淺談城市集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化

李學偉

摘要：隨著城市熱網的急速擴增，傳統(tǒng)的供熱調節(jié)方式已備受挑戰(zhàn)。而一個先進的供熱系統(tǒng)應該具備完善的調控設備，能夠根據用戶的需求，可靠、經濟、可控地把熱能輸送到各個用戶。但目前的熱網系統(tǒng)，供熱量還無法全部達到根據實際需求進行調控，這同時也是供熱耗能的關鍵問題。因此，通過新技術來提升熱網綜合管理水平，實現(xiàn)節(jié)能降耗將成為熱力行業(yè)發(fā)展的新趨勢。將自動化控制技術應用于城市集中供熱系統(tǒng)，能夠很好地解決這些問題。

關鍵詞：城市建設；供熱系統(tǒng)；節(jié)能；優(yōu)化

1 集中供熱管網系統(tǒng)的優(yōu)點

1.1供熱質量較高，對居民干擾較少

城市采用集中供熱管網系統(tǒng)，其在連續(xù)加熱到系統(tǒng)設定溫度時，則會自行停止加熱，不會受到室外溫度的影響，能夠有效的保證恒定的溫度。由于管網系統(tǒng)運行具有一定的間歇性，可以實現(xiàn)能源的節(jié)約。

1.2 減少空氣污染

集中供熱管網系統(tǒng)具有較好的集中性，而且煙囪在設計上采用不同的高度，有效的降低了對環(huán)境的污染。利用集中供熱管網系統(tǒng)，鍋爐容量較大，發(fā)電效率較高，有效的實現(xiàn)了能源的節(jié)約。

1.3 自動化程度高

采用自動化控制，根據與室外溫度作出動態(tài)調整，以滿足用戶的需求，而且還可以降低工人的勞動強度。設備故障率低，由于中央加熱的加熱設備，設備質量高于一般的工業(yè)設備，因此安全可靠，故障率低。城市集中供熱是節(jié)能、環(huán)保的重要途徑，是城市現(xiàn)代化建設的重要基礎設施，也是經濟發(fā)展的需要。

2 城市集中供熱系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

隨著社會的發(fā)展和城市進一步的擴建，大型的集中供熱系統(tǒng)勢必要獲得進一步的發(fā)展，但發(fā)展的同時也會面臨著這樣或那樣的挑戰(zhàn)，如何面對和解決這些問題首先在于如何正確的認識這些問題。

2.1 集中供熱系統(tǒng)覆蓋率較低

我國國土面積遼闊，城市眾多，經濟的發(fā)展不平衡，特別是東西部城市的發(fā)展存在著巨大的差異，東部偏北城市的供熱系統(tǒng)占據了全國大型供熱系統(tǒng)的80﹪，這就導致了我國一半以上城市沒有集中供熱設施，不能更好的滿足更多城市的民用以及工業(yè)發(fā)展的供熱需求。

2.2 能源浪費嚴重、能源匱乏問題日益凸現(xiàn)

大型的城市集中供熱系統(tǒng)相比于小型分散的供熱系統(tǒng)，雖然可以節(jié)約煤炭、提高利用效率，但是能源消耗率低、能源浪費的情況依然存在。煤炭作為非可再生資源，即使我國煤炭生產量居首，但是僅大陸便每年幾百萬噸的煤炭消耗量，勢必也會加劇能源的供需矛盾。

2.3 城市集中供熱專業(yè)技術欠缺

城市集中供熱不是簡單的加熱傳輸的過程，要更好的減少能源的浪費、提高能源利用的效率，如何設置輸配系統(tǒng)、如何進行計量監(jiān)測以及技術管理顯得尤為重要。在我國現(xiàn)有情況下，一些供熱系統(tǒng)部門的熱量利用效率低、沿途損耗比例較高，在出現(xiàn)技術問題時，供熱電廠缺乏專業(yè)的技術人員來及時有效地解決問題，造成了資源的極大浪費。

3 集中供熱管網運行的優(yōu)化設計

3.1 提升熱源效率，實現(xiàn)高效燃燒

因為國內現(xiàn)在許多知名的供熱企業(yè)都是在建國之后由政策支持而建成的，許多的鍋爐技術已經嚴重跟不上時代潮流，鍋爐燃燒損失的熱量非常多。首先應該盡量選用相對大型先進的鍋爐，充分利用新技術優(yōu)勢，提升熱源效率；其次，對現(xiàn)有鍋爐加強維護和技術改造，做好鍋爐燃燒設備的維護和及時更新，充分利用分層燃燒、煤粉燃燒、水煤漿燃燒、循環(huán)硫化床等高效燃少技術，從根本上提升煤炭利用率，減少不完全燃燒損失；再次，要做好余熱的利用，充分發(fā)掘煙氣、灰渣等的熱量利用；最后，要做好運行技術人員的培訓，確保高效運行，減少人為因素造成的燃燒不完全、符合分配不合理等熱量損失。

3.2 設置供熱管道保溫

為了將供熱管道帶來的熱損失以及人員燙傷情況減少。施工人員應在管道施工時采取必要的保溫措施。所謂供熱管道保溫措施是為了減少供熱管道及其附件、設備等向周圍環(huán)境散失熱量而采取的措施。保溫的主要作用是減少供熱介質在輸送過程中的熱量損失。節(jié)約燃料。保證供熱質量。避免燙傷運行檢修人員，保溫材料應具有熱導率小。吸水性低、機械強度較高，在使用溫度范圍內不變形、不變質、可燃性小、不腐蝕金屬。易于施工成型和成本低廉等特點。施工人員需在管網的合適部位設置關斷閥門。這樣便能減小安全事故發(fā)生時的影響范圍。從而使得管網可以盡快回復正常運轉。敷設管道期間要選擇合適的坡度。在設置低點和高點時還需安裝相應的放水以及排氣閥門。以便管道里的水和空氣得以順利排放出去。為了確保施工的便利和操作的安全。管網的敷設應該和其它的管線或者構造物保持適當的距離’一些需要時常進行維護與操作的管道附近位置。還要設置相應的檢查井以及操作平臺。為了延長管子使用壽命。管子要采取防腐措施。外防腐一般是在管子外刷防腐漆。直面敷設時還要采取一定的化學保護措施，在內部防腐期間一定要確保輸送的供熱介質里面不具有腐蝕性。

3.3 管網的運行優(yōu)化

我國各城市集中供熱管網在運行過程中，能源浪費嚴重，且經濟性差。而隨著各種形式供熱系統(tǒng)的興建，供熱管網運行的調節(jié)工作顯得越來越重要。可目前在供熱管網運行中，普遍存在冷熱不均的現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象主要是由于供熱管網的水力失調造成的。可以說，供熱管網的水力平衡很關鍵，它決定著管網系統(tǒng)運行效果的好壞。因此，要保證管網系統(tǒng)正常運行，必須在各環(huán)路的調節(jié)過程中，采用動態(tài)調控設備加以控制和消除。當某些用戶主動調節(jié)用熱量時，這些動態(tài)調控設備除了不會干擾其他環(huán)路的用熱量外，甚至還不會產生振動和噪音。但同時值得注意的是，由于在動態(tài)系統(tǒng)中也存在著穩(wěn)態(tài)失調，因而動態(tài)系統(tǒng)也要注意防止穩(wěn)態(tài)失調。總而言之，水力失調能造成各熱用戶或各采暖房間過冷或過熱，因此必須給予足夠重視，而且還必須結合技術上的先進性、經濟上的合理性和建設上的可行性，來選擇最優(yōu)方案，改善供熱管網系統(tǒng)中各用戶的水力失調狀況，以提高供熱管網質量，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)正常運行的目的。

4 結語

隨著發(fā)展綠色社會、節(jié)能社會理念的不斷深化，城市對于集中供熱的要求越來越高，集中供熱慢慢被廣大居民喜愛，通過供熱管網、熱交換站等向城市用戶供上熱能，代替了傳統(tǒng)的大鍋爐，煤爐的取暖方式，不但使得供熱效率逐步提高，而且對改善環(huán)境有著巨大幫助，對城市的統(tǒng)一建設發(fā)展也具有很大推動作用，因此，在供熱管網系統(tǒng)的設計中，有效的規(guī)劃是一項十分重要的工作。

參考文獻：

[1]張曉松.城市集中供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀和問題分析[J].煤氣與熱力，2011，21（11）：68-69.

[2]吳宏偉.城市集中供熱管網的設計施工及優(yōu)化[J].城市建設理論研究（電子版），2013，12（21）：49-50.

（作者單位：浙江正泰中自控制工程有限公司）