智慧供熱引領(lǐng)供熱行業(yè)發(fā)展新方向

尚紅星

秦皇島市熱力有限責(zé)任公司 河北 秦皇島 066000

引言

多能互補清潔供熱技術(shù)以智能微網(wǎng)、天然氣三聯(lián)供和分布再生能源為依托，通過能源階梯利用與多能協(xié)同供應(yīng)方式，打造智慧能源模式，為城市發(fā)展助力。事實證明，該技術(shù)可以使常規(guī)模式難以避免的資源被大量浪費等問題得到有效解決，應(yīng)當引起重視。

1 “智慧供熱”體系建設(shè)

“智慧供熱”是大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)在供熱領(lǐng)域的垂直行業(yè)應(yīng)用。從熱源、熱網(wǎng)到熱用戶全過程的“智慧供熱”，可有效實行節(jié)能降耗，在減少排放污染物含量的同時優(yōu)化熱能資源配置；“智慧供熱”是提高城鎮(zhèn)供熱安全性、可靠性和舒適性的有效手段；是提升供熱保障能力、企業(yè)管理和服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)。大力發(fā)展“智慧供熱”，將有效推動中國城鎮(zhèn)供熱的“清潔低碳、安全高效的轉(zhuǎn)型升級”。城鎮(zhèn)供熱智慧化建設(shè)要在企業(yè)級和城市級兩個層面展開，企業(yè)級要建設(shè)“智慧供熱”生產(chǎn)管理、環(huán)保監(jiān)控、安全保障、供熱服務(wù)和企業(yè)管理等系統(tǒng)，城市級還要建設(shè)城市“智慧供熱”監(jiān)管指揮系統(tǒng)。主要包括:生產(chǎn)管理系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)、供熱服務(wù)系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)、城市供熱監(jiān)管智慧系統(tǒng)。“智慧供熱”系統(tǒng)是基于信息物理系統(tǒng)的“智慧供熱”、基于模型預(yù)測的供熱過程控制、基于人機融合智能的智慧交互。“智慧供熱”作為當前中國經(jīng)濟新舊動能轉(zhuǎn)化升級過程中的重要驅(qū)動力，其價值主要體現(xiàn)在使供熱行業(yè)加速實現(xiàn)“兩化融合”與智慧升級，順應(yīng)新時代社會經(jīng)濟發(fā)展需求，主動融入“數(shù)字經(jīng)濟”和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，突破供熱行業(yè)自身發(fā)展瓶頸，滿足人民群眾對美好生活的需求。

2 智慧供熱引領(lǐng)供熱行業(yè)發(fā)展新方向

2.1 長輸供熱技術(shù) 長距離集中供熱輸送管道已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，是實現(xiàn)多重效益的技術(shù)解決方案，包括但不限于利用偏遠工業(yè)企業(yè)和發(fā)電廠的余熱。長距離輸送技術(shù)通過合并集中供熱網(wǎng)絡(luò)，平衡可用的熱能生產(chǎn)能力和熱需求，實現(xiàn)更優(yōu)的整體生產(chǎn)組合。在中國，集中供熱輸送管道也已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)十年，通常比北歐的管道管徑更大。隨著中國集中供熱系統(tǒng)的迅速發(fā)展，集中供熱長輸管線的應(yīng)用逐漸增加。我國興建的集中供熱系統(tǒng)長輸管線管徑大，管內(nèi)輸送介質(zhì)溫度高、壓力大，承擔(dān)的熱負荷大(增加了多級泵站輸送、水擊防護等安全保障技術(shù))；同時，供熱系統(tǒng)長輸管線工程都是各省市防治大氣污染、保障城鎮(zhèn)居民供熱的重要民生舉措，投入了大量的人員和資金進行建設(shè)。

2.2 污水源熱泵 城市污水主要為生活污水、工業(yè)廢水，污水熱源泵的特點是將城市污水轉(zhuǎn)化成建筑冷熱源，要想使主機長期處于高效運行狀態(tài)，關(guān)鍵是有適宜的溫度和穩(wěn)定的水量。該項目計劃對3臺水源熱泵機組進行綜合應(yīng)用，并通過加設(shè)管殼換熱器的方式，保證熱源穩(wěn)定。該機組的運行原理如下:在溫度較高的夏季，將建筑物熱量向水源進行轉(zhuǎn)移，溫度較低的水源可大量帶走建筑物熱量；在溫度偏低的冬季，先由水源負責(zé)對熱量進行提取，再借助熱泵機組對熱量做提溫處理，并向建筑物內(nèi)部運輸。正常情況下，水源熱泵每消耗約1k W能量，就可以向用戶提供4k W冷量/熱量。該項目所引入系統(tǒng)，主要包括補水定壓、熱水循環(huán)、污水循環(huán)和中介水循環(huán)，該文將各系統(tǒng)原理進行介紹:1)補水定壓。熱網(wǎng)補水所用水源為軟化水，由補水箱提供補水，經(jīng)由補水裝置向回水總管輸送。2)熱水循環(huán)。在末端系統(tǒng)水溫達到45℃后，通過末端泵將其輸送至冷凝器內(nèi)部，由冷凝器對其做提熱處理，待水溫達到60℃，就可以進入建筑內(nèi)部并對熱量進行釋放，達到末端循環(huán)的目的。3)污水循環(huán)。對污水進行三級水處理所得中水和中介水做熱量交換處理。4)中介水循環(huán)。先由中介水泵對中介水溫進行提升，再將其運輸至蒸發(fā)器內(nèi)部，待熱量傳遞到熱泵機組內(nèi)部且溫度大幅下降后，才可以向中介水管網(wǎng)回流，這一過程又被稱為“中介水循環(huán)”。

3 結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)是當今社會發(fā)展最活躍的生產(chǎn)力，國家從戰(zhàn)略高度推進運用“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)賦能各行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，作為人民幸福生活的重要基礎(chǔ)能源設(shè)施，生態(tài)文明社會構(gòu)建、中國特色的新型化城鎮(zhèn)的重要篇章，城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)與“智慧供熱”的結(jié)合刻不容緩。“智慧供熱”將通過設(shè)備系統(tǒng)、信息化、自動化、智能化多層面的建設(shè)工作，顯著提升城鎮(zhèn)供熱企業(yè)生產(chǎn)管理及用戶服務(wù)水平，實現(xiàn)新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)供熱行業(yè)的賦能，推動供熱行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。