淺談供熱采暖節能技術的應用

劉福慶

摘要：隨著經濟的發展，做為我們衣、食、住、行之一的住宅，其建造和運行過程中，必須考慮能耗和環保，這也是建設部確定的建筑業的發展方向。

關鍵詞：供熱采暖；節能；可持續發展

在工業化高度發達的二十一世紀，供熱采暖系統是由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設備）三個主要部分組成的能源消耗。搞好節能工作，尤其是供暖節能，不僅是中國節能工作的重點，而且對保護環境也同樣意義重大。

1 息息相關的供熱系統

供暖智能型系統調溫節能控制器是目前國內先進的以數碼未處理技術為基礎的智能化外控裝置。供暖系統主要能耗是燃料、電、水，在保證供暖質量的前提下，減少這些能源的消耗是可以實現的，所以有采暖供熱系統節能。熱能輸送由熱網承擔，供熱管道由鋼管、保溫層和保護層組成，其結構依敷設而異。管道敷設有架空、管溝和直埋三種方式。某小區智能型調溫節能控制中心（熱交換供熱系統）以未處理技術為基礎，專門設計用于換熱站供暖節能控制的智能化裝置，其獨特的可變溫度相應軟件和專家識別系統，使整個系統的溫度超調或失調最小化，換熱站運行效率有效提高，大幅度降低能耗及運行費用。在熱網管線上有時還設置中間加壓泵，以降低和改善系統水力工況（設置在非空載干線上，還能節省輸送電耗），它的能量消耗設備是水泵，可用單位供熱量的耗電量來評定耗能水平。現監控數據上傳至原有監控電腦并編程組態畫面實現控制。系統軟件能準確、及時顯示換熱站、采暖系統和輔機設備的運行參數和工作狀態，可以清晰直觀動態的觀察整體和局部供熱系統的工藝流程圖，并可以設置換熱站機組運行參數。

2 現階段贊同的供熱采暖技術和手段

2.1 一般供熱采暖流程

供熱系統從熱制備→轉換→輸送→用熱環節的能量進入和輸出必須相等，即：

輸入能量=可用能量+∑能量損失

能源利用率=可用能量/輸入能量

主要措施是供熱負荷小的時候，建設區域鍋爐房，待供熱發展到一定規模時，再興建熱電廠。然而，興建熱電廠不僅需要大量資金，而且建設周期長，短期內不能立即見效。這與迅速增長的供熱需求不相適應。目前，北方各大中型城市均有一個或幾個以熱電廠為熱源的熱網。它是利用燃料中的高品位熱能發電以后，將其低品位熱能供熱的綜合利用能源技術。采用分層燃燒技術，改善鍋爐燃燒狀況。目前城市集中供熱鍋爐房多采用鏈條爐排，燃煤多為煤炭公司供應的混煤，著火條件差，爐膛溫度低，燃燒不完全，爐渣含碳量高，鍋爐熱效率普遍偏低。優化一、二次網供熱系統及循環水泵工況節約電能，循環水泵的工況與供熱系統管路的設置密切相關。循環水泵與系統的管網匹配合理，水泵運行時效率高，電能消耗小；不合理效率低，電能消耗就大。循環水泵的流量就是采暖系統的循環流量。

2.2 分層供熱及采暖設計

采用分層燃燒技術對減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率，有明顯的效果。應用阿法拉伐換熱設備和技術，實施二次換熱隨著供暖面積的增加，鍋爐噸位的提高，直接供暖帶來的矛盾日益突出，外網失水量大，一次水水處理費用高，外網的水力失調嚴重，直接危及鍋爐的正常運行，也嚴重影響供暖效果。自1996年始，我們將整個供暖系統全部改造為換熱站二次供熱，一次水與二次水分離，確保了一次水的水質、壓力和溫度，使鍋爐在設計的高效區運行，即節約了能源，也確保了效果。鍋爐生產的高溫水在換熱站，交換出的低溫水作為供熱用水，減少了水力不平衡。分散式燃氣采暖，分為模塊化采暖和分散集中采暖，一個建筑單元、一個建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為模塊采暖（也稱為單元式燃氣采暖）。多個相鄰且使用性質相同的建筑師用那個一個燃氣鍋爐房采暖稱為分散式集中采暖，其特點是有一次熱網直供。

3 探尋供熱采暖中的潛能

3.1 把握可持續發展戰略

節能降耗是經濟發展的永恒規律。落實科學發展觀，實現可持續發展，必然要求節能降耗。要加大科技創新和制度創新力度，發展循環經濟和知識經濟，以實現經濟社會全面協調可持續發展。在換熱站內通過安裝氣候補償器，解決司爐工“看天供熱”現象，實現熱源輸出負荷、總管供回水溫度與室外溫度量化控制。可在建筑物地面結構層上，首先鋪設高效保溫材料，起到單向保溫和隔熱的作用；而后將通水管用特殊方式雙向循環，按一定間距固定在保溫材料上；最后回填豆石砼，經夯實、平整后再做地面面層（材質不限，可以是大理石、木制地板、地毯等）。中小型鍋爐、采用煤與爐渣混燒法是一種投入較很小，效果很好的節煤措施。按照智能測控調節系統軟件“采暖供熱系統專家識別系統”設定的曲線進行動態調節供暖，（根據需要可任意設定室內所需要的采暖溫度值，采暖供熱專家識別系統根據客戶的需要供暖）。

3.2 今昔對比求發展

現有設備大都是20世紀80年代初的產品，工藝落后，裝置陳舊，適應不了“十一五”規劃的要求。因此，要發揮民間社團的作用， 建立“企業-協會-高校”的技術聯盟，合力研究新型污水處理設備，實現中水回用、節約金屬和三廢達標的目標。可研究開發小區供熱系統水力熱力工況動態模擬及動態規劃軟件。使該軟件可以模擬整個采暖季耗電量及圍護結構各表面溫度隨室外溫度的變化規律，為供熱采暖系統的節能開發提供了一種有力的計算模擬和分析工具。并在上述軟件開發的基礎上，分別就質調節，質、量并調兩種動態運行方案建立模型并可進行模擬計算，分析不同方案的不同特點，進一步得出供熱系統動態運行節煤、節電的定量指標，為實現量化管理創造有利條件。

3.3 與時俱進的曲線運行方式

氣候補償器內部設定幾條運行曲線，對閥門的開度，以及各曲線的斜率設定，根據室外溫度的變化及用戶設定的不同時間段內對室內溫度要求，按照設定曲線求出恰當的供水溫度進行自動控制，實現供熱系統供水溫度的自動氣候補償，避免產生室溫過高/低而造成能源浪費。且還可以推廣管道充水保護技術，防止管道腐蝕。熱力站入口裝設流量控制設備，解決一次水系統水力失調現象。對冬季供暖鍋爐，提倡連續運行，分時供暖，節約能源。氣候補償器通過實時采集室外溫度，結合PID控制方法與模糊控制理論，根據用戶不同條件下對室內要求，智能的計算當前室外溫度情況下的理論供水溫度，并以此理論溫度為依據，對安裝在總供回水管線上的電動閥及換熱器進行負荷調節。最后，設有氣、水、電三路控制、全自動、連鎖。加強建立和監督有效的鍋爐房的運行管理制度。每一模塊都配有高溫控制和防爆控制器、高質量安全閥，是消防、勞動部門認可的安全型鍋爐。改變設計理念，搞好分配任務和司爐人員的上崗及管理制度。建立正確、完善、切實可行的運行操作規程。

4 結束語

在調查中發現冷風滲透量對燃氣量影響很大，由于燃氣采暖成本高，減少燃氣耗量是降低采暖的關鍵，解決問題必須從影響供熱能耗的各個環節全盤綜合考慮。千千萬萬的方法在試行，在實行；我們今天應用實用而先進的技術，只希望能夠真正達到高效、節能、環保、方便、安全、放心的使用。為未來的藍天我們共同努力，為國家實現可持續發展助力。

參考文獻

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