集中供熱二次網(wǎng)節(jié)能控制方法

琚 琇

(太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要消耗大量的能源資源，但是資源是有限的，這就對節(jié)約環(huán)保建設(shè)提出了更高的要求。當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中消耗的能源相對較多，通過對集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理控制，可以提高能源利用的效率，對節(jié)約能源成本支出，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等具有重要意義。

1 供熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

一般來說，供熱系統(tǒng)是由熱用戶和管網(wǎng)以及熱源組成的，在供熱制備完成，經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)化從管網(wǎng)輸送到熱用戶家中，用戶即可用熱。就當(dāng)前來說，城市中的熱電廠和指定區(qū)域內(nèi)的鍋爐房等是供熱制備的主要分布區(qū)域。燃料燃燒過程中會產(chǎn)生大量的熱，一般用熱水通過管網(wǎng)輸送到用戶家中。鍋爐、燃料運(yùn)送和鼓風(fēng)機(jī)、水處理、輸配系統(tǒng)的水泵以及清除灰渣使用的機(jī)械是當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的鍋爐房運(yùn)轉(zhuǎn)過程中耗費(fèi)的主要能源，而管道及其相關(guān)的設(shè)備和附件則是供熱系統(tǒng)管網(wǎng)的主要組成部分。利用架空、管溝和直埋三種方式鋪設(shè)管網(wǎng)。就當(dāng)前來說，供熱管網(wǎng)的能耗損失主要由其沿途的泄露損失和散熱損失組成。在供熱中轉(zhuǎn)站中，系統(tǒng)循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵以及熱交換器等對能量損耗產(chǎn)生了極大的影響，這也是二次網(wǎng)內(nèi)熱量流失的主要原因之一。當(dāng)熱量通過管網(wǎng)傳輸?shù)接脩艏抑兄?，在供暖散熱器的幫助下，熱量可以?shí)現(xiàn)在用戶家中的擴(kuò)散，用戶的房間內(nèi)即可保持相對比較適宜的溫度。而在用戶使用過程中，熱量也會出現(xiàn)一定的損耗，該類損害主要是由用戶使用的散熱器的質(zhì)量和性能以及建筑物的保溫性能和圍護(hù)結(jié)構(gòu)等決定的。

2 當(dāng)前供暖能耗存在的問題

2.1 供暖企業(yè)設(shè)備落后造成能源浪費(fèi)

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，供暖技術(shù)和供暖設(shè)備等也在不斷推陳出新，但是受到熱管道建設(shè)的影響，其在出場時的供熱管道材質(zhì)等和到二次網(wǎng)中使用的管道材質(zhì)是基本相同的，這就導(dǎo)致在熱量傳輸過程中，其熱量的分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域化差異。越靠近制熱廠等位置，熱量越是過剩，而另一些地區(qū)的供熱卻明顯不足，導(dǎo)致資源在利用過程中出現(xiàn)了大量的消耗。企業(yè)在經(jīng)營過程中沒有加強(qiáng)對鍋爐設(shè)備和熱管道設(shè)備的重視，其定量考核等工作大多是走形式，實(shí)際的考核結(jié)果以及由考核結(jié)果開展的反思總結(jié)改進(jìn)等工作并沒有及時落實(shí)到位，當(dāng)具體到二次網(wǎng)的某一區(qū)域時，受到建筑保溫結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)等的影響，其保溫設(shè)施并不能滿足持續(xù)保溫的需要，這不僅會影響用戶的用熱體驗(yàn)，也會產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)，影響企業(yè)的發(fā)展。

2.2 供熱流量和供水溫度調(diào)節(jié)不及時

當(dāng)前的供熱系統(tǒng)建設(shè)和管理相對比較粗放，只是針對其設(shè)備等開展定向管理工作，但是其整個供熱系統(tǒng)的供熱管理仍然存在一定的問題，特別是在檢測用戶室溫等工作開展過程中，受到其工作繁瑣等的影響，相關(guān)管理人員對其關(guān)注并不深入，這就導(dǎo)致供熱企業(yè)并不能形成對自身供熱水平和供熱質(zhì)量等的有效把握，實(shí)際管理工作開展過程中，管理人員只是在自身經(jīng)驗(yàn)的幫助下來開展相關(guān)操作，這就導(dǎo)致在出現(xiàn)氣溫變化等情況時，供熱調(diào)節(jié)不能及時開展，其調(diào)節(jié)的質(zhì)量等也不能滿足用戶的需要。

2.3 供熱管網(wǎng)故障問題

供熱管網(wǎng)覆蓋的區(qū)域相對較廣，不同區(qū)域的環(huán)境及其相關(guān)因素等也存在一定的差異。在使用過程中，受到管道自身使用年限和外界環(huán)境等問題的影響，管道很容易出現(xiàn)泄露等問題，影響供熱質(zhì)量。常見的供熱管網(wǎng)故障問題如下：

1)管道故障。在管道中，管道破裂現(xiàn)象是比較常見的問題。在對部分管道進(jìn)行安裝或維修時，所選擇的焊接方式不合理，或者由于操作人員的操作失誤，都有可能導(dǎo)致焊接部位出現(xiàn)焊接質(zhì)量參差不齊、厚度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、夾有泥沙等不良狀況，此時一旦出現(xiàn)水壓過大現(xiàn)象，將會導(dǎo)致焊接處出現(xiàn)破裂，從而誘發(fā)管道故障；

2)管道附件故障。通常情況下，誘發(fā)供熱管網(wǎng)故障的原因除了管道出現(xiàn)故障外，管道附件故障也是比較常見的問題，其一般是指補(bǔ)償器、閘閥或者其他附件出現(xiàn)損害，從而誘發(fā)供熱管網(wǎng)出現(xiàn)問題。其中，閘閥故障包括閘閥的腐蝕、脫落、破裂等，如果出現(xiàn)問題時，將會造成比較嚴(yán)重的后果。

3 集中供熱二次網(wǎng)節(jié)能控制方法

3.1 二次網(wǎng)供水、回水控制方法

通過對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，皆可實(shí)現(xiàn)控制集中供熱系統(tǒng)的供水和回水溫度的目的。通過使用量調(diào)節(jié)的方法，可以以明顯快于質(zhì)調(diào)節(jié)的方式來調(diào)節(jié)用戶的用熱量變化。調(diào)節(jié)供水溫度的過程中，主要改變的是水流速度，1 m/s～2 m/s是水流在管道中流動時的基本速度，也就是說，當(dāng)向10 km以外的用戶進(jìn)行熱量傳遞時，其最終需要的時間大約在3 h以上，當(dāng)水流的速度下降時，其水流傳輸所需要的時間則會更長。在應(yīng)用量調(diào)節(jié)來開展水溫調(diào)節(jié)工作時，調(diào)節(jié)的速度與聲速近似相同，這就使得供熱系統(tǒng)對熱用戶的用熱量變化等的反映更為及時，因而在發(fā)展過程中逐漸占據(jù)優(yōu)勢地位。需要注意的是，如果應(yīng)用閥門節(jié)流運(yùn)行，其運(yùn)行過程中會產(chǎn)生相對較多電量浪費(fèi)，為了改善這一現(xiàn)象，應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)盡量選擇使用變頻設(shè)備來開展量調(diào)節(jié)工作，不僅可以減少電量浪費(fèi)問題，對推動供熱系統(tǒng)高速運(yùn)行等也具有重要意義。為了保證量調(diào)節(jié)工作合理開展，使用過程中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持如下幾個原則：首先，保證在一定室外溫度條件下，二次網(wǎng)的供水溫度可以保持在穩(wěn)定值。在明確了室外溫度的具體值之后，通過自動控制等來開展對熱源的調(diào)節(jié)工作，使得二次網(wǎng)供水的溫度可以相對穩(wěn)定。其次，保證在一定的室外溫度條件下，二次網(wǎng)的回水溫度可以保持在穩(wěn)定值。供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須加強(qiáng)對供熱效率這一問題的重視，將其回水與供水的溫差以及換熱器的供熱量等保持恰當(dāng)?shù)谋戎?，在此基礎(chǔ)上開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)等工作。最后，要保持二次網(wǎng)恒壓點(diǎn)的熱力值穩(wěn)定。通過對恒壓點(diǎn)進(jìn)行合理控制，二次網(wǎng)供水和回水溫差則會保持在恰當(dāng)范圍內(nèi)，對推動后續(xù)工作合理開展具有重要意義。

3.2 打造高效熱量控制系統(tǒng)

供熱企業(yè)要加強(qiáng)對歷史數(shù)據(jù)和新增數(shù)據(jù)的重視，打造相對完善的信息數(shù)據(jù)庫，通過明確供暖面積和熱用戶數(shù)量等來對供熱面積等進(jìn)行合理的設(shè)置，結(jié)合用戶的室內(nèi)溫度和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀況等開展設(shè)備運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，通過打造健全的監(jiān)控系統(tǒng)，及時找出設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題并及時解決，通過對閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)等，可以有效改善局部熱量。

3.3 進(jìn)行合理的人員配置

針對供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的設(shè)備和管道故障等問題，企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立應(yīng)急處理機(jī)制，通過在不同區(qū)域安排恰當(dāng)比例的工作人員，當(dāng)發(fā)現(xiàn)供熱管道出現(xiàn)問題之后，及時到相關(guān)位置開展調(diào)節(jié)工作，促進(jìn)問題的及時解決。供熱企業(yè)也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對遠(yuǎn)程控制的重視，通過遠(yuǎn)程控制和實(shí)地調(diào)節(jié)相結(jié)合，打造相對比較完善的熱量監(jiān)控系統(tǒng)，對推動后續(xù)各項(xiàng)工作合理開展等具有重要意義。此外，當(dāng)供熱企業(yè)需要對供熱質(zhì)量開展調(diào)查工作時，不同區(qū)域的工作人員也可以通過在其日常工作過程中收集各類信息來為供熱企業(yè)相關(guān)調(diào)整提供資料，方便后續(xù)各項(xiàng)建設(shè)工作的合理開展，可以有效提高供熱企業(yè)的工作效率，在此基礎(chǔ)上開展的各項(xiàng)工作的有效性也可以得到保證。

4 結(jié)語

集中供熱企業(yè)作為當(dāng)前能源消耗相對比較大的企業(yè)，必須加強(qiáng)對節(jié)約能源和改進(jìn)供熱質(zhì)量等工作的重視，通過建立集中供熱管理系統(tǒng)等，及時開展對供熱系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施調(diào)節(jié)改進(jìn)工作，降低運(yùn)行過程中出現(xiàn)的能耗損失，及時處理各類突發(fā)問題，推動供熱建設(shè)工作更好地開展。