摘 要:隨著經濟的持續發展,能源匱乏現象的日益嚴重,能源形勢不容樂觀城市供熱既是社會公益事業,又是節能減排的重點行業。但是,我國大多數供熱企業目前仍處于粗放經營階段,供熱系統能耗偏高。根據調查顯示,我國城鎮的建筑能耗已經遠遠超過發達國家,因此,我國的節能潛力可以說是相當大的,我國應針對城鎮供熱節能工作,對供熱系統節能措施進行研究。
關鍵詞:供熱;節能;熱力站
就目前而言,我國要想實現建筑節能,必須完善供熱系統的運行工作,提高其運行效率,并不斷提升建筑圍護結構的絕熱性能。我國之所以要強調城鎮供熱系統的節能減排,主要是因為節能減排可以促進城市的供熱系統脫離困境,以使其達到可持續發展的效果。為能夠達到這一效果,我國應通過采取先進的技術,對供熱系統進行改造,并且不斷提高供熱單位的供熱管理水平,提高整個供熱單位和用戶的節能意識,從而實現能源利用的最大化。
1 加強對城鎮供熱系統節能技術的管理
目前國內部分直接連接的供熱系統失水情況嚴重,補水率高的可達循環水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統以及用戶內部系統管網陳舊漏水所致。系統大量失水和熱量丟失、影響供熱能力,而且一些供熱單位還因水處理能力不足,不得不用生水作為熱網補水,而造成管網阻塞和腐蝕。因此,必須加強宣傳教育、加強管理,采取防漏、查漏、堵漏等有效措施,將失水率降到正常的水平。唐山市熱力總公司大部分為直接連接的系統,多年來補水率一直保持在1%以下,取得了很大成績。[1]
2 持續運行冬季供暖鍋爐以節約能源
供暖期熱負荷的變化,應采用調整鍋爐運行臺數的辦法解決,即在初、末寒期減少鍋爐運行臺數,嚴寒期增多鍋爐運行臺數,以避免鍋爐低負荷運行,提高鍋爐運行效率。
利用居民夜間睡眠休息、辦公室無人辦公采暖房間需要的溫度可以適當降低的條件,對住宅和公建采用分時供暖,降低供熱參數以減少供熱量可以達到節能的目的。包頭市熱力公司采用分階段改變一次網供水溫度和對用戶實施分時供暖的辦法;天津市熱電公司在熱力站中通過控制加熱器二次出口溫度對用戶分時供暖,都取得了很好的節能效果。
3 條件合適的供熱系統采用多熱源聯網技術
國內供熱系統的規模正在逐漸擴大,部分供熱系統具有二個或二個以上的熱源。由于各熱源的生產設備參數和燃料等不同,因而熱生產的單位費用不同,因此,在供熱系統運行時采用多熱源聯網運行技術,盡量使熱生產費用低、能耗小的熱源作為主熱源在整個采暖季中滿負荷運行,而熱生產費用高、能耗大的熱源作為調峰熱源提供不足部分的熱量,這樣就能最大限度地提高系統的經濟性和取得良好的節能結果。
結合我國國情,只要熱力站變流量自動控制的手段具備,其他條件可采用輔以手動控制的方式來實現多熱源聯網運行。撫順市熱力公司采用分階段改變閥門切斷位置,解裂運行的方式以調整主熱源和調峰熱源供熱范圍;牡丹江熱電總公司采取主熱源循環泵采用調速泵,調峰熱源配置三種不同能力的定速泵(與不同時期鍋爐運行臺數和循環水量配套),運行時輔以手工調節閥門的方式實現雙熱源的聯網運行都取得了良好的節能效果,因此各城市應根據自身的條件,經技術、經濟等各方面綜合比較后,采用最適宜的方式實現聯網運行。
4 在風機和水泵中采用調速技術以節約電能
由于風機和水泵在選型過程中對揚程的富裕度有一定的要求,加之風機和水泵在進行選擇時,其規格與實際需要的不一定相一致,在多數情況下,都會選出規格較大的風機和水泵,因此,在風機和水泵的選擇與配置時,兩者的能力都有一定的富裕度。此外,在風機和水泵的實際操作過程中,其揚程和流量都會有波動,并且這種波動是不可避免的,也是正常現象,這時候風機和水泵的能力會出現進一步富裕的現象。而在集中供熱系統中,要想保證系統的正常工作和運轉,必須建立熱網,熱網在建設時需要一個較長的時間段,這就使得系統中的循環水量呈現逐年上漲的現象,而整個供熱系統在負荷被滿足之前,其水泵的能力富裕度也是非常大的。[2]
針對風機和水泵耗能較大的現狀,在風機和水泵進行選擇與裝置時,應采用調速技術,因為調速技術的合理采用能后將風機和水泵中的揚程和流量進行快速調整,直到將流量和揚程調整到修妖的數值為止,從而較少電能的消耗和浪費。當然也有相關單位質疑調節技術的使用不僅不會節約較多的電能,反而會增加投資成本,根據調查研究顯示,調速技術在風機和水泵中的有效使用可以達到將近50%節電效果,而因調速技術的采用所增加的投資,則會在一個采暖季內通過減少電費支出就能夠換回,因此,這種技術的有效采用,是值得的。
5 在熱力站入口裝設流量監控設備以解決系統水利失調現象
如今,在我國很多供熱單位和企業采用的供熱系統都是一次系統,這種一次系統的使用雖然被大多數企業和單位使用,但是其存在的缺陷也是供熱系統節能技術使用的一大阻礙。在一次供熱系統中,由于水量在經過各個熱力站時,都無法進行有效控制,從而使得水力嚴重失調,一旦水力失調就會造成能源資源的極大浪費。為解決這一問題,相關技術人員提出應在熱力站的入口裝設流量控制設備,同時裝設自力式流量限制器以確保定流量質調節的安全和有效運行。
為有效保證熱力站供熱的實時性和安全性,應該在熱力站安裝監控系統。在供熱系統工作時應根據實際情況在熱力站設置采暖系統、生活熱水系統和空調系統,并通過安裝監控系統對這些系統進行實時監控。在熱力站一次系統和二次系統中的質調節和流量都不變時,應在二次系統的供回水溫一定的前提下,對以此系統的供水閥門進行適當調節和控制,針對不同的供水閥門可以采用不同的控制裝置,主要的控制裝置包括手動式調節閥、自力式調節閥和配有電動執行機構的計算機控制裝置,其中計算機控制裝置主要是用于控制要求較高的并且控制過程較為復雜的供水閥門。[3]
由板式換熱器、循環水泵、補水裝置、監控儀表和設備組成的熱力站被稱為國家先進的集中供熱間接連接熱力站,這種熱力站采用的是組合式的供熱機組,其最突出的優勢是可以根據室外溫度對二次供水的溫度和熱量進行合理調節。就目前而言,我國已經有部分城市的熱力公司采用和安裝這種供熱機組,并根據調查顯示,取得了良好的效果,不僅可以起到節能的效果,還可以減少占地面積,在安裝過程中也沒有太多阻力等。
參考文獻
[1]史連池,吳偉.供熱系統能耗過高的原因及綜合節能措施[J].煤氣與熱力,2008,28(2):A22-A24.
[2]綦升輝,王新雷,韓瑞香.提高集中供熱系統能源利用效率的途徑[J].煤氣與熱力,2008,28(12):A31-A33.
[3]趙志清.供熱企業節能降耗的途徑[J].煤氣與熱力,2009,29(6):A26-A27.