城市集中供熱系統節能調控淺析

張索敏

摘要：當代社會，熱電聯產、多熱元聯網等技術已經有機的結合在城市集中供熱系統的建設和運行當中，不僅為人們的工作生活提供了可靠、舒適的供熱服務保障，它還是一種高效、節能、綠色的供熱方式。而隨著城市的發展，集中供熱系統的建設規模逐漸增大，供熱管網的日益復雜，熱源供熱的多種形式，導致在實際供熱系統的運行管理中，產生了更多運行模式和其他的新問題。如更好的解決供熱質量問題，更好的優化運行的管理問題，更好的平衡熱用戶的權益與熱力公司生產成本的矛盾，在現有的管網條件下，更好地通過熱網調控實現降低熱網消耗顯得尤為重要。

關鍵詞：供熱系統;集中供熱;運行管理;節能

供熱行業作為對國民經濟發展有著全局性、先導性影響的基礎行業，它與人們的生活息息相關。但由于當前能源和環保問題越來越多的受到關注，我國的基本國策中也多了能源節約、環境保護、經濟可持續發展等內容。熱水或蒸汽作為熱媒，利用一個或多個熱源通過供熱管網、熱交換站等向一個城市或城市中較大區域的各熱用戶提供功熱能的方式叫做集中供熱。它是相對于分散小連片鍋爐房供熱而言的。

1 城市的集中供熱

城市集中供熱是指在城市中的小區或者整個城市為一個整體來進行供熱，使用一個熱源通過供熱管道進行相連。可以理解為城市基礎建設，這種供熱方式能夠減少燃料的使用以及降低環境污染。在具體的城市基礎建設中，我們應該要因地制宜，依據當地的地形和地理情況及氣候等自然因素來制定供熱方案，要在供熱覆蓋率高和供熱達標率高的基礎上將節能環保工作落實到位[1]。

2 當前城市集中供熱的發展現狀及存在的問題

2.1 分析供熱質量問題

當前我國的供熱質量在城市供熱系統的發展過程中一直得不到顯著地提升，而這種問題的發生主要是因為運行管理在供熱系統的運行過程中調控設備的不足，遠、近端和高、底層系統平衡性差，導致了一些用戶室內溫度過高，需要開窗散熱來保證供熱的舒適性，從而使得大量的熱能被浪費掉，室內溫度低的用戶則需要加大供熱力度，這樣的供熱方式大大增加了供熱系統的能源消耗[2]。

2.2 分析運行管理問題

運行管理在城市集中供熱系統運行的過程中非常重要，水力失調也是在開展運行管理工作時最為常見的問題。而產生這一問題的關鍵原因就是缺少切實有效的調節設備，使得終端用戶的溫度調節無法達到預期的效果，資源浪費現象就會在系統的運行過程中明顯的出現。掛暖系統、地暖系統;異程式系統、同程式系統;樓棟集中供暖系統、分戶供暖系統等，多樣化的供熱方式多被城市集中供熱系統所采用，因為城市建設結構中存在著一定的復雜性，這樣就更增加了運行管理的難度。要想充分發揮其節能降耗的優勢，就必須在諸多因素共同影響中不斷改進完善集中供熱的運行調控工作，才能使其長久實行。

3 集中供熱系統的調控措施

3.1 熱用戶流量的精確調控

一個供熱系統的運轉，最常見的問題便是水力失衡，水力失衡又可分為水平水力失衡和垂直水力失衡，造成近端用戶過熱，而末端用戶不熱，直接影響供熱質量。在實際供熱活動中，每一個用戶相對于熱源的距離都不一樣，而且還有供熱面積、采暖形式和地勢差等因素的影響，使得每個用戶的設計供熱量和實際供熱量出現偏差，歸根結底就是熱量沒有做到按需分配，熱源生產出的總熱量是一定的，它是按照該區域內所需總熱量計算生產的，如果有的用戶分配到的熱量大于自身的設計熱量，就必然會導致有的用戶達不到設計的供熱量，解決這類問題就必須從管網中流量的精確分配做“文章”。建筑面積采暖所需的合理流量為2.5～3.5kg/h×m2，但實際供暖中，因為沒有做到流量的按需精確分配，為了緩解末端用戶流量不足的問題，供熱企業不得不加大總流量的供應，實際流量遠大于合理值，但由于管道中的流量是按相應比例分配的，如果不對外網做精細化調控，盲目的增大總流量，只會讓過熱的用戶變的更熱，造成更大的浪費。例如，某個供熱系統水力失衡，導致前端用戶流量為4 kg/h*m2，而末端用戶的流量經測得只有1.5 kg/h*m2，通過外網閥門反復調整后，此時達到外網控制閥門的最大控精度，前端用戶流量變位3.5 kg/h*m2，而末端用戶流量為2 kg/h*m2，該供熱企業為了使末端用戶流量再增大1/2達到3 kg/h*m2，開始提高供熱系統的總流量，因為管道中的流量是按相應比例分配的，末端增大1/2，如果外網中沒有精確調控流量的手段，前端用戶的流量也會增大1/2，最后發現只有總流量再增大1/2，才能使末端用戶的流量達標，而冬季運行期間又不可能立即更換更大流量的循環泵，沒辦法只有提高供、回水溫度來保障末端用戶的用熱質量，室溫升高或降低1攝氏度，耗熱相應增加或降低5%，可見無論是增加流量還是增加溫度都會增加整個供熱系統的運行成本，從節能和經濟的角度出發都是不可取的。為了解決此類問題，應該在供熱外網中加設質量可靠的流量控制閥，達到精確控制外網流量的作用，有實例證明，在系統所有樓棟間的回水管上加裝相應流量控制范圍的流量控制閥，就可使整個系統的流量控制在3～3.5 kg/h*m2，如果每個單元間加設流量控制閥，便可使整個系統的流量控制在2.5～3 kg/h*m2 ?[3]。節能效果顯而易見。

3.2 分時段調控

如辦公樓、學校教室和一些生產車間，由于夜間不進行辦公、生產等活動，一天中有一半以上的時間都可不用采暖或降低采暖質量，通過分時段供暖控制系統，需要供暖時，就使設施達到供暖要求;不需要供暖時，就減少供熱量，使設施達到最低供暖狀態，這樣也可以為城市集中供熱節約一筆可觀的熱能。

4 結語

隨著人們生活水平的不斷提高，對供熱系統的要求也更加嚴格，在城市供熱系統的運行過程中，能源也在不斷地增加消耗，為了我國經濟的可持續發展能夠得以保證，我們必須要采取更加有效的措施降低供熱系統運行過程中的能源消耗，通過對城市集中供熱系統的規劃和完善，以及制定相應的規章制度，給熱用戶帶來更好的供熱條件和供熱質量，這是一項利民的基礎建設。為了能夠做好這項基礎建設工作，我們可以在現有的一些集中供熱問題和難點上入手，來尋求解決問題的辦法，努力朝著城市集中供熱系統完善化前進，更好的創建資源節約和環境友好型社會。

參考文獻：

[1]董妍. "熱計量實施后城市集中供熱運行淺析." 區域供熱，2018，04（2015）：103-107+138.

[2]張宇. 淺析集中供熱自動控制系統維護技術的應用[J]. 山東工業技術， 2015（1）：107-107.

[3]張丙禮. 供熱循環系統節能18法[M].廊坊市安迪節能技術有限公司，2015：25-26