集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設計

張建齊

秦皇島市熱力總公司

集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設計

張建齊

秦皇島市熱力總公司

目前我國北方地區(qū)大多實現(xiàn)了集中供熱，為改善人民生活和推動城市的經(jīng)濟建設發(fā)展作出了巨大貢獻。但隨著低炭經(jīng)濟和國家節(jié)能減排目標的推進，供熱企業(yè)運行效率偏低、能耗過大、供熱成本偏高的問題顯得尤為突出。本文對集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設計進行了簡要分析。

集中供熱系統(tǒng)；節(jié)能；優(yōu)化設計

1 當前供熱工作存在的問題

1.1 設備運行的效率較低

在采用鍋爐供熱時，實際運行效率在60%-65%，在有關(guān)方面標準中，實施了節(jié)能措施后實際應該達到的數(shù)值是68%左右，與國際相比我國的供熱實際水平比國低了20%左右。原因在于在燃料方面，原煤沒有經(jīng)過篩選與洗選，不能達到鍋爐燃燒的基本條件，不完全燃燒產(chǎn)生的熱損失較大。存在一定的低負荷運行情況，排煙損失及過剩空氣系數(shù)較大。

1.2 管網(wǎng)的輸送效率

管網(wǎng)輸送效率計算是管網(wǎng)輸送總的熱量減去各段管網(wǎng)熱量損失，得到的結(jié)果與總熱量相除。國家在此方面標準為90%，在實際運行過程中，輸送效率只有66%-68%左右。主要的損失在保溫熱損失，除此之外還有泄漏與失調(diào)方面的因素，在這兩項之中后者造成的損失較大同時也相當普遍。

1.3 供熱質(zhì)量較差

用戶采用的供熱系統(tǒng)沒有有效調(diào)控設備，造成在供熱冷熱不均的同時還存在不達標現(xiàn)象。企業(yè)在進行調(diào)節(jié)時，相應的能源消耗就會增加，又會出現(xiàn)供熱過剩情況，系統(tǒng)能耗也會相應增加。

1.4 供熱系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)問題

供熱系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)不夠完整，不能實現(xiàn)室外條件改變時的自動調(diào)節(jié)。已經(jīng)安裝的智能設備沒有真正的投入使用，既不能及時的收集室內(nèi)、外的變化，也沒有連成一個系統(tǒng)，不能對管網(wǎng)變化作出調(diào)節(jié)和反饋。建筑的熱負荷是隨著室外溫度的變化而變化，該系統(tǒng)并沒有采集最不利點室內(nèi)溫度，也沒有對其的反饋，不利于整個系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。

1.5 供熱管網(wǎng)熱損失嚴重

管網(wǎng)沒有良好的保溫特別是管道附件，導致管網(wǎng)熱損失嚴重，部分管井內(nèi)有積水，管道腐蝕嚴重，管道在運行中會由于壓力的波動而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，這種可以避免的漏水點增大了整個系統(tǒng)的漏水量，補水量的增多會增大整個系統(tǒng)的運行能耗。管井的積水以及管壁結(jié)露形成的冷凝水會腐蝕管道上安裝的壓力表、溫度計，使儀表形同虛設不能正確的反應管道的實際情況，不利于管網(wǎng)的調(diào)節(jié)及運行管理。

2 關(guān)于城市集中供熱節(jié)能設計探討

依據(jù)我國節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標，現(xiàn)階段我國其中一部分城市中的地集中供熱系統(tǒng)開展的節(jié)能情況均處于穩(wěn)步發(fā)展階段。但是我們應該具有思安居危的意識，供熱系統(tǒng)節(jié)能設計人員應該在實際的設計過程中，應該充分了解系統(tǒng)中的關(guān)鍵點或者其重要環(huán)節(jié)，進而達到簡化供熱系統(tǒng)節(jié)能設計的目的。

2.1 對城市集中供熱中的熱源部分進行節(jié)能設計

在城市集中供熱中，在熱源的節(jié)能設計是非常重要的，其不但能夠節(jié)約燃料，還能有效減少供熱系統(tǒng)對環(huán)境產(chǎn)生的污染情況。具體的節(jié)能設計涉及到以下幾點：其一，需要供熱企業(yè)嚴格執(zhí)行節(jié)能減排要求，在燃燒時選用以清潔燃料燃燒為主的熱源設備，如天然氣鍋爐等，需要注意的是此類熱源設備應該完善其配備，如配置煙氣預熱回收設備和循環(huán)水系統(tǒng)脫氣設備以及變頻控制設備這系列的設備，以提高節(jié)能效果。其二，在實際的操作過程中需要對工作人員進行培訓，不斷培養(yǎng)工作人員的節(jié)能和環(huán)保意識，同時讓工作人員能夠按照相應的操作規(guī)范進行供熱，降低由于人為因素導致的資源浪費，同時也會對環(huán)境造成一定的污染。其三，配備節(jié)能控制設備以及計量裝置。在進行供熱的過程中，會以室外溫度自動調(diào)節(jié)熱源的供回水溫度為基礎，進而完成按需供熱，以進一步節(jié)省能源，防止出現(xiàn)熱量或者資源浪費現(xiàn)象;同時安裝計量裝置，其能夠根據(jù)實際的供熱熱量加以計費，從而達到提醒用戶節(jié)約能源的意識、行為的目的。

2.2 對城市集中供熱中的熱網(wǎng)部分進行節(jié)能設計

熱網(wǎng)部分的節(jié)能設計需要以城市的水文、地理甚至是建筑物特點為基礎，進行相應的熱網(wǎng)規(guī)劃設計，同時熱網(wǎng)節(jié)能設計方案要綜合考慮經(jīng)濟，技術(shù)方面等問題，進而確定熱網(wǎng)節(jié)能設計的優(yōu)化方案，之后進行水力平衡計算，進而使熱力管網(wǎng)布置具有最佳的設計效果，使其既符合小區(qū)的統(tǒng)一規(guī)劃，并且通過科學論證付諸應用。另外需要對熱力網(wǎng)實施控制和管理，以進一步提高其節(jié)能作用。為此應該拋棄以往的手動調(diào)節(jié)方式，實施科學管理并推行自動化控制，即應用熱網(wǎng)微機監(jiān)控系統(tǒng)，以此提高自控系統(tǒng)的可靠性。另一方面需要做到的是不斷提高運行管理人員的技術(shù)水平，進而保障整個熱力管網(wǎng)的自動化管理水平達到標準，不斷提高供熱系統(tǒng)的管理效率和水平。最后，對熱網(wǎng)設施和材料的選擇。應該循序漸進的使用聚胺酣保材料，不再使用保溫性能較差的珍珠巖瓦等保溫材。

2.3 對城市集中供熱中的熱力站與二級網(wǎng)部分進行節(jié)能設計

一般而言，每一熱力站和二級網(wǎng)點的管理工作不夠細致，技術(shù)水平又比較落后，進而造成了熱能浪費。基于上述情況為了更好滿足遠端用戶的供熱需求，可在二級網(wǎng)點處加大流量，實現(xiàn)低溫差運轉(zhuǎn)。同時為了減少資源浪費，逐漸采用水泵變頻調(diào)控，從而最大限度的滿足用戶的需求。

2.4 不斷提升自動化控制的水平

在當代科技的不斷發(fā)展下，隨著供熱規(guī)模的擴大，應用自動化控制是有效提高供熱系統(tǒng)節(jié)能不可或缺的舉措之一，應用其不但能夠節(jié)省人力資源，而且能夠有效降低成本。雖然我國的一部分公司已經(jīng)安裝了相應的計算機系統(tǒng)，然而若想實現(xiàn)真正意義上的自動化控制，還是不夠的。為此供熱企業(yè)應該建立相應的熱網(wǎng)熱站的監(jiān)測點，用以采集數(shù)據(jù)信號，并將采集到的信號進行整理分析，便于管理人員及時了解熱網(wǎng)的供熱量以及電耗等，并逐步完善其故障診斷以及報警系統(tǒng)等，逐步實現(xiàn)完全的自動化控制。

結(jié)束語：

為了能夠大力的發(fā)展國家節(jié)能戰(zhàn)略，對于集中供熱系統(tǒng)的合理調(diào)節(jié)是非常有必要的，優(yōu)化調(diào)節(jié)集中供熱系統(tǒng)，減少不必要的能耗。采取積極有效的措施進行供暖節(jié)能，才能夠?qū)崿F(xiàn)對于集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能事業(yè)。

[1]肖燕，劉玉斌，胡娟娟.集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析及優(yōu)化設計[J].門窗，2015，09：149.

[2]蔣鷗.建材企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計分析[J].江蘇建材，2014，02：14-15.

[3]王慶峰.集中供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)優(yōu)化及熱負荷預測方法研究[D].山東大學，2010.