集中供熱及新能源供熱利用研究

濟(jì)南能源工程集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250000

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國熱電行業(yè)發(fā)展迅猛，為城鎮(zhèn)居民冬季熱需求提供基礎(chǔ)調(diào)價。當(dāng)前，我國環(huán)境保護(hù)要求更加嚴(yán)格，人們對冬季用熱量需求的增加，集中供熱延伸出了新的定義與技術(shù)，新能源的開發(fā)與其在熱供能上的利用，可以有效改善我國冬季因煤炭等能源供熱燃燒對環(huán)境的污染，提升環(huán)境質(zhì)量，為人們生活環(huán)境的改善提供有效的途徑。而集中供熱系統(tǒng)中存在的問題需要科學(xué)合理的措施來解決，這是當(dāng)下環(huán)境保護(hù)的要求，也是人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)生活條件的需求[1]。

1 集中供熱系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與問題

1.1 集中供熱系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國民用建筑多采用磚混結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，一到冬季，室內(nèi)溫度低，寒冷異常，需要通過采暖系統(tǒng)改善室內(nèi)環(huán)境條件。自20世紀(jì)90年代起，我國北方城鎮(zhèn)大部分區(qū)域采用集中供暖措施，提升室內(nèi)環(huán)境溫度，極大地提高了人們生活的質(zhì)量，然而，我國供暖所使用的原料多為煤炭，煤炭燃燒后會形成一氧化碳、硫化物等，對空氣質(zhì)量造成極大的影響，隨著我國環(huán)境污染的加劇，新能源用于集中供熱成為發(fā)展方向，但針對新能源的開發(fā)和利用我國的技術(shù)還有許多的不足之處，其針對集中供暖的監(jiān)督管理也存在一定的問題。當(dāng)前我國發(fā)展新能源采暖、改善集中供熱安全制度，降低集中供熱中存在的問題，為我國城鎮(zhèn)供暖的穩(wěn)定發(fā)展提供有力的依據(jù)。

1.2 集中供熱系統(tǒng)存在的問題

第一，供熱普及率較低。當(dāng)前，我國北方大部分城鎮(zhèn)都會在冬季集中供熱，然而，偏遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)等地?zé)o法跟上城市發(fā)展的步伐，多地沒有集中供熱設(shè)施。因此，我國集中供熱的普及率不高，各地區(qū)之間供暖矛盾突出。第二，能源結(jié)構(gòu)不合理。當(dāng)前我國集中供暖多采用煤炭，清潔能源占比偏低。第三，供熱效率較低。煤炭質(zhì)量、供熱管網(wǎng)損失、供熱管控制度不完善，管理水平低，管理專業(yè)性不夠，針對管網(wǎng)熱損失沒有合理的改善措施，都是供熱效率不高的原因。第四，集中供熱備用能力不足。隨著城鎮(zhèn)居民的增多，城鎮(zhèn)居民小區(qū)也在擴(kuò)建，供熱面積增加，導(dǎo)致新建小區(qū)的熱源供應(yīng)量不足，供熱機組長期大負(fù)荷運行，導(dǎo)致運行不穩(wěn)定或安全事故發(fā)生的風(fēng)險增加。第五，系統(tǒng)穩(wěn)定運行能力有待提升。影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行的因素包括自然環(huán)境條件、機組故障、環(huán)保設(shè)備故障等，其中，極端惡劣的環(huán)境條件嚴(yán)重的影響熱供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，特別是我國東北地區(qū)的極端寒冷天氣。機組老舊或頻繁啟動、停運，造成機組內(nèi)部運行故障，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。環(huán)保設(shè)備故障造成機組停運或減負(fù)荷運行，加上機組維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)龋际怯绊憴C組設(shè)備穩(wěn)定運行的因素。因此，需要良好的供熱系統(tǒng)的運行管控，才有利于提升供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[2]。

2 新能源的供熱利用

2.1 新能源的供熱技術(shù)

當(dāng)前，我國新能源的供熱技術(shù)最重要的是太陽能和地源熱泵供熱技術(shù)兩種，這兩種技術(shù)都是采用的新型清潔能源用于居民供熱。其中，太陽能供熱的原理是利用太陽提供的熱能結(jié)合地?zé)崮埽瑢崿F(xiàn)供暖的技術(shù)。根據(jù)其供熱時太陽能集熱器、熱泵蒸發(fā)器連接方式的不同，可以將其劃分為直膨式太陽能熱泵供熱系統(tǒng)與非直膨式太陽能熱泵供熱系統(tǒng)兩種方式。該技術(shù)的工作原理是通過集熱器將熱量吸收到裝置中，再利用熱泵蒸發(fā)器將熱量提取，再加熱后用以供暖。該技術(shù)在天氣較好的條件下收集熱能效果好，若天氣條件不好則需要結(jié)合淺層地?zé)嵫a充，才不影響采暖的連續(xù)性。地源熱是一種清潔、高效、環(huán)保、性能優(yōu)良的供熱能源，有利于實現(xiàn)溫室氣體排放量的降低，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。該技術(shù)采用各種地源熱泵提取地?zé)崮埽ㄎ?、熱電、機械壓縮、蒸汽噴射等多種驅(qū)動形式的熱泵。另外，當(dāng)前供熱系統(tǒng)中廣泛使用的清潔能源還包括天然氣，采用天然氣鍋爐集中供熱也是多地集中供熱的主要方式。

2.2 新能源供熱應(yīng)用的關(guān)鍵

首先，規(guī)范的操作流程是安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。按照既定的停、送熱流程進(jìn)行機組的規(guī)范操作，確保送熱工作的有序性，避免溫度忽高忽低帶來的管網(wǎng)的安全風(fēng)險。第二，增強管網(wǎng)運行中的巡查與監(jiān)管，提升運行的安全性。在機組運行時，安排專職監(jiān)管人員加強長期巡檢，機組停運時對熱網(wǎng)進(jìn)行必要的安全保護(hù)，并對機組進(jìn)行定期的檢修與維護(hù)保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)機組運行中的各種安全隱患，排除機組運行故障，使機組運行更加穩(wěn)定。對于供熱管網(wǎng)常見的問題，如供熱管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)、市政給排水管網(wǎng)安全防護(hù)距離不足，管網(wǎng)水質(zhì)不佳帶來的換熱器結(jié)垢堵塞，換熱站電源單一等，都會給管網(wǎng)的安全管理帶來風(fēng)險，需要根據(jù)管網(wǎng)的實際使用制定維護(hù)計劃，為管網(wǎng)的安全運行奠定良好的基礎(chǔ)。第三，通過加強機組相關(guān)工作人員的培訓(xùn)，提升機組工作人員的專業(yè)技術(shù)水平，提升人員對安全運行的意識，并嚴(yán)格按照既定的工作流程完成機組的維護(hù)與保養(yǎng)工作，為新能源供熱利用的最大化奠定基礎(chǔ)[3]。

3 結(jié)束語

總之，新能源的有效利用是未來社會能源應(yīng)用的主要方向，雖然各種新能源在供熱方面都具有極大的優(yōu)勢，但也各有優(yōu)缺點，如何在集中供暖中根據(jù)不同的地區(qū)、能源應(yīng)用的實際情況、能源儲存的實際情況，通過改善新能源管理方法，加強機組巡查，提升機組工作人員對各種問題的反應(yīng)速度與工作水平，實現(xiàn)機組運行的順暢性與穩(wěn)定性，為集中供暖的有序性奠定基礎(chǔ)。