探析城市集中供暖的節(jié)能技術途徑

王蓉鑫

（潞安化工集團漳村煤礦，山西 長治 046032）

0 引言

城市供暖系統(tǒng)作為城市基礎設施中的關鍵組成，與城市的建設和發(fā)展聯(lián)系緊密。合理推進相關基礎設施的建設，能夠為城市集中供暖工作創(chuàng)造便利，同時也能節(jié)約各類資源，對于促進城市的可持續(xù)發(fā)展有著巨大幫助。實現(xiàn)對節(jié)能技術的有效利用，能夠提升設計工作的合理性和規(guī)范性，從而達到理想的供暖效果。結(jié)合當前時代的發(fā)展腳步，城市要針對供暖需求，制定科學的供暖計劃，有序開展供暖工作。

1 城市集中供暖概述

城市集中供暖是一種全新的供暖方式，供暖效率大幅提升，結(jié)合城市集中供暖的實際建設情況來看，主要開展于北方地區(qū)。因為北方地區(qū)的氣溫相對比較低，保障供暖工作的有序開展，能夠幫助廣大人民克服寒冷的氣候，滿足日常的生活和生產(chǎn)需求。結(jié)合相關調(diào)研報告來看，2013—2018年，我國的城市供熱能力整體呈上升趨勢，截至2019年，我國蒸汽供應能力達到了94002t/h，熱水供應能力達到621378MW，清潔供暖比重進一步擴大。

集中供暖系統(tǒng)是城市集中供暖工作中的核心，承擔著主要的供暖任務，在開展集中供暖系統(tǒng)的建設過程中，會耗費大量的資源和資金，在完成基礎性的建設工作后，還要在投入使用后，按照合理的周期推進維護工作，從而延長相關供暖設備的使用年限，為了順應我國的可持續(xù)發(fā)展策略，推進節(jié)能技術在集中供暖中的應用顯得愈發(fā)重要[1]。

結(jié)合我國城市集中供暖的實際情況來看，在供暖工作出現(xiàn)了諸多問題：首先，節(jié)能技術有待進一步優(yōu)化，尤其是節(jié)能系統(tǒng)的設計和應用；其次，檢修維護力度比較小，無法針對不同的設備制定科學的檢修和維護策略，供熱管網(wǎng)的使用年限比較長，老化程度比較嚴重，對城市集中供暖產(chǎn)生了負面影響；最后，熱網(wǎng)調(diào)節(jié)方式較為單一，供暖溫度不達標的情況較為常見。

為了保障節(jié)能技術的有效利用，需要發(fā)揮不同管理部門的作用和職能，及時進行溝通和合作，有關部門也要按照相關規(guī)范和標準及時開展監(jiān)管工作，為城市的集中供暖工作營造一個較為穩(wěn)定的外部環(huán)境。供暖部門要及時轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，基于城市供暖的實際需求，有針對性地引入新型節(jié)能技術，選取合理的供暖系統(tǒng)材料。

2 城市集中供暖中存在的節(jié)能問題

2.1 管理觀念落后

科學的管理觀念能夠為后續(xù)管理工作的開展提供正確的指引和導向，在城市集中供暖工作中也是如此。但是結(jié)合我國一些城市供暖系統(tǒng)的實際建設情況來看，由于深受傳統(tǒng)管理觀念的影響，供暖建設單位和有關部門并沒有緊跟行業(yè)和時代的發(fā)展腳步，不僅對供暖系統(tǒng)的建設產(chǎn)生了阻礙，同時也不利于城市的長遠建設和發(fā)展，因此推進管理觀念的優(yōu)化和完善，不斷賦予管理觀念全新的時代意義顯得尤為重要。

2.2 設計水平較低

在開展城市集中供暖系統(tǒng)的建設工作前，需要結(jié)合城市的供暖需求，安排專業(yè)的技術人員對城市供暖需求進行分析，獲取集中供暖系統(tǒng)建設所需的相關數(shù)據(jù)和信息，但是結(jié)合一些城市的集中供暖系統(tǒng)建設工作來看，供暖系統(tǒng)設計的專業(yè)性水平比較低，不利于節(jié)能技術的應用。如果在設計工作中存在漏洞，就會影響系統(tǒng)后續(xù)的運行和管理。此外，如果無法保障設計工作的科學性，也會造成相關資源的浪費。從長遠眼光來看，也不利于城市集中供暖系統(tǒng)的節(jié)能工作[2]。

2.3 供暖管網(wǎng)輸送效率低

供暖管網(wǎng)作為城市集中供暖系統(tǒng)中的關鍵組成，同供暖系統(tǒng)的運行有著緊密聯(lián)系。結(jié)合我國城市集中供暖工作來看，供暖管網(wǎng)輸送效率低的情況較為常見，推進對供暖管網(wǎng)傳輸效率的分析和研究顯得愈發(fā)重要。為了保障供暖管網(wǎng)的輸送效率，需要將實際獲得熱量同計劃輸送熱量進行對比，城市集中供暖系統(tǒng)的傳輸效率需要達到90%以上，但是在一些城市的集中供暖工作中，傳輸效率只能達到60%左右，之所以會出現(xiàn)這種情況，主要是因為出現(xiàn)了熱損失、受熱泄露等問題的影響。

3 城市集中供暖的節(jié)能原則

3.1 減少能源損耗

城市集中供暖在開展過程中會產(chǎn)生大量的能源損耗，增加了生態(tài)環(huán)境的運行壓力。從長遠眼光來看，不利于我國經(jīng)濟社會的長遠發(fā)展。此外，受到供暖技術的局限，在供暖過程中會造成大量的能源浪費，在無形中增加了整個供暖工作的成本，也不利于城市的建設和發(fā)展，因此減少能源損耗是城市集中供暖的首要目標。相關工作人員在供暖設計中，要基于控制能源損耗的原則，有序開展后續(xù)的設計工作。

3.2 控制建設成本

城市集中供暖系統(tǒng)的設計和建設需要耗費大量的資金和資源，在系統(tǒng)投入使用后，也要安排專業(yè)的技術人員對系統(tǒng)進行維護和檢修，對系統(tǒng)的建設和運維成本進行控制，有利于為城市建設節(jié)約資金。低成本設計是城市集中供暖系統(tǒng)的主要設計原則，在設計工作中將節(jié)能和供暖作為設計工作的兩大目標[3]。

4 節(jié)能技術在城市集中供暖中的方法

4.1 熱網(wǎng)節(jié)能技術

加熱系統(tǒng)是城市集中供暖系統(tǒng)中的關鍵組成，與供暖工作的開展間聯(lián)系緊密。為了保障加熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要對加熱系統(tǒng)進行設計。結(jié)合城市集中供暖系統(tǒng)的日常運行來看，在熱網(wǎng)節(jié)能技術的應用過程中，會受到外部多種因素的影響，這時加強對熱網(wǎng)節(jié)能技術的應用顯得至關重要。在熱網(wǎng)節(jié)能技術的應用過程中，充分考慮城市的地貌、溫度和地質(zhì)條件等因素，結(jié)合加熱網(wǎng)絡的節(jié)能需求，有序開展規(guī)劃工作。針對管道和外部回路中的水平，需要對水平衡進行把握，避免熱能量的過度散失。網(wǎng)絡布控工作是加熱管道設計中的關鍵，相關技術人員要發(fā)揮自身的能動性，科學選取合理的設計方案。

針對熱網(wǎng)節(jié)能技術的應用，主要有以下6項要點：①在管網(wǎng)的走向和布置工作中，要堅持整體眼光，采取統(tǒng)一規(guī)劃的模式，有利于為后期的維護和檢修工作創(chuàng)造便利。②結(jié)合當?shù)氐墓?jié)能需求，選取合理的敷設方式，相較之傳統(tǒng)的地溝敷設和架空敷設，直埋技術的適應性比較強，建設成本也比較低，保溫性能得到顯著的提升，能夠滿足熱網(wǎng)節(jié)能需求。③合理控制供熱半徑，充分利用“最小樹原理”，有助于降低整個工程的建設成本。④明確供熱總負荷，避免出現(xiàn)超負荷情況。⑤結(jié)合實際需求選定合理的熱指標，避免資源的浪費。⑥用戶入口管徑和熱網(wǎng)支管的設計，基于壓力平衡的原則進行設計。

4.2 PLC調(diào)節(jié)技術

作為一類工業(yè)自動化控制設備，PLC在工業(yè)行業(yè)中的應用較為廣泛。但是在應用這種技術的過程中，為了減少外部不穩(wěn)定因素的影響，在應用過程中，要切實提升PLC調(diào)節(jié)技術的抗干擾能力。科學技術的發(fā)展和硬件設備的更新為PLC調(diào)節(jié)技術的完善奠定了堅實的技術基礎，PLC調(diào)節(jié)技術的適應性和安全性都有顯著的提升，加強相關技術在集中供暖系統(tǒng)中的應用，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對相關資源的有效利用和配置，另一方面也能提升系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性[4]。

4.3 余熱回收技術

在城市集中供暖節(jié)能工作中，會產(chǎn)生大量的煙氣，對這些煙氣進行回收和利用，能夠?qū)Φ蜏厮M行加熱，一方面有利于降低煙氣溫度，另一方面也能對余熱進行回收，對于提升資源的利用效率有著巨大幫助。在城市集中供暖系統(tǒng)的運行過程中，如果煙氣的溫度過高，可能就會對周邊環(huán)境造成破壞，因為產(chǎn)生的煙氣中含有大量的污染物質(zhì)，應用余熱回收技術，能夠提升資源利用效率，也能充分發(fā)揮余熱的供暖作用。此外，對集中供暖中的煤渣進行回收，也能提升煤炭資源的利用率，為城市的集中供暖工作創(chuàng)造便利。

4.4 重視水力平衡

并聯(lián)環(huán)路同室外供熱管網(wǎng)之間的水力平衡，是促進供暖系統(tǒng)達到節(jié)能目標的重要條件，能夠有效規(guī)避冷熱不均等問題。如果管路阻力不平衡，距離較近的用戶室溫過高，會開窗散熱，而距離較遠的用戶室溫過低，無疑會造成相關資源的浪費，供熱效率也比較低，無法達到理想的供熱效果。因此在設計工作中，要將各并聯(lián)管路阻力平衡作為設計目標，如果管路長度相差比較大，可以適時采取一些技術手段，譬如設置一定的自動平衡閥和閥門調(diào)節(jié)，有利于達到阻力平衡狀態(tài)。

設計人員要發(fā)揮自身的能動性，在建筑的入口處加設一定的調(diào)節(jié)裝置，避免使用啟閉用的閥門。平衡閥的設置不僅能夠發(fā)揮一定的調(diào)節(jié)作用，同時也能對流量進行測定，對減壓孔板進行利用時，不銹鋼是孔板的主要制作材料。

4.5 完善供暖體系

科學的供暖體系能夠為后期的供暖工作創(chuàng)造便利，但是結(jié)合一些城市的供暖體系來看，還存在較多的不足之處。推進供暖體系的建設和完善也是一項有效的節(jié)能途徑，供暖企業(yè)要轉(zhuǎn)變供暖觀念，將相關的節(jié)能環(huán)保標準同供暖操作流程相結(jié)合，并對以往的管理經(jīng)驗進行總結(jié)和整合，不僅能夠促進供暖體系的完善，也能達到理想的節(jié)能環(huán)保目標。

4.6 加熱供暖中心管理

鍋爐房是集中供暖系統(tǒng)中的關鍵，推進對加熱中心的管理，一方面能夠提升鍋爐的運行效率，另一方面也能達到理想的節(jié)能降耗效果。結(jié)合城市集中供暖系統(tǒng)的日常運行和管理情況來看，主要有以下3項要點：①在上崗前，對司爐等設備的操作人員進行培訓，技術監(jiān)督部門要充分發(fā)揮自身的引導和監(jiān)管職能，為相關技術人員的學習提供專業(yè)的學習和培訓。在完成基礎性的學習和培訓工作后，推進專業(yè)性的考核，在考核合格后上崗工作。②明確供暖中心的管理規(guī)范，相關工作人員在后期的管理工作中需要嚴格遵守相關管理規(guī)范，避免造成各類資源的浪費。制定科學的鍋爐運行程序顯得尤為重要。③還要對以往的管理經(jīng)驗進行總結(jié)和整合，為供暖中心后期的管理工作提供正確的指引和導向。

5 城市集中供暖的節(jié)能策略

5.1 轉(zhuǎn)變節(jié)能觀念

正確的節(jié)能觀念能夠為后期的節(jié)能和管理工作提供正確的指引和導向，因此推進節(jié)能觀念的轉(zhuǎn)變是城市集中供暖節(jié)能工作的第一要務，首先要對城市集中供暖的節(jié)能經(jīng)驗進行總結(jié)和整合，在當前時代下，為了達到理想的供暖效果，城市集中供暖系統(tǒng)的建設規(guī)模不斷擴大，功能趨于多樣化發(fā)展，自身的適應性也在逐步提升，節(jié)能觀念的轉(zhuǎn)變顯得愈發(fā)重要。在不同的歷史發(fā)展階段，節(jié)能管理工作有著不同的需求，相關管理人員要基于城市的供暖需求，推進節(jié)能觀念的轉(zhuǎn)變。

5.2 選取新型材料

新型材料的應用對于提升城市集中供暖系統(tǒng)的運行效率有著巨大幫助，傳統(tǒng)的建設材料，在建設過程中容易對周邊環(huán)境造成破壞，不僅不利于后期供暖工作的開展，也會對城市的建設和發(fā)展產(chǎn)生負面影響。因此在城市集中供暖系統(tǒng)的建設過程中，相關設計人員要從建設需求。建設成本和建設難度等等多項因素進行綜合考慮，提升建設材料選用的合理性，為城市集中供暖的節(jié)能工作創(chuàng)造便利。伴隨科學技術的發(fā)展和進步，材料類型趨于多樣化發(fā)展，相關設計和建設人員要轉(zhuǎn)變建設觀念，選取合理的建設計劃。

5.3 完善系統(tǒng)設計

科學的供暖系統(tǒng)能夠為后期的供暖工作創(chuàng)造便利，結(jié)合我國的一些城市來看，在城市集中供暖系統(tǒng)的建設中還存在一些不足之處，因此推進系統(tǒng)設計的優(yōu)化和完善顯得愈發(fā)重要。在系統(tǒng)設計工作中，首先要明確系統(tǒng)設計目標，為后期的設計工作提供正確的導向；其次，加強對新型供暖技術的應用，設計人員要加強專業(yè)知識的學習，鍛煉自身的專業(yè)技能，學習一些先進的設計理念，要保障設計工作的靈活性，結(jié)合城市的實際情況，保障供暖管道臨近居住區(qū)；最后，提升管網(wǎng)的輸送效率，對供暖管網(wǎng)進行優(yōu)化和完善，在管網(wǎng)的建設過程中盡量選取合適的建設材料，譬如密封性強的管道材料。

5.4 加強日常管理

有效的管理工作能夠減少城市集中供暖系統(tǒng)運行中存在的不穩(wěn)定因素，在供暖工作中，管理因素也比較多，針對日常管理工作的推進，有以下3項要點：首先，提升工作人員日常操作的規(guī)范性，在后期操作過程中嚴格遵守規(guī)范和條例；其次，安排專業(yè)的技術人員結(jié)合設備應用的實際情況，制定科學的維護保養(yǎng)計劃，一方面能夠延長設備的使用年限，另一方面也能避免設備規(guī)章問題；最后，在設備的日常檢修和維護工作中，及時做好相關信息和數(shù)據(jù)的記錄工作，尤其是設備的運行狀態(tài)，更是其中的關鍵。

6 結(jié)語

城市集中供暖的節(jié)能技術途徑較為多樣，在當前時代下，為了滿足人民日益增長的供暖需求，選取合理的節(jié)能技術途徑顯得愈發(fā)重要。有關管理部門要轉(zhuǎn)變監(jiān)管觀念，發(fā)揮自身的監(jiān)管職能，為供暖部門的建設和管理營造一個良好的外部環(huán)境；城市供暖部門則要緊跟時代和行業(yè)的發(fā)展，加強對新型供暖節(jié)能技術的應用，推進專業(yè)人才的培養(yǎng)，強化基礎設施建設，為城市集中供暖工作的推進奠定堅實的物質(zhì)基礎。