集中供熱系統能耗過大的幾個因素分析

郭勝杰

[摘要]文章簡要介紹了供熱節能的重要性，從建筑物維護結構的傳熱系數、末端換熱站的水力工況、熱網失水的有效控制管理、循環泵的調節控制手段、氣候補償裝置的應用、改善供熱二級管網和熱用戶的水力失調問題、運用物聯網技術實現供熱系統遠程調控、加強科學管理，確保供熱安全運行等幾方面論述了導致集中供熱系統能耗過大的幾個因素。

[關鍵詞]采暖供熱系統；運行；節能問題

文章編號：2095-4085（2016）04-0036-02

我們所倡導的供熱系統節能指在保證終端用戶室內溫度、濕度、清潔度和空氣流動速度等參數達到標準的前提下，為了最大限度地提高整個系統的能源利用效率、降低建筑物的能耗所采用的技術手段或技術措施。

1.供熱系統能耗過大的因素

1.1建筑物維護結構傳熱系數過大

我國北方老式建筑物多為紅磚外墻，傳熱系數在lW/（m²K）左右，外窗傳熱系數在3.5W/（m²K）左右，遠高于節能標準值。這直接導致采暖負荷大幅增加。因此，我們要積極做好建筑物墻體的保溫，加強對老舊建筑物的改造，采用新型節能外窗，減少冷風滲透的耗熱量。

1.2末端換熱站的水力工況達不到設計標準

（1）在冬季最冷季節的時候，由于管網流量大，導致鍋爐出水溫度過低，管網處于大流量小溫差狀態運行，末端換熱站溫度過低。（2）各換熱站及熱用戶人口沒有流量調節設備，造成管網近遠端由于壓差不同，導致流量分配不均。為了保證末端用戶的需求，只能采用大流量、小溫差的運行方式。（3）管網和熱用戶缺乏統一的規劃，在管網的布置和用戶的連接上存在很多不合理的地方，如管徑選擇不合理，管網中私自增加的加壓泵過多，在管網設計時，沒有考慮未來用戶的預留問題，增加新用戶以后，使水力工況更加紊亂。

1.3無法對熱網失水進行有效控制管理

以某地區換熱站為例，二級網循環流量為800m³h，由于系統供熱半徑較大，且管線老化嚴重。其日平均失水量700m³。造成失水原因很多，如管網的老化，私自防水等。失水率增大后勢必會增大站內的水處理設備及補水泵的運行時間。在一些換熱站內，由于水處理設備處理量小于失水量，不得不用冷水直接補充進管網，這樣會加劇管網的腐蝕，造成熱量損失。按補水溫度10℃、補水量30t/h計算，補水需要熱量為3.4MMV，造成很大的能源浪費。

1.4循環泵缺少必要的調節控制手段

供熱系統設計時，換熱站內的循環泵選型依據管網的最大流量進行選擇。因此在供暖初期，需要熱量較小時，需要水量也較少。此時，循環泵仍按設計最大工況運行，造成很大能源浪費。變頻技術和自動控制技術在供熱行業得到廣泛的運用。從熱源廠到各個熱力站內的循環泵都進行了變頻器節能改造，可以通過調節循環泵的赫茲數降低電能消耗。在初末寒期，通過調低循環泵運行的赫茲數，即可滿足生產運行，特別是對于設計較大而所供負荷較小的場所效果特別明顯。

1.5氣候補償裝置的應用

氣候補償器是一種內部設有供熱調節曲線的自動控制儀表。當室外氣候變化時，布置在建筑室外的溫度傳感器將室外溫度信息傳給氣候補償器，氣候補償器根據室外空氣溫度的變化和其內部設有的不同條件下的調節曲線求出二級網恰當的供水溫度，通過輸出調節信號控制一級網電動調節閥開度，從而調節熱源出力，使二級網輸出供水溫度符合調節曲線水溫，以滿足因室外溫度變化而引起的末端負荷的需求。氣候補償器由氣候補償節能控制器、溫度傳感器、室外溫度補償傳感器、電動溫控閥等幾部分組成。其一般用于供熱系統的換熱站中，根據室外溫度引起末端負荷的變化調節二級網的溫度。或者采用鍋爐直接供暖的供暖系統中，通過檢測室外溫度的變化引起采暖負荷的變化，調節熱媒的溫度。

1.6改善二級管網和熱用戶的水力失調問題

用戶和熱源之間的輸送距離不同、用戶的建筑物高度不一，造成了用戶室內溫度冷熱不均現象，即水力失調。目前，改善二級管網水力失調比較常見的做法是，在每棟建筑物采暖回水干管上安裝自力式流量調節閥，使流經每棟建筑物的熱水量得到控制，從而有效解決了供熱系統中“大流量、小溫差、近熱遠冷”的問題。根據系統的形式，一般按照如下方式進行改造：（1）對六層建筑物的上供下回式垂直單管、雙管系統，一般只在五、六層增加跨越管，減少流經五、六層散熱器的熱水量。（2）對于采用水平式單管系統的建筑物，環路散熱器在六組以內可在前兩組間增加與支管同徑的跨越管，以減少流經前兩組散熱器的流量。（4）在各組散熱器上加裝恒溫閥，當室內溫度達到設定溫度時，自動關小閥門，減少流進散熱器的熱水量，也是目前解決水力失調的辦法。

2.物聯網技術在供熱系統中是應用

隨著時代的發展物聯網技術也日趨成熟，把物聯網技術應用到供熱管理系統中來，是物聯網開拓新領域的必然趨勢。同時，也滿足了供熱管理不斷向市場化、規范化、自動化、網絡化以及科學化的方向發展的要求。應用物聯網技術對供熱系統的管理主要是對熱表數據的實時遠程監控，能夠自動的、準確的、定時的完成對用戶熱表數據的讀取，然后通過某種網絡傳輸方式將數據傳輸到監控中心，并對數據進行合理的存儲、檢測、分析、統計以及管理。

3.以科學管理確保供熱系統的運行

供熱企業制定供熱節能管理制度，增強企業在節能技術領域的研發實力。在供暖初期要對員工進行培訓，強化員工的節能減排意識，采取有利的政策調動員工的積極性。在供暖結束時，要對整個采暖期所發現的問題進行總結，鼓勵員工對所發現的問題提出意見和建議，并對員工的想法進行論證實施，調動員工的創新性，積極發現并解決問題，從基礎和本質上保證供熱安全運行，確保供熱綜合效率。

4.結語

供熱企業作為能源消耗的大戶，必須把節能作為一項重要工作來抓。做好供熱節能的工作必須要從熱源、熱網、熱用戶幾方面努力，找出每一環節能源消耗過大的原因，從節水、節電、節能的角度出發，才能真正降低能源消耗，實現清潔供熱、高效供熱。