供熱系統節能方法的探討

曹娟 劉旺

摘 要：該文主要探討供熱系統的節能方法，從換熱站，供熱管網，用戶室內等各個供熱系統的環節進行深入探討，力求得到綜合性的節能減排方案。供熱系統的節能絕不是某一個環節需要做的事情，應該是整個系統進行優化，綜合考慮，才能達到最終的目標。

文章編號：1674-3520（2015）-06-00-01

引言

目前，我國能源浪費已是非常嚴重，是世界上第二大能源消耗國，其中采暖能耗占有相當大的比例。采暖能耗一部分是由于供熱系統自身存在的問題及運行管理不到位導致，另一部分是由于建筑圍護結構的保溫性差，熱損失嚴重及用戶無自主節能意識，有私自放水放熱現象導致。隨著國家節能減排工作的開展，節約能源已是供熱企業的工作重點，它不但要求要有良好的企業管理模式，還要求要采用先進的節能技術措施及經濟的運行方式。

一、集中供熱鍋爐房及換熱站內部的節能措施

（一）鍋爐房內主要是燃煤和電能浪費嚴重。降低煤耗就要想辦法提高鍋爐的運行效率，最大限度的降低鍋爐燃料燃燒產生的熱損失，以此來達到節煤的目的。1、燃煤一定要選擇符合鍋爐煤種的發熱量高的優質煤，其含碳量高，灰分、揮發分較小，可以降低固體不完全燃燒熱損失及灰渣物理熱損失。在燃燒的過程中，根據不同的煤種調整煤層的厚度及爐排的轉速，并對風量進行合理控制，使之燃燒處于微負壓狀態。煤層過厚或爐排轉速過快，燃燒不充分既被帶到灰渣區，可形成固體不完全燃燒熱損失；還可以采用分層給煤的燃燒方式或采用煤與爐渣混燒法，同時也降低了爐渣的含碳量。而風量的大小也會影響鍋爐的效率，風量過大會使爐膛溫度降低，剩余一部分空氣會隨著煙氣一起流走，帶走熱量，從而造成排煙熱損失；而風量過小，會造成燃料燃燒不充分，有一部分煤不等完全燃燒就隨爐排轉到進入到爐渣區，又形成了固體不完全燃燒熱損失及氣體不完全燃燒熱損失。另外要控制鍋爐排煙溫度在150～200℃之間，排煙溫度過高就會有很大的排煙熱損失，鍋爐煙道尾部受熱面積灰或是結渣將使排煙溫度升高，所以要盡量保持受熱面的清潔。做好鍋爐爐墻、風煙管道的密封，從而降低排煙熱損失，降低鍋爐的散熱損失。2、鍋爐房換熱站內鼓引風機、循環水泵、補水泵等用電設備是主要的耗電大戶。各設備在設計選型時一定要經過嚴格的計算并與鍋爐換熱器相匹配，同時在運行時降低系統循環水量及阻力損失。鍋爐房內部水循環阻力損失是很大的，在設計時考慮在鍋爐進出口管道處加擴徑管，使水循環的管道、閥門阻力損失變小，并減去不必要的止回閥。使用經過處理的循環軟化水并使之進入鍋爐后保持在PH=10～12范圍內，軟化水硬度降低可防止爐管、管道系統結垢；保持水成堿性防止爐管生銹提高鍋爐熱效率，同時也減小了循環阻力。系統運行循環水量往往大于額定循環水量，在供熱負荷不變的情況下，可以增大系統的供回水溫差降低循環水量；或在設備進出口處并聯一個旁通管分流一部分循環水量，以減小水循環阻力損失。

（二）鍋爐房換熱站內循環水泵在選型時最好是單臺運行。從水泵特征曲線中可以知道，多臺泵并聯它的每臺泵都不在高效點工作。合理的選擇應是選兩臺大小不等的泵，一臺是供熱初期和末期使用的泵，其流量可按計算流量的60%～70%選取，另一臺是按計算流量的100%選取，是供熱期使用的泵。選擇泵揚程時不要與補水泵的揚程混淆，否則泵揚程偏高功率偏大造成電能的浪費。揚程偏高時還可使水泵在超流量下工作，只有關小泵出口閥門，否則電機就燒壞了，這樣電能都浪費在泵出口閥門上了。補水泵選型時流量按系統總容水量的1%～2%選取，揚程也不宜選取太高。補水泵的揚程與系統的定壓有很直接的關系。如果這個壓力點定高了，那么補水泵的揚程就偏大了，造成電能的浪費，所以在滿足一級網高溫水系統都充滿水不汽化、二級網系統充滿水不超壓時就可以了，經濟允許條件下可以采用變頻補水，這是節電的最好方式。

（三）對于換熱器來說，它是整個換熱站內阻力損失最大的，現在很多都采用的是板式換熱器，其水流通道比較狹窄，容易掛垢、堵塞，易造成水流阻力增大，致使水泵揚程增大，電耗增加。

最好的辦法是保證水質防止結垢，系統回水管道上安裝除污器，系統運行前進行沖洗，除去管道中的污物。

（四）使用換熱站控制器對換熱站進行自動化控制及調節，例如丹佛斯ECL控制器。自動化控制技術可以對整個換熱站的換熱效率進行綜合的管理，通過氣候補償等新技術，達到提高換熱效率，智能控制等目的。

二、供熱管網系統的節能

（一）熱水管網在設計主干線宜選較大管徑，水力工況較穩定；支管網可根據熱平衡原理確定管徑，要先從設計上保證管網平衡，避免出現水力失調。

（二）熱水管網應盡量采用自然補償的方式舒緩由于熱膨冷縮產生的應力，盡量減少補償器及固定墩的安裝，而采用無補償直埋技術。補償器的安裝不但增加許多安全隱患，增加了管網的阻力損失，同時也增加了電能消耗。

（三）熱水管網直埋地下采用預制保溫管，可以有效防止熱量的散失。直埋熱網其熱效率可達到90%以上，而架空和地溝敷設其熱損失遠大于10%，如地溝有積水，保溫層被破壞，其熱損失就更大，一般要求保溫管接頭施工規范，保證保溫管質量。

（四）定期檢修管網系統，避免發生事故漏水。原有管網很多都沒有分支閥門，一旦某段發生漏水，只能全部放掉，從而造成煤、水、電的浪費。

（五）熱網水力失調也是耗電的重要原因。系統水力失調造成近端用戶過熱，遠端用戶不熱，這個時候應對管網進行調節。供熱初期要按理論計算對系統進行初調節；閥門調節不了的可在供水管上加節流孔板增加阻力損失，有條件的地方可以設置自動平衡裝置調節平衡，如手動和自動平衡閥門。

三、室內供熱系統的節能

（一）室內供熱系統也要在設計階段要把好熱負荷及水力計算這一關，從設計中把握好平衡，系統平衡了才會相應的節省電能。

（二）室內供熱系統在運行過程中也應做好調節。室內系統易出現水平和垂直失調。

（三）做好用戶系統的保溫。從前的舊樓圍護結構及頂層屋面保溫性差，耗熱量大。現今采用節能保溫墻體使建筑耗熱量指標下降了35%左右。另外設有地溝的管道及樓道內管道都應做好保溫處理，浪費在這里的熱能相當與總熱量的10%左右。

節能工作不是一朝一夕的事，應是供熱企業打的持久戰，必須從方方面面做起，從一點一滴做起，只有采取先進的節能技術方案及行之有效的管理措施，提高供熱企業技術和管理水平，真正做到能源高效利用，設備設施高效率、高質量運行，才會達到節能降耗、經濟運行的目的。