了達到城市合理發展的目的，鍋爐供熱規劃應該與城市建設的總體規劃同步進行。通過合理的分區規劃，實現集中供熱，減少小型的、分散的供熱鍋爐房，能夠為居住建筑將來與城市供熱管網相通打下基礎。

熱源的節能措施主要包括以下幾點：

1）司爐人員及水處理人員必須持證上崗，具備節能意識；按照切實可行、完善的運行操作規程進行操作；按照國家規程規定的合格標準進行水處理；保證鍋爐等設備的完好，杜絕跑、冒、滴、漏等現象的發生。

2）保證供熱鍋爐在經濟、平穩、熱效率最佳的狀態下運行。對于燃煤粉末含量高的情況，可以采用分層式燃燒技術。對提高供熱鍋爐加熱效率、節約投資、減少爐渣含碳量，效果都非常明顯。具體方法是在原煤進入料口時，先使其通過鍋爐的分層裝置，通過篩分后大顆粒煤直接落到爐排上，而小顆粒及粉末狀燃煤則被送至爐前的型煤裝置，被壓制成核桃狀的煤塊后送入爐排。這樣提高了煤層的透氣性，燃煤的燃燒被強化，節煤量在10%～15%，減少了環境污染，提高了鍋爐的熱效率，熱效率增加5%～15%。

3）鍋爐的排煙溫度在90～140℃之間，余熱潛力巨大。利用煙氣余熱回收可使供熱能力提高。通過采用煙氣余熱回收裝置可使一次回水溫度提高10℃以上，排煙溫度降低至80℃左右。

4）水泵、風機等用電設備可采用調速技術，可及時地調整揚程、流量等參數，節約電耗。在現有的水泵、引風機等設備上安裝變頻調速設備，可節電35%以上。水泵變頻調速技術日前普及很快，但是水泵變頻調技術并不能解決水泵設計選型不合理的問題，對水泵的設計選型不能因為有了變頻調速控制而予以忽視[1,2]。

2 熱網的節能措施

1）供熱管網主要包括一次網和二次網。熱水管道采用直埋敷設[3]。和地溝敷設方式相比較，直埋敷設具有方便施工、節約土地、工作量少、投資少等特點。長期運行后，地溝敷設的管道保溫層可能會產生損壞、開裂或者侵水的現象，熱損失會大大增加。直埋管道保溫材料導熱系數小，熱損失較小。

2）在集中供熱系統中，一次網、二次網的水量得不到有效的控制而造成能源的浪費和水力失調的現象極為普遍。水利失調會造成各支路流量分配不均勻、冷熱不均、溫度偏差大等問題，為了解決集中供熱系統水利失調的問題，應在熱力入口處加裝流量控制設備，如自力式流量調節閥、壓差控制器、平衡閥等。

3）集中供熱系統熱網必須著重加強系統熱水損失的管理。國內部分集中供熱系統存在著嚴重的失水情況，主要由熱網系統漏水、戶內系統管網老化漏水、熱用戶私自放水等原因所致。供熱系統大量的失水造成熱量損失嚴重，供熱能力減弱，如用未經軟化的生水補水，會腐蝕管網并造成管網阻塞，存在不可估量的安全隱患。因此，必須加強管理和進行節水的宣傳教育，查找管網泄漏點，避免補償器、閥門及排污操作等的失水，采取預防為主、及時修補等有效措施，使供熱管網失水率降到正常水平。

3 換熱站的節能措施

1）換熱站安裝監控系統可以實現實時調節和控制供給熱用戶的熱量。根據實際情況確定換熱站內的采暖系統、空調系統和生活熱水系統等的控制水平。當一次網、二次網系統采用水質調節時，可根據二次網系統的供水溫度、回水溫度來控制一次網系統的供水，可以通過手動調節閥、自力式流量調節閥或配有電動執行器的閥門來控制。

2）采用氣候補償技術。在供熱系統運行過程中，室外環境空氣溫度與設計溫度往往存在偏差，需要及時根據室外空氣溫度變化情況來調整換熱站的供熱能力，否則會造成換熱站的供熱量與熱用戶的需求不匹配而造成用戶溫度達不到要求或者能源浪費。氣候補償器內部設有不同溫度條件下的調節曲線，可根據室外環境空氣溫度的變化來自動調節一次網的供水流量，以此達到控制二次網供水溫度以及節能的目的。

我國天津、哈爾濱等地的供熱公司安裝采用一種組合式的供熱機組，由板式換熱器、補水裝置、監控儀表、循環水泵等設備組成。該機組依據室外空氣溫度調節二次網供水溫度、熱量，節能效果顯著，安裝簡單，占地面積小。

3）采用二次網混水技術。即在二次網系統的建筑物熱力入口處加裝混水泵及相應的控制裝置。該方法可在滿足熱用戶室內溫度達標的前提下，大幅度降低換熱站的運行電量，還可以有效解決建筑物內垂直水力失調的問題，提高熱力利用率。

4 熱用戶的節能措施

1）按照建筑節能設計標準進行新建建筑設計或既有建筑節能改造，提高圍護結構保溫隔熱能力，加強墻體保溫，提高門窗氣密性，加強屋頂保溫，有效利用太陽輻射。

2）推進供熱計量，推進城鎮供熱體制改革，在保證供熱質量、改革收費制度的同時，實現節能降耗。隨著人民生活水平的日益提高，熱用戶對用熱舒適性的要求越來越高。實施供熱計量可以滿足熱用戶根據自身要求，利用室內溫度控制裝置（溫控閥等）在一定溫度范圍內自主調節所需室溫，節能降耗。

公建建筑采用熱力入口前安裝超聲波或機械式熱量表分用戶、分系統的方式進行熱計量；居住建筑則采用以樓棟為對象設置熱量表進行計量、各用戶通過技術手段進行熱量分攤。目前國內供熱計量主要方式有熱分配計法、戶用熱量表法、流量溫度法、通斷時間面積法和溫度面積法等。

5 結語

建筑節能是一項系統工程，集中供熱系統節能更是多方面、綜合性的，不同地區要根據各自的具體情況，多做有針對性的分析與研究，選擇適合的集中供熱系統節能措施，最終達到高效利用、節約能源的目的。

[1]張瑞娟.淺談集中供熱系統節能技術[J].區域供熱,2013(2):68-70.

[2]閆永貴.談供熱系統節能的措施[J].山西建筑,2013,39(6):190-191.

[3]陳永強,劉楓,劉明偉.集中供熱系統節能措施[J].科技創新導報,2008(4):60.