城市集中供熱系統節能問題研究

王小亮

摘要：我國城市居民居住密集，集中供熱能夠改善人們居住環境、提高能源利用率，降低環境污染，也是保證我國城市可持續發展的重要舉措。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。本文將會對城市集中供熱系統的節能問題做出研究，并給出一定的節能對策。

關鍵詞：集中供熱 系統節能 措施分析

引言

隨著城市的發展及節能降耗、散煤治理等工作的不斷深入，城市供暖的集中度越來越高，集中供暖的面積越來越大，能源消耗也越來越多。因此，研究制定并實施集中供熱系統節能措施，對集中供熱企業效益和地方能源強度和總量“雙控”目標、生態文明建設等有著重要影響。

一、城市集中供熱系統節能問題

（一）集中供熱系統中的鍋爐運行熱效率偏低。根據國際規定，鍋爐的熱運行率需達到80%以上，但截至目前為止，我國僅實現了63%的熱運行效率，較國際標準差距較大。根據我國關于民用建筑鍋爐熱運行效率的規定，我國鍋爐熱運行率最低標準為68%，但我國鍋爐的實際運行效率距該標準仍有一定距離。相關研究結果表明，燃料原材料及燃燒充足率是影響我國鍋爐熱運行率的關鍵因素。由于用于集中供熱的原煤整體質量較差，含有大量的硫分、灰分和雜質，從而導致鍋爐燃燒率達不到標準要求。

（二）供熱管網輸送效率低。城市集中供熱量需要通過供熱管網進行傳遞，為有效保證供熱系統運行的正常，必須加強對供熱管網輸送效率的研究分析。對于供熱管網的輸送效率，可以通過將計劃輸送熱量與實際獲得熱量進行對比來獲得。根據我國關于供熱管網輸送效率標準的相關規定，集中供熱系統需要實現90%以上的輸送效率，然而截至目前為止，我國輸送管網僅實現了65%的傳輸效率，這主要受到當前供熱管網熱泄露、水力失調、保溫熱損失等問題影響嚴重。

（三）供熱冷熱不均，造成能源浪費。在我國現行城市集中供熱系統中，單向順流系統仍為主系統，且缺乏相應的調控設備，直接影響了城市集中供熱的協調性，供熱片區冷熱不均問題突出，有的居民家庭在供熱條件下基本室溫得不到保障，只能依靠壁掛爐、空調等設備進行取暖，從而導致能耗上升；對于因集中供熱導致室溫過高的用戶，則需要經常開門開窗進行熱量的散發，使得熱量浪費嚴重。同時，供熱單位在相關監管標準的要求下不斷提高供熱負荷，導致集中供熱整體產能過剩，而用戶室內又沒有相應的全自動控制調節系統，手動調節耗費大量人力、物力，調節不均導致多余熱量只能被白白浪費，這對于能源的有效利用及城市環境的改善都是極為不利的，直接限制了城市的健康發展。

二、城市集中供熱系統節能要點

（一）水泵節能分析。水泵在集中供熱系統中，主要通過提供動力完成供熱介質的傳輸，因此水泵的性能以及節能性對整個供熱系統的運行有重要影響。通過對某一區域的集中供熱系統進行研究發現，現有的集中供熱系統熱負荷高、水泵選型不合理，進而導致泵站的能耗較大。除此之外，造成泵站能耗較大的原因在于泵站使用年限較長、效率較低。為提高節能效果，先對泵站進行改造，泵站運行中應該避免并聯運行多臺泵，多臺泵并聯運行效果較差。對于熱負荷有階梯要求的用熱單位可以通過變頻調節技術自動控制水泵的出口壓力和流量，該技術已經比較成熟。通過變頻控制可以保證供回水壓力的恒定，使用變頻調節方式可以有效取代閥門控制，大幅度提高工作效率，減輕人工的工作強度。

（二）運行調節分析。質調節、量調節以及分階段調節等方式是傳統集中供熱系統中主要的運行調節方式。質調節指的是在供熱季節保持循環水泵在額定情況下工作，供熱管網中的流量恒定不變。這種方式調節簡單、操作簡便。但整個泵站全程處于滿負荷工作狀態，因此運行的費用較高。量調節方式是根據外界溫度對供熱量進行調節，當室外溫度達到一定數值時，會迅速減少供熱系統中的熱循環，調低回水速度。這種調節方式較為復雜，一旦出現水力失調問題，調節效果會受到影響。由于泵站采用變頻控制方式，分階段調節方式可以根據室外溫度的變化，對供熱管網的流量和回水速度進行調節，同時還可以在泵站設置變頻調速裝置以及相關的動態裝置，從而大大提高末端用戶的溫度調節能力。

（三）合理選擇換熱器。換熱站的核心設備就是換熱器，對整個供熱系統的經濟性以及可靠性有著直接的影響。板式換熱器為最常用的換熱器類型，是帶有人字形波紋的板片相互疊加而成。在板換里面形成蜂窩狀的水流通道，通道面積較小，由于水垢堆積造成通道面積減少，會影響換熱效果，當減小通道面積嚴重時甚至完全堵死，則大大增加板換的運行阻力。對老舊設備做到及時的維修保養，做好換熱器的清潔工作，定期清洗板換，做到除垢除銹，更換老舊、破損板片及教條，保證換熱效果。老化腐蝕設施及時更換，技術落后低效能的設備及時淘汰更新，選用換熱效率高，占地小的板式換熱器。在供熱系統中的換熱器容量可以是由一臺換熱器供給的，也可以是由兩臺換熱器聯合供給的，根據實際情況合理選擇換熱器的型號及數量。

（四）加強管網監控及維護減少補熱損失。因熱網的泄露或者故意排放等導致系統需大量的補水，也會導致熱量損失。針對這一情況，為避免系統失水問題過重，可增設管網泄露在線監測系統，并且加強外網巡襝，及早發現其滲漏點，并盡快處理失水管段，使熱水丟失情況得到有效地控制和降低，達到節能的目的。嚴格控制管網的失水率，加大檢修、維護和治理失水的工作力度，堅決杜絕“跑、冒、滴、漏”現象的發生。做到定期排污，減少由于管道維修等過程中產生污垢，進入換熱系統，影響設備熱效率。

三、結束語

綜上所述，集中供熱是一個系統工程，單一設備、單個技術的節能已不能滿足不斷深入的節能工作需求，供熱企業要不斷強化系統節能、精細節能意識，通過管理、技術等手段，提高能源利用效率，實現企業效益和社會效益的雙贏。