淺談供熱管網(wǎng)節(jié)能改造技術(shù)

摘 要：作為集中供熱效率控制的重要指標(biāo)之，熱網(wǎng)效率的提高目前已經(jīng)成為了供熱節(jié)能工作的焦點(diǎn)問題。本文分析了目前我國城市供熱管網(wǎng)的現(xiàn)狀，并由此提出了轉(zhuǎn)變熱網(wǎng)運(yùn)行方式、提高設(shè)備的工作效率、推廣多熱源聯(lián)產(chǎn)模式、應(yīng)用各種節(jié)能新技術(shù)、以及注重建筑節(jié)能保暖等一系列富有針對(duì)性的管網(wǎng)改造對(duì)策，為充分發(fā)揮集中供熱應(yīng)有的節(jié)能效果提供了有力的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng)；節(jié)能技術(shù)；改造措施

中圖分類號(hào)：S210.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 熱網(wǎng)節(jié)能改造的必要性與可行性分析

目前，能源消耗量的驚人增長已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模化發(fā)展的重要瓶頸之一，在全國總能源消耗量中，建筑能耗占1/4以上的比例，而空調(diào)、制冷、供熱等能源消耗又占建筑能效的1/3，特別是在居民對(duì)生活品質(zhì)要求越來越高的今天，巨大的冬季供熱能耗量，既使供熱行業(yè)面臨著各種難題，也使節(jié)能工作面臨著新的機(jī)遇。

集中供熱因其能耗低、無燃燒、供熱質(zhì)量好、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)已逐步替代分散供熱，成為了我國城市供熱的主要方式。集中供熱系統(tǒng)由熱網(wǎng)、用戶及換熱站三部分構(gòu)成，其能效控制的兩個(gè)主要指標(biāo)分別是鍋爐熱效率和熱網(wǎng)效率，本文僅就提高供熱管網(wǎng)節(jié)能效果進(jìn)行了分析，從熱網(wǎng)效能的現(xiàn)狀出發(fā)，提出富有針對(duì)性的改造對(duì)策。

2 當(dāng)前供熱管網(wǎng)存在的主要問題

不可否認(rèn)的是，目前我國供熱管網(wǎng)的運(yùn)行還存在很多問題：首先，在運(yùn)行方式上，現(xiàn)在我國很多地區(qū)還在沿用傳統(tǒng)的間歇性運(yùn)行方式，但這種方式并不適合大規(guī)模集中供熱的需求，因而降低了供熱質(zhì)量。其次，熱網(wǎng)的水力平衡失調(diào)也是造成供熱不合格的關(guān)鍵問題之一。水力平衡的失調(diào)往往造成部分用戶供熱不足，部分用戶室溫過熱的現(xiàn)象，尤其是在目前熱網(wǎng)采用大流量、小溫差運(yùn)行方式的情況下，要使部分供熱不足的用戶室溫增加，通常會(huì)采用加大系統(tǒng)循環(huán)流量的方法，而循環(huán)流量的增加，必須靠增加水泵并聯(lián)臺(tái)數(shù)、增大水泵規(guī)模、以及增設(shè)加壓泵等方法實(shí)現(xiàn)，大功率循環(huán)水泵的配置，會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行流量大大高于實(shí)際流量。再次，我公司所在的石可地區(qū)仍以蒸汽作為直接熱源，寺坪地區(qū)也有少部分使用汽暖供熱的情況。與水暖供熱相比，汽暖供熱的溫度至少要高出20℃，其熱損失比水暖高出30%以上，且汽暖對(duì)管線保溫要求較高，并存在較為嚴(yán)重的泄露問題，使供熱的安全性與節(jié)能性都有所下降。除上述問題外，管網(wǎng)設(shè)備老化、熱媒選擇不當(dāng)、熱源單一、管理粗放、建筑物保溫隔熱性能差等問題，也都是影響熱網(wǎng)節(jié)能效果的常見原因。

3 供熱管網(wǎng)改造的具體措施

3.1 運(yùn)行方式的改造

3.1.1 連續(xù)供熱與分時(shí)供熱相結(jié)合

應(yīng)提倡冬季連續(xù)供熱與分時(shí)供熱并舉的熱網(wǎng)運(yùn)行方式。與24h連續(xù)供熱的方式相比，間歇供熱是指在供熱期內(nèi)依據(jù)室外氣溫變化進(jìn)行3～4個(gè)時(shí)段的階段性供熱。

研究表明，在單位煤耗相同的情況下，連續(xù)供熱的鍋爐效率是73.6%，間歇供熱的鍋爐效率則僅為55.6%。連續(xù)供熱比間歇供熱的日平均室溫要高出0.7℃～2℃。另一方面，連續(xù)供熱可使室溫變化平穩(wěn)，而間歇供熱則存在著較大的室溫波動(dòng)，變化幅度一般在3℃～3.5℃，室內(nèi)人員會(huì)明顯感受到溫差變化。此外，連續(xù)供熱更有利于爐膛內(nèi)燃料的完全燃燒，杜絕了間歇供熱造成的大氣污染問題。

分時(shí)供熱是指在嚴(yán)冬及室內(nèi)人員多、活動(dòng)頻繁的時(shí)段增加鍋爐的運(yùn)行臺(tái)數(shù)；而在冬季的初期、末期，以及辦公室無人時(shí)段和居民夜間休息時(shí)間則可以適當(dāng)減少供熱量，以達(dá)到節(jié)能的目的。

3.1.2 提高熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的精確性

作為造成導(dǎo)致系統(tǒng)流量增大和用戶冷熱不均的主要原因，大流量、小溫差的運(yùn)行方式會(huì)直接導(dǎo)致熱網(wǎng)輸送能力的降低和熱交換設(shè)備需求的增加。要改變這一現(xiàn)狀，就必須首先在供熱系統(tǒng)增加控制設(shè)備，解決水力工況失調(diào)的問題，再將供水溫度提高到設(shè)計(jì)溫度或接近設(shè)計(jì)溫度，以提高供熱系統(tǒng)的輸送效率。此外，還可通過在每棟建筑的熱入口處安裝混水泵，通過調(diào)節(jié)混水比，控制樓內(nèi)供水的溫度，增加循環(huán)水的流量，這樣做不僅能減少頂層過熱現(xiàn)象，又不會(huì)降低底層的供熱水平，能夠在最大程度上改善室內(nèi)的局部熱源，避免了因?yàn)椴糠稚崞髅娣e過大與部分支路流量過大而形成的局部過熱現(xiàn)象，能夠大幅改善建筑物內(nèi)各處溫度的不均勻現(xiàn)象，有效減少這部分能耗的損失。

3.1.3 汽暖改水暖

水暖供熱由于其具有的熱效率高、熱損失少、安全性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前正逐步取代汽暖，成為供熱方式的首選。因此，汽暖改水暖在熱網(wǎng)節(jié)能改造中具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義，改造過程中應(yīng)注意是：由于汽暖和水暖使用的管道具有不同的設(shè)計(jì)坡度，因此改造時(shí)須對(duì)管道坡度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)；汽暖是不能漏氣、放氣的，而水暖需要加放氣閥，放掉暖氣片中所積的氣，以保證熱水能有更好的循環(huán)，另外，水暖系統(tǒng)還需要設(shè)置加壓泵，避免高樓層用戶可能因壓力不夠而導(dǎo)致的供熱不足問題；為保障供熱效果，還應(yīng)將原系統(tǒng)中的暖氣片更換為水暖專用的類型。做好更換后，還應(yīng)通過試水試壓檢驗(yàn)系統(tǒng)供暖的安全性。

3.2 加強(qiáng)管理 提高設(shè)備的工作效率

3.2.1 加強(qiáng)熱網(wǎng)設(shè)備的管理力度

要提高熱網(wǎng)的運(yùn)行效率，還必須做到改變以往粗放的管理模式，對(duì)設(shè)備、管網(wǎng)、以及用戶實(shí)行更加嚴(yán)格和科學(xué)的管理。首先，由于經(jīng)費(fèi)不足等客觀因素，熱網(wǎng)中很多設(shè)備多處于老舊且缺乏維護(hù)的狀態(tài)下，直接影響了其工作效率。此外，設(shè)備的安裝調(diào)試階段所需的各種熱工儀表，也多有缺失、不準(zhǔn)等問題存在，使系統(tǒng)無法進(jìn)行正確的工況分析。因此，供熱單位應(yīng)在現(xiàn)有條件下盡可能購買和置換更加先進(jìn)、節(jié)能的配套設(shè)備，并確保各種熱工儀表的完備性和準(zhǔn)確性。

3.2.2 加強(qiáng)用戶端的管理力度

在用戶端的管理上，首先應(yīng)加大對(duì)系統(tǒng)失水問題的防堵力度。據(jù)調(diào)查，目前國內(nèi)供熱系統(tǒng)的補(bǔ)水量已超出了循環(huán)水總量的10%，其中管網(wǎng)陳舊漏水和用戶放水是最主要的原因。針對(duì)供熱管道，應(yīng)在停止供熱后通過濕保養(yǎng)來減少銹蝕問題。夏季檢修后，還應(yīng)將軟化水充滿管道內(nèi)，在防止管道內(nèi)壁銹蝕的同時(shí)，也節(jié)約了其運(yùn)行充水的準(zhǔn)備時(shí)間。在用戶放水方面，除須加強(qiáng)宣傳工作外，還應(yīng)以有效的查漏、堵漏等措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。對(duì)于大、中型供熱系統(tǒng)應(yīng)考慮將直接連接改為間接連接，即將一次網(wǎng)系統(tǒng)和二次網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況分開，使彼此不受影響，便于發(fā)現(xiàn)失水原因及時(shí)補(bǔ)救，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為提高用戶的節(jié)能意識(shí)，還可以改變傳統(tǒng)的按面積計(jì)費(fèi)模式，采取按熱量收費(fèi)的辦法，充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。

3.3 多熱源聯(lián)產(chǎn)模式的推廣

隨著集中供熱規(guī)模的逐漸增大，以2個(gè)或2個(gè)以上熱源組成的多熱源聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)也越來越受到人們的重視。聯(lián)產(chǎn)熱源因燃料與設(shè)備參數(shù)的不同而成本不同，目前實(shí)踐中，以低成本的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。實(shí)際生產(chǎn)中，多由能耗較小的熱源在采暖期滿負(fù)荷運(yùn)行，而能耗較高的熱源則可作為一種輔助手段，起到調(diào)節(jié)熱量峰值的作用。近年來，太陽能、地能、水能技術(shù)的發(fā)展，也讓人們開始認(rèn)識(shí)到這些可再生清潔能源的作用和優(yōu)勢(shì)，太陽能熱泵、地能熱泵、水能熱泵等新型節(jié)能供熱技術(shù)，也開始逐漸被人們認(rèn)識(shí)并接受。

3.4 節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

除上述各種再生能源熱泵外，很多針對(duì)集中供熱開發(fā)的節(jié)能技術(shù)也在實(shí)踐中取得了很好的效果。以上文中提到的水力平衡問題為例，新技術(shù)可以根據(jù)供熱計(jì)量的系統(tǒng)，在用戶的熱力入口處安裝差壓控制器，從而抵抗用戶調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)水力狀況的干擾。此外，熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，在減少工作量的同時(shí)，增加了系統(tǒng)控制的精確性，在迅速檢修設(shè)備問題、節(jié)省燃料成本等方面，都具有較為顯著的功效。

3.5 建筑安裝過程中的保溫處理

一些供熱質(zhì)量問題出現(xiàn)在建筑安裝工程中的保溫處理階段，統(tǒng)計(jì)顯示，在相同氣候條件下，發(fā)達(dá)國家單位住宅建筑面積的供熱能耗僅為我國的1/3，這在很大程度上源于建筑物保溫隔熱性能的差異。目前我國居民多居住在大規(guī)模的公寓式建筑中，這些建筑墻體若未進(jìn)行相應(yīng)的保溫處理，則往往會(huì)導(dǎo)致供熱期內(nèi)大量的室內(nèi)外熱量交換，造成嚴(yán)重的熱能損失。為解決這一問題，可考慮在建筑外墻一側(cè)安裝保溫材料以降低建筑的整體能耗，提高供熱系統(tǒng)的節(jié)能效率。

結(jié)語

綜上所述，我國集中供熱產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)開始由粗放經(jīng)營向著科學(xué)、節(jié)能的管理方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，各種新技術(shù)被相繼應(yīng)用，并表現(xiàn)出較好的效果。較前期相比，我國建筑單位面積供熱能耗也呈現(xiàn)出了下降的趨勢(shì)。但應(yīng)該看到的是，目前供熱管網(wǎng)的運(yùn)行和管理中也還仍然存在著諸多問題，供熱節(jié)能增效的改進(jìn)空間還很大。技術(shù)工作者應(yīng)把握這一機(jī)遇，在加強(qiáng)自身技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)水平的基礎(chǔ)上，不斷將各種新技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐，為我國的節(jié)能減排工作貢獻(xiàn)力量。

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