節能美化生活

北京市鍋爐供暖節能中心

編者按：3月5日上午，第十二屆全國人民代表大會第三次會議在北京人民大會堂開幕，李克強總理代表國務院向大會作政府工作報告。報告中，李克強指出，要打好節能減排和環境治理攻堅戰，環境污染是民生之患、民心之痛，要鐵腕治理。從建設中國特色世界城市的要求出發，圍繞建設“人文北京、科技北京、綠色北京”的目標，從確保城市安全、穩定、和諧供熱出發，推廣供熱節能技術，是創造更美和諧生活的必然要求。本期編輯部特別介紹熱計量技術、供熱系統集中自動控制技術、管網水力平衡調節技術等3項供熱節能技術，讓我們關注供熱環保，共建綠色家園。

熱計量技術

為貫徹執行建設部、國家發展和改革委員會、財政部等八部委《關于進一步推進城鎮供熱體制改革的意見》和建城[2006]159號文件，推進城鎮供熱體制改革、實行用熱商品化，實施建筑節能改造，實現供熱系統熱計量的要求，在提高供熱供暖質量的同時，實現節能降耗。供熱計量包括供熱采暖系統的熱源、熱力站、建筑物以及用戶供熱量和用熱量的計量。新建建筑和既有建筑改造必須執行國家建筑節能標準，達到建筑節能要求，并具備熱計量及室溫調控功能。供熱采暖系統應達到可調控和分段計量的技術要求。室外供熱系統的熱源、熱力站、管網、建筑物必須安裝計量裝置和水力平衡、氣候補償、變頻等調控裝置。新建建筑室內采暖系統應安裝計量和調控裝置，包括：戶用熱表或分配式計量等裝置、水力平衡、散熱器恒溫閥等裝置，并達到分戶熱計量的要求，經驗收合格后方可交付使用。既有非節能建筑及其供熱采暖系統的改造應同步進行，達到節能建筑和熱計量的要求。既有建筑采暖系統的計量改造，在樓前必須加裝計量裝置，室內采暖系統應根據實際系統情況選擇不同的計量形式，包括戶用熱表或分配式計量等裝置。實行3級熱計量模式， 如圖1、2、3、4所示，即源級熱計量、樓級熱計量和戶級熱計量。

供熱系統集中自動控制技術

供熱系統集中自動控制技術主要用于熱源多臺鍋爐的集中優化控制。把熱源的多臺鍋爐看成是一個整體，進行優化控制達到熱源整體效率的最大化。供熱系統集中自動控制技術是以PLC為核心的智能化自控技術，能夠與原控制系統共同動態調整系統運行狀態完成系統的供熱控制，可根據外部熱負荷的變化動態給出系統的最優化控制運行方式，達到熱量生產過程的供需平衡和最優化控制，從而最大限度的提高熱源的運行效率，有效地降低整個供熱系統的無功能量消耗。

應用案例：

以燃氣鍋爐為例，可實現的功能有：

根據熱負荷的變化和變化率，對多臺鍋爐進行啟停順序控制，負荷燃燒控制。通過負荷調節來實現減少鍋爐的啟停次數。通過控制實現鍋爐運行在50%-70%之間運行，使鍋爐保持在高效區運行。根據系統二次側溫度自動調整鍋爐的目標溫度，鍋爐出水溫度間斷變化。

鍋爐運行負荷問題是多臺鍋爐運行時必須考慮的問題，在系統軟件中統計鍋爐啟停次數和每臺鍋爐運行累積時間，通過軟件排序實現鍋爐負荷的平均分配。一般采用的算法是隊列法，即啟停按1-2-3、2-3-1、3-2-1的方法循環操作，可以采用設定的天數作為循環周期。

根據系統回水溫度調整混水泵，實現鍋爐回水溫度不低于60℃。爐前泵（閥）控制，使泵或閥在鍋爐停止工作時關閉。

管網水力平衡調節技術

管網水力平衡技術是指一項通過在室外供熱管網的各支路安裝水力平衡裝置，并依據各支路設計流量值對整個管網的水力工況進行調節，解決供熱管網系統水力失調問題，使整個供熱管網達到水力平衡的技術。

導致系統水力失調的原因有很多，如：1）開始系統運行時沒有很好地進行初調節;2）熱用戶的用熱量要求發生變化等。由于熱水供熱系統各環路之間的水力工況相互影響，系統中任何一個熱用戶的流量發生變化，必然會引起其他熱用戶的流量發生變化，也就是在各熱用戶之間的流量重新分配，引起了水力失調。

室外供熱管網水力失調分為靜態水力失調與動態水力失調。

靜態水力失調主要是因設計、施工、管路的管材管件等因素影響管網各支路的管道阻力系數，致使管網各支路之間的實際管道阻力與設計值不一致，反映到流量上表現為管網各支路用戶的實際流量與設計流量不一致，產生水力失調。水力失調直接導致熱力失調，表現為實際流量值大于設計值的用戶室溫偏高，實際流量值小于設計流量值的用戶室溫偏低。靜態水力失調是供熱系統自身存在的問題，可通過安裝并調試靜態水力平衡閥加以解決。

動態水力失調主要是因管網系統部分支路熱用戶通過調節系統閥門改變系統流量從而調節供熱量以適應其用熱需求的變化。該部分支路熱用戶流量變化直接影響到管網其他支路熱用戶的流量，產生水力失調。動態水力失調是供熱系統在運行過程中產生的問題，可通過應用自力式壓差控制閥與自力式流量控制閥加以解決。