關(guān)于區(qū)域供熱系統(tǒng)節(jié)能措施的幾點認識

蔣英杰

摘? ? 要：分別從區(qū)域供熱系統(tǒng)的熱源、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)、熱用戶三個方面結(jié)合實際工作，對各組成系統(tǒng)的能耗進行分析，提出相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：區(qū)域供熱系統(tǒng);熱源;供熱管網(wǎng)系統(tǒng);熱用戶;節(jié)能

1? 節(jié)能

節(jié)能是指在不減少熱用戶數(shù)量，不影響供熱質(zhì)量的情況下，采取合理的管理技術(shù)措施降低能源消耗。本次討論的是用燃煤熱水鍋爐提供熱源的區(qū)域供熱系統(tǒng)，能耗主要有耗煤、耗電及耗水。

2? 區(qū)域供熱系統(tǒng)

區(qū)域供熱系統(tǒng)是區(qū)別于市政集中供熱系統(tǒng)和用戶分散取暖系統(tǒng)的，一般是由熱源、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)以及熱用戶組成，一般位于市政集中供熱系統(tǒng)無法覆蓋的地區(qū)，是小規(guī)模的集中供暖形式（圖1）。熱源是將煤炭、石油、天然氣、電能等其他能源轉(zhuǎn)化為可以被用戶利用的熱能的設(shè)備系統(tǒng)，一般有鍋爐、熱泵等形式。供熱管網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崮茌斔头峙涞礁鱾€用戶的系統(tǒng)，一般具有輸送、分配、切斷、調(diào)節(jié)的作用。熱用戶是指利用熱能生產(chǎn)或生活的單位或居民。

3? 熱源系統(tǒng)

3.1? 能耗分析

燃煤熱水鍋爐熱源系統(tǒng)主要有鍋爐本體、給水系統(tǒng)、送風排煙系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)組成，主要耗能為煤炭、電力和水。能夠從提高鍋爐熱效率，減少給水及送風系統(tǒng)存在跑冒滴漏現(xiàn)達到節(jié)能的目的。

3.2? 主要存在的問題分析

燃煤鍋爐熱源系統(tǒng)有多個子系統(tǒng)組成，能耗形式較多，所以存在的問題范圍較廣，有鍋爐熱效率偏低、設(shè)備的運行能耗過高、系統(tǒng)帶病運行造成的能耗浪費等，主要有以下幾個方面：①煤炭方面的問題。由于煤炭的品質(zhì)存在較大的差距，如果不按照燃煤鍋爐的設(shè)計要求提供燃料的話，將造成煤炭在鍋爐內(nèi)燃燒不充分的問題，或由于煤炭品質(zhì)過低不能有效提供熱量。②鍋爐本身存在的問題。鍋爐本體密封不嚴，爐墻漏風，爐膛存在結(jié)渣現(xiàn)象，或是由于鍋爐的安裝、使用不當致使鍋爐存在缺陷，達不到設(shè)計工況，降低鍋爐的熱效率。③鍋爐的運行管理存在問題。管理人員及操作人員技術(shù)水平不高，不能按照設(shè)計要求操作;制度不完善不能按照需求調(diào)節(jié)鍋爐的出力;鍋爐維修保養(yǎng)水平不高，使得鍋爐帶病運行;水處理不合格，造成鍋爐結(jié)垢，降低熱效率，嚴重可能造成水冷壁爆管。④鍋爐輔助系統(tǒng)存在問題。給水系統(tǒng)漏水造成水資源浪費;送排風系統(tǒng)漏風造成電能浪費，或送排風系統(tǒng)存在風壓過高或過低現(xiàn)象，風壓過高將燃料吹起未燃燒而排出，風壓過低燃燒不充分造成燃料浪費;鍋爐給水泵、鼓引風機等工頻運行，缺乏有效的調(diào)節(jié)手段，造成電能的浪費。

3.3? 節(jié)能技術(shù)措施

針對以上問題，可以采取以下幾方面的措施：①煤炭的選用要符合鍋爐的設(shè)計要求，不止杜絕選用品質(zhì)低的，也不能選用品質(zhì)過高的煤炭，如果煤炭的品質(zhì)過高會導致燃燒時爐膛溫度過高造成結(jié)焦現(xiàn)象，同時過高的爐膛溫度也會造成爐拱和爐墻的損壞，從而影響鍋爐的使用。②鍋爐在選型時就要先考慮熱效率高的型號;在鍋爐安裝過程中要嚴格控制質(zhì)量，防止安裝完畢后鍋爐就帶病;在運行過程中要做好維護保養(yǎng)工作，出現(xiàn)爐墻漏風、爐膛結(jié)渣的情況要及時進行維護保養(yǎng)，防止小病變大病最后影響鍋爐的運行，要定期對鍋爐運動部件進行潤滑，確保運行穩(wěn)定;對熱效率低的鍋爐進行節(jié)能改造，利用煙氣余熱，加裝空氣預熱裝置，提高進入爐膛的空氣溫度，減少能源損耗;采用分層燃燒技術(shù)，提高煤炭的燃燒效率，使煤炭能夠充分燃燒達到提高節(jié)能的目的;做好鍋爐的保溫工作，減少熱能的散逸，達到節(jié)能的目的。③提高鍋爐運行管理的水平，對相關(guān)從業(yè)人員進行技術(shù)培訓，培訓也要有針對性，不同的鍋爐有不同的操作要求，運行人員能夠按照不同鍋爐進行操作，扭轉(zhuǎn)人們固有的司爐工技術(shù)低下的印象;制定符合實際情況的規(guī)章制度，規(guī)范鍋爐的運行管理;通過做好鍋爐的保養(yǎng)工作，可以延長鍋爐的使用壽命，從而減少更換鍋爐設(shè)備的投資。④對鍋爐的給水系統(tǒng)送風排煙系統(tǒng)及其它輔機進行優(yōu)化運行管理，減少跑冒滴漏造成的損失;對鍋爐給水泵、鼓引風機等采用變頻控制技術(shù)降低其運行能耗。⑤合理匹配鍋爐，盡可能的使鍋爐在高效區(qū)間運行。

4? 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)

4.1? 能耗分析

熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)一般由循環(huán)水泵、管道及其附件系統(tǒng)組成。主要能耗有循環(huán)水泵的運行、管道系統(tǒng)在輸配熱能過程的熱損失以及在配送熱能時的不合理造成的損失。

4.2? 主要存在的問題分析

供熱管網(wǎng)系統(tǒng)承擔著為用戶輸配熱能的作用，一般存在的問題有：循環(huán)泵選型與系統(tǒng)不匹配、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)缺乏調(diào)節(jié)能力、管網(wǎng)水力失調(diào)等。問題主要產(chǎn)生在以下幾個方面：①設(shè)計方面，設(shè)計人員如果采用估算方法進行簡單的熱負荷計算，同時采用估算法進行管道系統(tǒng)的水力計算及設(shè)備的選型，就會造成偏差累計，而且往往為了保證供熱效果都采取“寧大勿小”的原則，就會出現(xiàn)循環(huán)水泵選型過大、管道系統(tǒng)接入供熱管網(wǎng)后由于設(shè)計偏大可能會造成水力失調(diào)，水泵能耗高的問題;整個供暖系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，新舊系統(tǒng)間設(shè)計考慮不充分導致供熱效果不理想。②施工方面的問題，施工中采購的材料質(zhì)量不合格，尤其是保溫材料，在輸送熱能的過程中熱能損失過大;采購的管件、閥門等存在問題，在實際運行中閥門不能正常關(guān)斷，或是由于管材等質(zhì)量不合格，經(jīng)常出現(xiàn)泄漏損失;未按設(shè)計及規(guī)范安裝補償裝置或安裝不合格，會由于輸送熱能過程中的管道膨脹而造成焊口等撕裂，造成熱能泄漏;施工完畢后未進行管道沖洗或沖洗不干凈，在運行后管道內(nèi)的雜物會堵塞管道或用戶的用熱散熱設(shè)備，進行維修處理的過程中也會造成能耗損失。③運行管理方面的問題，運行人員對系統(tǒng)巡視不到位跑冒滴漏等現(xiàn)象不能及時發(fā)現(xiàn)，閥門檢修不到位不能正常的開啟和關(guān)閉，缺乏系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，不能根據(jù)實際需熱量進行供熱管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，導致能耗增大。缺乏專業(yè)的技術(shù)人員，供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題不能綜合分析問題，往往采取簡單的提高供熱介質(zhì)的溫度和流量的方式解決問題，而掩蓋了真正的問題。

4.3? 節(jié)能技術(shù)措施

①設(shè)計時要嚴格按照規(guī)范進行，不能依靠經(jīng)驗進行估算;設(shè)計也要考慮整個供熱系統(tǒng)的水力平衡，保證整個供熱系統(tǒng)的平衡;有時為了考慮整個供熱系統(tǒng)區(qū)域的發(fā)展鍋爐及管網(wǎng)匹配較大，但水泵的選型應(yīng)按實際需熱量進行，因為有時每個年度節(jié)省的電能費用都比購置更大設(shè)備的費用高;管道設(shè)計時要加裝用于進行水力平衡的調(diào)節(jié)閥，以利于以后管網(wǎng)運行中的水力平衡調(diào)節(jié);新系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮對舊系統(tǒng)的影響，不得影響舊系統(tǒng)的正常運行。②施工中采用合格的材料，尤其是保溫材料直接關(guān)系到管網(wǎng)熱損失的大小;加強施工現(xiàn)場的管理，施工方法及工藝要符合設(shè)計和規(guī)范的要求;施工完畢后管道沖洗要符合要求，避免管網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)堵塞的問題。③保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力平衡，可通過安裝水力平衡閥或調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，按照用戶的需熱量進行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)過度供熱的問題;在供熱工作中水力平衡是一項重要的工作，通過反復的調(diào)整達到整個供熱系統(tǒng)的平衡，避免出現(xiàn)距離熱源的近的用戶過熱而不利點的用戶不達標的現(xiàn)象。供熱管網(wǎng)水力平衡是節(jié)能節(jié)能技術(shù)重要的一環(huán)，在實際供熱工作中，距離熱源近的用戶比熱源遠的用戶高4-5℃，為保證不利點用戶的正常用熱，前端用戶就會過度供熱，造成能源的大量浪費。供熱調(diào)節(jié)共有四種方式：通過改變供熱介質(zhì)的溫度質(zhì)調(diào)節(jié)、通過改變介質(zhì)流量的量調(diào)節(jié)、同時改變介質(zhì)溫度和流量的綜合調(diào)節(jié)和改變供熱時間的間歇調(diào)節(jié)，針對不同系統(tǒng)采取不同的調(diào)節(jié)方式或綜合調(diào)節(jié)以達到節(jié)能的目的④加強管網(wǎng)的運行管理，及時發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)的地漏現(xiàn)象并及時維修，維修后的管道在熱損失方面也要達到要求;對各種閥門儀表進行檢修保養(yǎng)，保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運行時能夠達到開關(guān)自如、顯示準確、能夠調(diào)節(jié)的效果。提高運行人員技術(shù)水平，能夠針對不同的問題提供不同解決方案。⑤循環(huán)水泵是供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中的耗能大戶，可采用變頻控制，已達到節(jié)約能耗的目的。

5? 熱用戶

5.1? 能耗分析

本文討論的熱用戶主要是指利用熱能進行冬季取暖的單位和個人，其利用散熱器將供熱系統(tǒng)輸送的熱能提高建筑物室內(nèi)的溫度，以保證生產(chǎn)生活的需要。

5.2? 主要存在的問題分析

熱用戶的熱能主要是用于提高建筑物室內(nèi)溫度，主要存在的問題有：建筑物不是節(jié)能建筑、用戶不能對自家用熱進行控制、散熱設(shè)備質(zhì)量不合格等，主要造成問題的原因有以下幾個方面：①建筑物比較老舊，從設(shè)計施工時就是非節(jié)能建筑，相對于節(jié)能建筑要達到同樣是室內(nèi)溫度標準，其耗熱量是節(jié)能建筑的近一倍。按照本地區(qū)的節(jié)能建筑標準及供熱標準測算，老式非節(jié)能建筑的能耗在60w/㎡左右，而新型節(jié)能建筑的能耗在30W/m2。②用戶不能對自家供熱進行控制，此問題一般同樣存在于老舊建筑，采用上供下回的供熱形式。用戶無法做到不供熱或減少供熱量，如果樓上居民進行了不合理的供熱管道或散熱設(shè)備的改造，將會影響樓下用戶的供熱質(zhì)量，造成鄰里矛盾，增加供熱管理成本。③用戶采用的散熱設(shè)備是由不合格材料制造，或制造工藝不合格。散熱效果不好，使用壽命短，容易出現(xiàn)泄漏事故，從而造成能源的浪費。④熱用戶存在過度加裝散熱器。

5.3? 節(jié)能技術(shù)措施

①對非節(jié)能建筑按照節(jié)能建筑標準進行改造，非節(jié)能建筑是能源損耗最重要的問題，條件允許要首先進行節(jié)能改造。②對非分戶供暖的用戶進行分戶改造，使得每個用戶能夠自行控制，以減少熱能浪費。推廣用戶室內(nèi)溫度控制技術(shù)，通過傳感器、控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)閥門保持室內(nèi)溫度恒定。③散熱設(shè)備選型要與供熱需要相適應(yīng)，不能過大也不能過小;要采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，防止運行中出現(xiàn)泄漏問題。④由于每個人的體感溫度不一樣，個別熱用戶通過加裝散熱器提高室內(nèi)溫度，超出合理溫度區(qū)間造成能量浪費。要做好宣傳引導，同時積極推進熱計量收費，多用熱就要多繳費，通過經(jīng)濟手段加深用戶節(jié)能意識。

6? 結(jié)束語

區(qū)域供熱系統(tǒng)節(jié)能是一個系統(tǒng)性的工作，涉及到方方面面?，F(xiàn)在也有比較成熟的氣候補償系統(tǒng)，通過氣候補償器、溫度傳感器、變頻水泵機組組成，其能夠通過感應(yīng)室外天氣情況實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的自動補償調(diào)節(jié)，以達到節(jié)能的效果。本文通過對區(qū)域供熱系統(tǒng)各組成部分的能耗分析，根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗提出了相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施，希望能夠給存在同樣情況的系統(tǒng)帶來啟發(fā)。

參考文獻：

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