集中供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)研究

張孟嬌 陳盛文

山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司

集中供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)研究

張孟嬌 陳盛文

山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司

國(guó)內(nèi)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了空前繁榮的局面，但是現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)的能源缺乏問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重的束縛了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，很多國(guó)家就節(jié)能降耗等方面不斷的研究和探索，希望可以有效的改善我們對(duì)于能源的利用效率，避免不必要的能源浪費(fèi)，以達(dá)到集約化的節(jié)能降耗目標(biāo)，同時(shí)這也是我國(guó)在進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中所面臨的關(guān)鍵性問(wèn)題。

集中供熱；節(jié)能；技術(shù)

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)始了迅速的發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷加快，一些大型的城市已經(jīng)建成了城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)，并且逐漸成為城市內(nèi)部重要的基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)的供暖需求現(xiàn)在不斷地向南移動(dòng)，預(yù)計(jì)我國(guó)將有70億平方米的地區(qū)需要建設(shè)供暖設(shè)施，根據(jù)目前的建筑能耗水平來(lái)說(shuō)，按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算每年需要用于供暖的能量將增加1.4億噸，電量每年要增加40004500億千瓦時(shí)，由此可見(jiàn)，我國(guó)面臨著巨大的能源壓力。為了保證供暖、節(jié)約能源、提高供暖效率，集中供熱管網(wǎng)節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，為我國(guó)的集中供暖做出了巨大的貢獻(xiàn)。

1 供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)的研究方向和技術(shù)改造的可行性

從供熱管網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)來(lái)看，供熱管網(wǎng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，如果想要供熱管網(wǎng)更加節(jié)能，那就必須合理利用一些先進(jìn)高科技，只有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)支撐，管網(wǎng)才會(huì)更加節(jié)能高效，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，研究方向主要集中在這些方面：從傳輸過(guò)程的保溫性出發(fā)使傳輸過(guò)程的熱能損耗盡量的降到最低；提高管網(wǎng)的水力平衡技術(shù)；開(kāi)發(fā)更加先進(jìn)的儀器，更加精準(zhǔn)的探測(cè)出相關(guān)工作數(shù)據(jù)；降低輸送耗電，節(jié)約用電。我國(guó)大力推行可持續(xù)發(fā)展占率，國(guó)家對(duì)能源的有效利用是非常重視的，能源大部分是不可再生或者再生時(shí)間很長(zhǎng)的，出于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，能源的消耗已經(jīng)越來(lái)越多，但同時(shí)，我國(guó)也面臨著能源短缺的嚴(yán)峻問(wèn)題，在所有的能源消耗中，供熱系統(tǒng)的消耗占到了很大的比例，人民對(duì)生活品質(zhì)的追求隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越高，同時(shí)，在供熱方面消耗的能量也快速正常，因此，必須要重視供熱時(shí)候的節(jié)能問(wèn)題。在集中供熱系統(tǒng)中，供熱管網(wǎng)是主要組成部分之一，由于集中供熱有無(wú)燃燒、供熱品質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為我國(guó)供熱的主要方式，已經(jīng)基本代替了分散供熱，因此，應(yīng)該對(duì)當(dāng)前的供熱管網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，這樣就可以大大的減少能源的損失，符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。

2 集中供熱系統(tǒng)的能耗來(lái)源

集中供熱系統(tǒng)是由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶(hù)三個(gè)主要部分組成，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。熱媒在生產(chǎn)、輸送和使用過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生能量損失，造成能源浪費(fèi)。在生產(chǎn)熱媒的過(guò)程中，鍋爐效率決定著能源的利用程度，目前導(dǎo)致鍋爐效率低下的原因有：鍋爐熱容量小；不能滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致的運(yùn)行效率低；燃料燃燒不充分造成的燃燒效率低等。熱媒輸送過(guò)程中的能量損失主要是由于管道沿途散熱；管網(wǎng)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象；管網(wǎng)的水力失調(diào)造成的冷熱不均；不合理的運(yùn)行方式和補(bǔ)水方式等。熱媒使用過(guò)程中造成浪費(fèi)的是室溫的不可調(diào)節(jié)；開(kāi)窗散熱；節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)等原因。

3 集中供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

3.1 熱力源節(jié)能的技術(shù)

對(duì)于城市建筑集中供熱采暖的運(yùn)行過(guò)程來(lái)說(shuō)，采取熱源節(jié)能技術(shù)具有重要的意義。采取此節(jié)能手段，能夠顯著地改善供熱采暖運(yùn)行的效率，降低系統(tǒng)對(duì)于能源的消耗，并減小系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度。進(jìn)行熱力源節(jié)能方案制定時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制高硫煤的使用，同時(shí)強(qiáng)化對(duì)于煤資源的加工技術(shù)。而對(duì)于設(shè)備裝置的選用，應(yīng)當(dāng)主動(dòng)、積極的采取相對(duì)清潔的工藝，同時(shí)安裝循環(huán)流化床鍋爐。同時(shí)，依照現(xiàn)實(shí)的熱力源參數(shù)，來(lái)完成對(duì)系統(tǒng)調(diào)控相關(guān)的工作。應(yīng)當(dāng)實(shí)施科學(xué)、規(guī)范的操控，同時(shí)形成完善的熱源運(yùn)行規(guī)劃，依據(jù)城市不同時(shí)期的溫度波動(dòng)，實(shí)時(shí)的采取合理措施加以調(diào)控，以增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的效率，避免不必要的能源損耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3.2 熱網(wǎng)部分的節(jié)能技術(shù)

(1)加裝水力平衡閥，改善管網(wǎng)的水力失調(diào)和熱力失調(diào)。由于供熱管網(wǎng)的龐大，很難做到真正的水力平衡，即使做了再精確的計(jì)算也很難保證阻力平衡，這就需要在運(yùn)行初調(diào)節(jié)時(shí)正確的開(kāi)啟閥門(mén)的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)各用戶(hù)之間的平衡。目前采用的水力平衡閥有自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥，兩者的調(diào)節(jié)原理基本相似，都不需要外加動(dòng)力，只需依靠流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力變化或者壓差來(lái)控制閥門(mén)的開(kāi)度，不同的是自力式流量控制閥安裝在用戶(hù)的供水管上，而自力式壓差控制閥安裝在用戶(hù)的回水管上。兩者的適用范圍也不同，自力式流量控制閥適用于未安裝溫控閥的定流量系統(tǒng)，而自力式壓差控制閥適用于安裝有溫控閥的變流量系統(tǒng)。

3.3 完善二次管網(wǎng)的直埋技術(shù)，加強(qiáng)管網(wǎng)的保溫減少輸送過(guò)程的熱量損失

加強(qiáng)管道的保溫工作，可以減少在輸送過(guò)程中的熱量損失，目前我國(guó)的一次管網(wǎng)由于閥門(mén)少大多采用管道直埋技術(shù)，熱量損失較少，可是二級(jí)管網(wǎng)由于閥門(mén)多以及檢查井的存在直埋做得并不好，熱量損失較多，為了減少二級(jí)管網(wǎng)的熱量損失我們應(yīng)該完善二級(jí)管網(wǎng)的直埋技術(shù)，多采用直埋球閥。這樣既可以強(qiáng)化管道的保溫工作，又可以有效的減少管道的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，有效的減少二級(jí)管網(wǎng)的熱量損失，有數(shù)據(jù)表明：直埋敷設(shè)管道的熱網(wǎng)效率大于90%-95%。

3.4 要注意在技術(shù)方面的創(chuàng)新性，不斷突破

第一；我們要依靠科學(xué)，加強(qiáng)管理近幾年來(lái)，一些大型供熱企業(yè)改變思維，推廣應(yīng)用新技術(shù)，管理水平得到很大提高，節(jié)能降耗方面取得巨大的進(jìn)步。第二；我們?cè)诠芾砉ぷ髦性黾涌萍己?，加?qiáng)職工業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高職工隊(duì)伍的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)。第三；我們要積極推廣應(yīng)用高效率、高質(zhì)量的新設(shè)備、新技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)鍋爐供暖工作的低成本高效益。

綜上所述，供熱作為北疆地區(qū)冬季取暖的重要方式，做好對(duì)節(jié)能的探討研究是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。這是提升能源利目率，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的重要途徑。在實(shí)際工作中，鍋爐的功率利用率，燃料的應(yīng)用率，管道的散熱性，管網(wǎng)的跑冒滴漏，都會(huì)對(duì)供熱系統(tǒng)的節(jié)能工作產(chǎn)生影響。但只要我們能夠致力于為社會(huì)服務(wù)，將節(jié)能作為重要的基本工作目標(biāo)，并將其付諸于實(shí)際行動(dòng)，那么，節(jié)能技術(shù)措施在供熱系統(tǒng)中，應(yīng)效率必然能夠得到提升。

[1] 翟率名.集中供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)研究[D].石家莊鐵道大學(xué)，2015.