淺談供熱管網節能改造技術

摘 要：作為集中供熱效率控制的重要指標之，熱網效率的提高目前已經成為了供熱節能工作的焦點問題。本文分析了目前我國城市供熱管網的現狀，并由此提出了轉變熱網運行方式、提高設備的工作效率、推廣多熱源聯產模式、應用各種節能新技術、以及注重建筑節能保暖等一系列富有針對性的管網改造對策，為充分發揮集中供熱應有的節能效果提供了有力的技術支持。

關鍵詞：供熱管網；節能技術；改造措施

中圖分類號：S210.4 文獻標識碼：A

1 熱網節能改造的必要性與可行性分析

目前，能源消耗量的驚人增長已經成為制約我國經濟規模化發展的重要瓶頸之一，在全國總能源消耗量中，建筑能耗占1/4以上的比例，而空調、制冷、供熱等能源消耗又占建筑能效的1/3，特別是在居民對生活品質要求越來越高的今天，巨大的冬季供熱能耗量，既使供熱行業面臨著各種難題，也使節能工作面臨著新的機遇。

集中供熱因其能耗低、無燃燒、供熱質量好、設備運行穩定等優點已逐步替代分散供熱，成為了我國城市供熱的主要方式。集中供熱系統由熱網、用戶及換熱站三部分構成，其能效控制的兩個主要指標分別是鍋爐熱效率和熱網效率，本文僅就提高供熱管網節能效果進行了分析，從熱網效能的現狀出發，提出富有針對性的改造對策。

2 當前供熱管網存在的主要問題

不可否認的是，目前我國供熱管網的運行還存在很多問題：首先，在運行方式上，現在我國很多地區還在沿用傳統的間歇性運行方式，但這種方式并不適合大規模集中供熱的需求，因而降低了供熱質量。其次，熱網的水力平衡失調也是造成供熱不合格的關鍵問題之一。水力平衡的失調往往造成部分用戶供熱不足，部分用戶室溫過熱的現象，尤其是在目前熱網采用大流量、小溫差運行方式的情況下，要使部分供熱不足的用戶室溫增加，通常會采用加大系統循環流量的方法，而循環流量的增加，必須靠增加水泵并聯臺數、增大水泵規模、以及增設加壓泵等方法實現，大功率循環水泵的配置，會直接導致系統運行流量大大高于實際流量。再次，我公司所在的石可地區仍以蒸汽作為直接熱源，寺坪地區也有少部分使用汽暖供熱的情況。與水暖供熱相比，汽暖供熱的溫度至少要高出20℃，其熱損失比水暖高出30%以上，且汽暖對管線保溫要求較高，并存在較為嚴重的泄露問題，使供熱的安全性與節能性都有所下降。除上述問題外，管網設備老化、熱媒選擇不當、熱源單一、管理粗放、建筑物保溫隔熱性能差等問題，也都是影響熱網節能效果的常見原因。

3 供熱管網改造的具體措施

3.1 運行方式的改造

3.1.1 連續供熱與分時供熱相結合

應提倡冬季連續供熱與分時供熱并舉的熱網運行方式。與24h連續供熱的方式相比，間歇供熱是指在供熱期內依據室外氣溫變化進行3～4個時段的階段性供熱。

研究表明，在單位煤耗相同的情況下，連續供熱的鍋爐效率是73.6%，間歇供熱的鍋爐效率則僅為55.6%。連續供熱比間歇供熱的日平均室溫要高出0.7℃～2℃。另一方面，連續供熱可使室溫變化平穩，而間歇供熱則存在著較大的室溫波動，變化幅度一般在3℃～3.5℃，室內人員會明顯感受到溫差變化。此外，連續供熱更有利于爐膛內燃料的完全燃燒，杜絕了間歇供熱造成的大氣污染問題。

分時供熱是指在嚴冬及室內人員多、活動頻繁的時段增加鍋爐的運行臺數；而在冬季的初期、末期，以及辦公室無人時段和居民夜間休息時間則可以適當減少供熱量，以達到節能的目的。

3.1.2 提高熱網運行參數的精確性

作為造成導致系統流量增大和用戶冷熱不均的主要原因，大流量、小溫差的運行方式會直接導致熱網輸送能力的降低和熱交換設備需求的增加。要改變這一現狀，就必須首先在供熱系統增加控制設備，解決水力工況失調的問題，再將供水溫度提高到設計溫度或接近設計溫度，以提高供熱系統的輸送效率。此外，還可通過在每棟建筑的熱入口處安裝混水泵，通過調節混水比，控制樓內供水的溫度，增加循環水的流量，這樣做不僅能減少頂層過熱現象，又不會降低底層的供熱水平，能夠在最大程度上改善室內的局部熱源，避免了因為部分散熱器面積過大與部分支路流量過大而形成的局部過熱現象，能夠大幅改善建筑物內各處溫度的不均勻現象，有效減少這部分能耗的損失。

3.1.3 汽暖改水暖

水暖供熱由于其具有的熱效率高、熱損失少、安全性強等諸多優點，目前正逐步取代汽暖，成為供熱方式的首選。因此，汽暖改水暖在熱網節能改造中具有巨大的現實意義，改造過程中應注意是：由于汽暖和水暖使用的管道具有不同的設計坡度，因此改造時須對管道坡度進行適當的調節；汽暖是不能漏氣、放氣的，而水暖需要加放氣閥，放掉暖氣片中所積的氣，以保證熱水能有更好的循環，另外，水暖系統還需要設置加壓泵，避免高樓層用戶可能因壓力不夠而導致的供熱不足問題；為保障供熱效果，還應將原系統中的暖氣片更換為水暖專用的類型。做好更換后，還應通過試水試壓檢驗系統供暖的安全性。

3.2 加強管理 提高設備的工作效率

3.2.1 加強熱網設備的管理力度

要提高熱網的運行效率，還必須做到改變以往粗放的管理模式，對設備、管網、以及用戶實行更加嚴格和科學的管理。首先，由于經費不足等客觀因素，熱網中很多設備多處于老舊且缺乏維護的狀態下，直接影響了其工作效率。此外，設備的安裝調試階段所需的各種熱工儀表，也多有缺失、不準等問題存在，使系統無法進行正確的工況分析。因此，供熱單位應在現有條件下盡可能購買和置換更加先進、節能的配套設備，并確保各種熱工儀表的完備性和準確性。

3.2.2 加強用戶端的管理力度

在用戶端的管理上，首先應加大對系統失水問題的防堵力度。據調查，目前國內供熱系統的補水量已超出了循環水總量的10%，其中管網陳舊漏水和用戶放水是最主要的原因。針對供熱管道，應在停止供熱后通過濕保養來減少銹蝕問題。夏季檢修后，還應將軟化水充滿管道內，在防止管道內壁銹蝕的同時，也節約了其運行充水的準備時間。在用戶放水方面，除須加強宣傳工作外，還應以有效的查漏、堵漏等措施進行應對。對于大、中型供熱系統應考慮將直接連接改為間接連接，即將一次網系統和二次網系統的水力工況分開，使彼此不受影響，便于發現失水原因及時補救，保證系統的正常運行。為提高用戶的節能意識，還可以改變傳統的按面積計費模式，采取按熱量收費的辦法，充分發揮其調節作用。

3.3 多熱源聯產模式的推廣

隨著集中供熱規模的逐漸增大，以2個或2個以上熱源組成的多熱源聯產供熱系統也越來越受到人們的重視。聯產熱源因燃料與設備參數的不同而成本不同，目前實踐中，以低成本的熱電聯產供熱技術的應用最為廣泛。實際生產中，多由能耗較小的熱源在采暖期滿負荷運行，而能耗較高的熱源則可作為一種輔助手段，起到調節熱量峰值的作用。近年來，太陽能、地能、水能技術的發展，也讓人們開始認識到這些可再生清潔能源的作用和優勢，太陽能熱泵、地能熱泵、水能熱泵等新型節能供熱技術，也開始逐漸被人們認識并接受。

3.4 節能新技術的應用

除上述各種再生能源熱泵外，很多針對集中供熱開發的節能技術也在實踐中取得了很好的效果。以上文中提到的水力平衡問題為例，新技術可以根據供熱計量的系統，在用戶的熱力入口處安裝差壓控制器，從而抵抗用戶調節對系統水力狀況的干擾。此外，熱網的計算機監控技術可以有效提高系統的自動化程度，在減少工作量的同時，增加了系統控制的精確性，在迅速檢修設備問題、節省燃料成本等方面，都具有較為顯著的功效。

3.5 建筑安裝過程中的保溫處理

一些供熱質量問題出現在建筑安裝工程中的保溫處理階段，統計顯示，在相同氣候條件下，發達國家單位住宅建筑面積的供熱能耗僅為我國的1/3，這在很大程度上源于建筑物保溫隔熱性能的差異。目前我國居民多居住在大規模的公寓式建筑中，這些建筑墻體若未進行相應的保溫處理，則往往會導致供熱期內大量的室內外熱量交換，造成嚴重的熱能損失。為解決這一問題，可考慮在建筑外墻一側安裝保溫材料以降低建筑的整體能耗，提高供熱系統的節能效率。

結語

綜上所述，我國集中供熱產業歷經數十年的發展，已經開始由粗放經營向著科學、節能的管理方向發生轉變，各種新技術被相繼應用，并表現出較好的效果。較前期相比，我國建筑單位面積供熱能耗也呈現出了下降的趨勢。但應該看到的是，目前供熱管網的運行和管理中也還仍然存在著諸多問題，供熱節能增效的改進空間還很大。技術工作者應把握這一機遇，在加強自身技術能力和經驗水平的基礎上，不斷將各種新技術應用于實踐，為我國的節能減排工作貢獻力量。

參考文獻

[1] 溫孝斌. 國內供熱節能中存在問題與解決途徑[J]. 科技傳播， 2012（09）.

[2] 徐偉， 鄒瑜. 供暖系統溫控與熱計量技術[M].中國計劃出版社.2000.

[3] 劉金生， 冀衛興， 石愛敏. 供熱系統節能技術分析與應用[J]. 河北建筑工程學院學報， 2007（03）.

[4] 周萬英. 為實現節能在供熱系統中應采取的有效措施[J]. 高校后勤研究， 2006 （05）.

[5] 陳永強， 劉楓， 劉明偉. 集中供熱系統節能措施[J]. 科技創新導報， 2008 （04）.