合肥市集中供熱問題分析與思考

李 磊

(合肥熱電集團有限公司，安徽 合肥 230061)

1 區域概況

夏熱冬冷地區是長江中下游周圍的一片區域，近些年來，隨著人民生活水平提高，雖然夏熱冬冷地區屬于非強制供暖的地區，在我國北方的寒冷地區和南方的炎熱地區之間的“過渡地區”，但是人們對采暖逐漸的有了更多的需求。

由于歷史的問題的中國采暖線的劃定，沒有集中采暖，夏季炎熱，冬季寒冷，居住建筑在夏熱冬冷地區的居住適宜度比較差，由于夏熱冬冷地區居住對采光和通風要求，所以陽臺和窗戶的開窗面積較大，如果室內沒有采暖措施，濕度較大，體感溫度會更加的寒冷。由于圍護結構和北方的差異，保溫性能也達不到北方的厚度，冬季的室內一般為8.5 ℃，達不到室內衛生溫度的相關標準，如果僅靠圍護結構的保溫或者室內的燈光及人員的散熱都是完全不能夠保證的。

2 合肥目前的供熱情況

合肥是夏熱冬冷地區極具代表性城市，考慮綜合性的因素，與北方集中供熱的技術路線有所不同，北方城市的供暖的運營公司為當地成立的熱力公司，購買大型熱電廠以及發電廠的余熱，再自行建設供熱管網，城市的大范圍集中供熱敷設的一次管網多為高溫熱水管網。

合肥供暖時間短，一般為100 d左右。為提高管網的利用率，在20世紀90年代末開始，大范圍敷設蒸汽管網，這樣管網在非采暖期可以覆蓋工商業等其他用戶。熱源利用的是燃煤的小型熱電聯產機組，多個熱源點分散布置，多臺循環流化床鍋爐組成并行系統，各熱源單獨的多爐多機運行。蒸汽管網盡量聯網提高保證率，采用“鋼套鋼”直埋蒸汽保溫管，將熱源的蒸汽系統通過管道輸送到末端的用戶，但是相比于北方的熱水系統，蒸汽管網自身的溫度較高、壓力較大、保溫厚度厚、熱損失較大。蒸汽管網輸送到居住小區熱交換站為小型的汽-水換熱站系統，在通過二級管網輸送到用戶的家中。

目前合肥供暖的使用方式習慣也和北方也有差異，北方城市強制采暖區的氣溫低，冬季采暖是生活的必需品，能使用集中供暖的地方都盡量采用集中供暖系統，沒有集中供熱系統，也會安裝其他系統來供暖。集中供暖多采用按面積收費的方式，計量收費不多，雖然國家近些年推行供熱的分戶計量體系改革，但是在集中供暖的北方城市較難推行，一直以來的供熱習慣，熱表的較高的維護費用導致熱力公司的抵制。由于是按面積計量，所有的房間的暖氣都是應開盡開，為保證室內的溫度能夠達到設計的溫度，提高站房的出水溫度，保證最不利條件下的供水溫度，也造成了能源的浪費。合肥的冬季的室外最低溫度沒有那么的低，但是通過近十幾年的集中供熱市場的培育和發展，人們對供暖的意識逐步的提高，多采用集中供暖、燃氣壁掛爐空調等多種方式，使用方式和習慣與北方城市有差別。收費方式也有不同，老舊小區全部采用按照面積的收費方式，2004年以后建設的集中供暖小區基本全部推行分戶計量收費方式，一戶一表，獨立進行控制，每個房間的暖氣片上也有溫控閥可以進行調節，通過計量收費的方式，引導了城市居民用戶增強節能方面的意識，養成了離家關閥的習慣，這就是不同收費對用熱習慣的影響。

3 實際數據分析

《城鎮供熱管網設計規范》(CJJ 34-2010)中第3.1條推薦采取節能措施的住宅建筑的指標為40～45 W/m2，經過模型理論計算在合肥采取節能措施的住宅建筑采暖設計的熱負荷指標為35W/m2，和規范相比，低于CJJ 34-2010中的熱負荷指標，由于CJJ 34-2010和其他相關的規范中所列的熱指標并沒有規定范圍，僅為國家強制采暖區的推薦性指標，不包含夏熱冬冷區域，合肥在圍護結構和外部氣溫等諸多方面與北方地區有較大的差異，所以在采暖設計時，需要根據建筑物的實際材料的保溫性能詳細計算，單棟樓包含立管的熱損、二次管網熱損等，一味套用規范進行負荷的估算，只會使設計的余量越來越大，結果就是造成設備選的過大，包括換熱器和水泵等主設備，設計負荷與實際負荷之間的偏差不僅增大了初始的項目投資，在今后的運行使用中會造成不經濟運行。也會造成在庭院二次管網的設計中管徑加大，管徑運行的實際工況與實際工況的不匹配，運行中容易發生水流不暢，速度較低，產生管網的臟堵，維護成本和熱損率提高。

提取合肥熱電集團有限公司統一運行管理的碧水源小區和書香苑小區兩個成熟小區2018-2019年的運行實際數據，碧水源小區總面積約為13萬m2，供熱面積6.7萬m2，書香苑小區總面積為8.2萬m2，供熱面積為6.1萬m2，兩個小區建設都超過10年，入住率均超過90%，但碧水源小區按計量收費的供熱開通率為52%，書香苑小區按照面積收費的供熱開通率為74%，供熱使用率都低于北方的城市。

對比典型日的兩個小區蒸汽流量計的蒸汽瞬時流量曲線，按面積計量的書香苑小區的實際運行曲線比較平穩，變化幅度不大;按表計計量的碧水源小區的實際運行曲線波動明顯，在工作日中明顯能從曲線中看出在早晨有集中關閉采暖戶內的閥門使得整個小區有蒸汽流量下降的情況，在下午下班后有集中打開采暖的戶內閥門使得整個小區有蒸汽流量上升的明顯量的一個波動。

從實際綜合運行的數據來看，選取碧水源小區最冷典型日最大小時每平方米耗熱量為27.17 W，而書香苑小區則達到了43.55 W，按面積收費的書香苑小區的單位小時平方耗熱量比按表計收費的碧水源小區的單位小時平方耗熱量多了很多，達到了將近一倍。

實際數據中比較原有設計的耗熱量的參數，與典型日中實際耗熱量差距很大，設計的碧水源小區耗熱量的參數為每平方米48 W，設計的書香苑小區耗熱量的參數為90 W，書香苑小區的熱指標將近放大了一倍。

小區中的二級管網的損失也很高，這可能跟小區的供暖系統已經運行超過十年了有很大的關系，二級庭院管網(包含樓內立管)立管和換熱站內的綜合損失率超過30%，與CJJ 34-2010中5%的管網損失熱指標也有很大的差距。

4 結 論

夏熱冬冷地區的集中供熱系統中不同的圍護結構、不同的用熱習慣和不同的計量方式等對集中供熱的熱指標有較大的影響，所以在設計整個集中供熱系統中都應該考慮相應的因素，對不同的因素進行詳細的分析計算，絕對不能直接按照規范套用設計熱負荷，否則，運行中就會偏差過大，加重運行負擔，管網和站房的經濟性就無法實現了。

通過按面積和按表計兩種不同的典型小區分析，按照面積收費小區蒸汽流量的波動變化幅度小一些，按照表計計量收費小區蒸汽流量的波動變化幅度明顯一些，且用戶會根據自身用熱的需求進行使用，整個的指標會比按面積的小很多。

鑒于此次分析，對于新建的合肥市居住建筑建議全部采用分戶計量系統，參考運行成熟小區的實測數據，采暖設計中最大小時每平方米耗熱量指標不應高于30 W。同時，要在設計中詳細進行計算分析，包括進入小區的管網管徑、用戶換熱站房內主要設備的設計選型、庭院內部二次供熱管網以及樓內立管都要進行綜合分析和計算，在保證取暖效果的同時保證節能的效果，從而實現經濟的運行。