集中供熱節能降耗措施分析

李騫 張吉連

摘 要：隨著國際社會環境保護意識的逐步提升，國家越來越重視環境保護工作，國民的節能意識也在逐步提升。在供熱系統中，節能成為當前的一個重要任務。加強供熱系統各部分分析，細化供熱環節管理，提升資源利用率逐步成為當前供熱系統管理過程中非常重要的工作。為此，具體分析集中供熱節能降耗的措施，以供參考。

關鍵詞：集中供熱;節能;減排;碳中和;熱源;熱網

中圖分類號：TK018;TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）28-0-03

Abstract： With the current gradual increase in environmental protection awareness，? the country paid more and more attention to environmental protection， and the people’s awareness of energy conservation was gradually increasing. In the heating system， energy saving has become an important task at present. Strengthening the analysis of various parts of the heating system， refining the management of heating links， and improving resource utilization have gradually become very important works in the current heating system management process. To analyze the measures for energy saving and consumption reduction of central heating for reference.

Keywords： central heating;energy saving;emission reduction;carbon neutrality;heat source;heating network

1 集中供熱過程中消耗能量的主要環節

地方小鍋爐供熱主要消耗電力、煤炭等資源，而熱電廠供熱主要使用被壓式或抽凝式供熱機，通過抽氣換熱裝置將熱能逐步送給熱網。輸熱管道主要分為管溝式、直埋式和架空式。能量消耗主要以熱泄漏和熱損失的方式出現。末端的用熱設備主要建設在房屋內，其能量損失與室內的布設情況、外界的溫度及房屋的保溫結構等有關。

2 智慧供熱系統分析

2.1 負荷預測系統

供熱負荷預測系統包含氣候模型系統。氣候模型系統建立在歷史經驗數據和專家計算分析的基礎上，是一種具備尋優功能的網源負荷分析模型。系統主要根據室外溫度、供熱面積及歷史數據預測所需熱量，進而實現按需供熱。

2.2 全網平衡控制系統

全網平衡的控制理念以熱力站二次網供回水平均溫度為調控目標，通過自動調整各站一網分布式變頻器頻率，將熱源生產的熱量平衡分配到換熱站里，達到所有用戶同時增溫、同時減溫的效果。全網平衡控制的主要優點在于按需分配熱源，有效解決熱網熱力站間的耦合問題。

2.3 無人值守控制系統

通過熱網監控系統、視頻監控系統、地理信息系統，調度監管人員可隨時隨地獲知熱網運行狀態，實時對供熱系統進行調度、監控以及指揮巡檢維護，實現無人值守，以最低成本來保障熱網安全，從而為供熱系統的安全運行保駕護航。

2.4 室溫采集系統

室溫采集器采用無線通信方式對熱用戶室內溫度進行采集，實現用戶與控制中心的有效聯系，使控制中心能夠準確監測到用戶室內的溫度變化情況，用于評價熱網和熱力站系統的實際供熱質量。

2.5 云平臺系統

云平臺采用私有云系統，提供了一種智能、完備的IT資源自動化交付技術。無論是獨立數據中心，還是多個數據中心，私有云都具備集中管理能力，從而實現對資源的統一化及動態化分配和管理。通過統一的數據平臺進行大數據的深度挖掘，有助于真正實現智慧供熱。

3 節能降耗技術措施

3.1 熱源方面

在城鎮建設過程中，集中供熱的熱源形式主要有分散供熱小鍋爐房、集中大型鍋爐房和熱電廠，同時某些地區著重開發地熱資源和太陽能資源。在對供熱方式進行選擇時，需要將當地供熱條件和供熱系統的實際運行狀況相結合，全面分析各方案的優缺點，最終選擇合適的熱源方案。當前，熱源生產設備的耗電量較大。在耗電設備設計和選型過程中，需要綜合考慮熱用戶、熱網和熱源設備的阻力等因素。在選擇鍋爐水泵和引風機時，需要考慮裕度，以免產生大馬拉小車和小馬拉大車等問題。當前，某些水泵等供暖設備無法依照氣象變化進行針對性調節，導致存在一些不必要的用電消耗問題，需要合理配置設備和熱源。在選型的過程中需要重視兩個方面。

一方面，需要收集具體數據，使用先進軟件分析負荷曲線，計算熱負荷，對區域現狀、供熱范圍和未來的區域發展情況進行深入分析，合理選擇鍋爐和附屬設施，優先選擇節能設備，同時注意預留接口和空間。

另一方面，需要加強運維管理，保證鍋爐受熱面保持清潔。鍋爐受熱面如果出現結垢、積灰等問題，都或多或少會對鍋爐的傳熱效果產生影響，需要委派專門人員定期進行管理和維護，確保鍋爐受熱面的清潔，還需要加強清灰，有效控制熱量的損耗。

3.2 熱網方面

供熱管網是集中供熱系統與熱用戶和熱源連接的重要部分，往往需要分級建設，而且規模相對較大，結構非常復雜，是供熱系統消耗能量的一大環節。水力失衡和輸送效率不足都有可能會導致管網出現較大能耗。水力失衡會導致某些區域出現冷熱不均情況，因此需要適當增加水泵流量，將熱量有效地輸送到管網末端，但會造成水泵的能耗增加[1]。

①需要通過平衡調節技術安裝平衡閥，在各熱用戶入口回水管道中使用平衡閥等設備，克服供熱管網進熱遠冷的現象，保證水力平衡，確保每一個熱用戶都具有穩定的熱流量。②需要注意對系統運行方式進行優化，如在站內補水系統當中增設二級管泵流量計，優化平衡裝置，以便科學地調節系統水量。③需要依照施工條件合理埋設供熱管道，避免出現穿濕棉襖的問題，直埋管道需要使用低吸水率和低導熱系數的聚氨酯硬質泡沫塑料進行包裹，做好保溫工作。④需要在管網鋪設過程中使用防水性較好的材料做保護層，以便進一步控制供熱管網的熱損耗。⑤需要加強供熱系統失水的控制，一般情況下，供熱系統分為一級管網和二級管網，各管網在連接位置都有可能會出現失水等問題，需要及時補水，確保系統的水力平衡。然而，補水溫度往往比系統循環水溫度較低，因此需要消耗大量能量進行升溫。如果補水量過大，就有可能出現嚴重的能耗，不利于對管網進行節能管理，因此需要盡量避免熱網大量失水，加強巡查檢修，及時對管網進行維護管理，以便控制失水率。熱網保溫前后情況對比如圖1所示。

3.3 熱用戶方面

3.3.1 建筑結構與供熱系統設施。建筑結構和供熱系統設施非常重要。既有建筑特別是一些老舊小區在建設過程中沒有考慮保溫性能，因為設計年代較遠，供熱系統設計無法符合現代化改造需求，出現了不匹配現象。在運行時經常會出現水力失調問題，導致供熱系統能耗加大。某些管道的末端沒有合理設置散熱器，存在散熱器片數量不足或者管徑設計異常等現象，也會或多或少影響建筑供熱節能效果[2]。

3.3.2 人為因素和社會因素。當前，很多住宅長期空置，導致供熱浪費現象日益明顯。一些學校、醫院、商場、寫字樓等公共場所在無人時依然進行供熱，造成了大量的能源浪費。個別用戶擅自對散熱器和閥門進行改裝，可能導致整棟建筑供熱水力失衡而產生嚴重的能耗。還有部分熱用戶私自接引二次管網的循環熱水，嚴重影響供熱系統的運行，導致熱能損耗量加大。

3.4 其他方面

需要注意從維護結構和供熱系統兩方面出發，加強節能改造，實現供熱系統的節能降耗。實踐過程中需要重視各環節的優化和改造，積極總結經驗，針對性地進行技術工藝的優化，提升節能改造的效果[3]。

4 節能降耗管理措施

在碳中和、碳達峰的政策要求下，需要加強能源利用和供熱管理的精細化，通過全過程的控制實現精確管控，保證供熱企業的可持續發展。因此，供熱企業需要科學地優化系統運行，創新供熱管理機制，推動精細化計量收費工作，以實現區域的高質量供熱。

4.1 注重設計環節的精細化管理，為節能降耗奠定堅實基礎

供熱系統項目較為復雜，施工過程涉及熱源需求、區域氣候、換熱站、建筑類型和供熱管網等一系列因素，因此要與實際要求相結合，分析總體的采暖供熱負荷，有針對性地進行設計，從而為后續供熱企業節能減排打下基礎。供熱系統設計需要對城市中遠期的發展進行綜合考慮，保證供熱系統的可調節性和前瞻性，確保供熱系統能夠長期穩定運行，以適應城市發展的要求。在實踐中需要從宏觀角度對城市工作現狀進行分析，結合當前城市的總體規劃科學地預測供熱負荷，以滿足后續工業的要求。在對主管網進行設計時，需要充分利用現有設施，保證原有供熱系統和新的管網能夠有效銜接，以保證經濟效益[4]。

4.2 通過科學調研分析，有針對性地制定節能降耗方案

在發展的過程中，供熱企業需要在已有的供熱系統基礎上充分調查和核實現有情況，科學分析相關資料，制定節能技術方案，確保節能技術方案的合理性、科學性，提高節能改造效益。在節能改造過程中需要核實熱負荷，保證供熱系統管網的運行效率，還要了解熱源的相關參數，調查當地環境，分析冬季的氣候特點。另外，需要對供熱企業過去幾個年度的能耗情況進行分析，理順企業在管理過程中出現的種種問題，了解供熱系統，及時發現供熱系統運行過程中存在的問題和可能出現的隱患[5]。

4.3 強化供熱計量檢測與運行調度監督，不斷提升供熱效率與質量

供熱過程會受到各種外部因素的影響，即便設計完美，運行時也往往會出現一定的問題。因此，要重視供熱計量檢測工作，提升資源利用效率。要加強監督管理和調度，及時發現問題，減少供熱系統運行偏差。在具體操作過程中，需要科學設置傳感器，采集供熱系統的運行參數，通過先進的技術手段分析、探測系統運行偏差情況，針對出現的問題進行調整。

4.4 大力引進先進技術，不斷提高工作人員的綜合素質

在設備運行過程中，技術的升級和改造非常關鍵。只有引進先進的技術，加強設備管理，才能實現降本增效的目標。因此，供熱企業需要轉變理念，從科學角度出發，加強供熱環節的精細化管理，保證每個環節都能協調運行。技術員在設計技術方案方面需要統籌管理，結合當地的氣候條件和運行現狀進行專業設計。供熱企業需要根據工作人員的具體情況加強人員培養，通過培訓、外出參觀及講座等方式，提升其職業素養[6]。

5 結語

當前，人們生活水平不斷提高，對供熱系統方面的要求逐步提升。在構建城市供熱系統的過程中，需要加強能源消耗的控制，減少污染，保證我國經濟的可持續發展，構建環境友好型社會。

參考文獻：

[1]鄭磊.城市集中供熱運行管理的節能降耗措施分析[J].能源與節能，2014（1）：85-86.

[2]韓吉凱.城市集中供熱運行管理的節能降耗措施分析[J].工程技術，2016（8）：80-81.

[3]吳晉濤.某社區集中供熱系統存在的問題及節能降耗研究[J].磚瓦世界，2019（6）：111.

[4]潘國宏.城市集中供熱運行管理的節能降耗措施淺析[J].工程技術，2016（4）：96.

[5]韓國彬.集中供熱系統節能降耗技術應用[J].中小企業管理與科技，2011（11）：312.

[6]盧聰景.工業企業節能減排問題研究：以石獅市三鎮集控區工業企業推進集中供熱節能減排措施及對策研究為例[D].廈門：廈門大學，2018：123-124.

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