城市集中供熱系統節能問題研究

粟海波

摘 要：我國城市居民居住密集，集中供熱能有效節約煤炭資源，降低空氣污染，便于統一管理，創造良好的社會效益。當前的集中供熱雖然屬于清潔技術，但由于系統負責的范圍較大，因此能耗非常大。對集中供熱的節能技術進行研究，對于降低能耗，節約能源，改善供熱水平具有重要作用。本文對城市集中供熱系統節能做出研究，并給出一定的節能措施。

關鍵詞：城市集中供熱；系統節能

1 城市集中供熱的主要方式

城市集中供熱的常見方式主要有三種：熱電聯產、鍋爐房、工業余熱。1）熱電聯產是在發電廠生產電能的同時，利用汽輪發電機做功時產生的蒸汽為用戶提供熱源，這種供熱方式可以最大限度地降低能源消耗，減少煤炭燃燒時對環境造成的污染，提高供熱質量，是目前比較理想的供熱方式。2）鍋爐房供熱是目前最普遍的供熱形式。因為和熱電聯產相比，集中鍋爐房供熱具有占地面積小、投資低、能耗小等優點，更適合小規模的住宅區和工業區。3）工業余熱資源主要包括以下幾種：冷卻蒸汽以及冷卻水余熱、高溫氣余熱、廢水廢氣余熱、化學反應余熱、高溫爐渣余熱等。我國的工業余熱資源具有很大的發展潛力，如果可以對這些資源進行調配，利用它們為用戶供熱，那么將會大大提高資源的使用效率。

2 城市集中供熱的優勢

2.1 有效節約煤炭資源

眾所周知，我國絕大部分的工業鍋爐都是燃煤鍋爐，分散的中小型鍋爐熱效率通常比較低，大約是60%左右，而集中供熱采用的是大容量的工業鍋爐，熱效率可達到80%左右，電廠鍋爐的熱效率甚至可以達到90%。由此可見，采用大容量鍋爐集中供熱或者熱電廠集中供熱，可以將熱效率提高20%～30%，大大提高了燃料的利用率，為國家節約了大量的煤炭資源。

2.2 降低空氣污染

煤炭燃燒時會釋放出很多的空氣污染物，比如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉塵等，它們對我們的生活環境造成了嚴重的破壞。集中供熱與分散的中小型鍋爐房相比，鍋爐容量變大，并且將燃燒時產生的污染物通過煙氣凈化裝置處理后，從高煙囪直接進行高空排放，進而降低了粉塵和有害氣體對空氣的污染，使空氣質量得到了一定的改善。

2.3 便于統一管理

分散供熱是間斷性的供熱，一會供一會停，不僅供熱溫度很難控制，而且也不便于統一管理。集中供熱實施后，供熱溫度可以根據實際情況及時進行調整，即便外界溫度發生變化，室內溫度也可以保持在一個相對穩定的范圍內，使用戶得到良好的供熱服務。另外，集中供熱也降低了工人的勞動強度，便于進行統一的科學化管理。

2.4 創造良好的社會效益

我國是一個人口大國，對能源的消耗量十分巨大，因供熱而對環境造成的污染也比較嚴重。集中供熱不僅可以有效地節約能源，降低污染，同時還能提高企業的經濟效益和社會效益，有效彌補傳統分散式供熱的不足。因此，集中供熱企業應當在技術方面不斷改進，管理方面不斷完善，促進城市集中供熱向著節能、環保、智能、集中的方向發展。

3 城市集中供熱系統節能措施

3.1 提高鍋爐的熱運行效率

鍋爐的熱運行效率受鍋爐燃料的直接影響，所以說，有效解決當前鍋爐熱運行效率偏低的一個主要方法就是運用更為清潔高效的能源替代高污染、低燃燒率的原煤做燃料。目前可用于選擇的清潔能源主要有電力、煤氣、天然氣以及高效煤粉等。此外，還應加強對控制系統的配置和完善，通過對量表數據的觀測實現對熱量的有效控制，進而提高鍋爐熱運行效率。

3.2 增強供熱管網的保溫性能

保溫層在供熱管網系統中扮演著重要角色，因此需要合理確定保溫層的厚度，以國際技術標準為前提進行綜合考慮。對于不符合要求的保溫層厚度要及時進行調整，以確保其按要求建立。隨著集中供熱技術的不斷發展，供熱管網直埋技術在我國范圍內已得到廣泛應用，較其他保溫材料對熱量有著更好的保護作用。另外，較為常用的保溫管技術還有預制直埋保溫管技術，該技術也可實現較好的保溫效果。我國現行保溫管及保溫材料制作原料主要為即經濟又環保的高密度聚乙烯、氫聚塑預制聚氨酯等材料。

3.3 水力失調問題對策

為有效提高集中供熱的熱能利用率，使得居民取暖效果最佳，就需要重點對供熱系統水利失調問題進行關注：首先要準確計算水力。供熱部門在設計集中供熱管網時，需要加強對水力設計的重視力度，對各支網的阻力進行有效協調；其次要加強供熱管網試運行階段的調試工作，調試標準必須是提前設定好的壓差和流量標準；第三是通過溫度調節控制閥的設置和安裝實現用戶對室內熱量的有效調節；第四要加強對集中供熱管網的實時監控，及時處理供熱管網異常情況。

3.4 運行調節分析

傳統集中供熱系統對熱量的調節方式主要有質調節、量調節以及分階段調節三種方式。其中，質調節的原理在于保持供熱管網流量不變的前提下實現循環水泵的持續工作。該調節方式具有易于操作的特點。然而，由于整個泵站的運行負荷是額定的，始終保持滿負荷工作狀態，需要較高的運行費用；量調節方式的工作原理在于熱量隨外界溫度而改變，供熱系統中的熱循環及回水速度隨著外界溫度的上升而降低。該方式較質調節對水力平衡有著更高的要求，極易受到水力失衡的影響；通過對泵站的變頻控制可以運用分階段調節方式有效調節供熱管網的回水速度及流量，從而實現對供熱量的調節。此外，通過相關變頻調速裝置的設置為末端用戶自行調節溫度提供便利。不斷優化調節方案，提高對調度指令的執行力度，根據所繪制的供熱曲線及時分析并調節回水溫度。

4 結語

總而言之，通過對城市集中供熱系統節能的研究有助于針對當前存在的節能能問題有針對性地采取有效措施，從而促進節能減排以及我國城市的可持續發展。為有效提供資源及能源的利用率，提高對居民用熱需求的滿足度，有必要深入研究并推廣節能減排措施，有效改造并監督城市供熱系統，促進城市供熱效率的不斷提升。

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