集中供熱系統的節能分析和優化設計

張建齊

秦皇島市熱力總公司

集中供熱系統的節能分析和優化設計

張建齊

秦皇島市熱力總公司

目前我國北方地區大多實現了集中供熱，為改善人民生活和推動城市的經濟建設發展作出了巨大貢獻。但隨著低炭經濟和國家節能減排目標的推進，供熱企業運行效率偏低、能耗過大、供熱成本偏高的問題顯得尤為突出。本文對集中供熱系統的節能分析和優化設計進行了簡要分析。

集中供熱系統；節能；優化設計

1 當前供熱工作存在的問題

1.1 設備運行的效率較低

在采用鍋爐供熱時，實際運行效率在60%-65%，在有關方面標準中，實施了節能措施后實際應該達到的數值是68%左右，與國際相比我國的供熱實際水平比國低了20%左右。原因在于在燃料方面，原煤沒有經過篩選與洗選，不能達到鍋爐燃燒的基本條件，不完全燃燒產生的熱損失較大。存在一定的低負荷運行情況，排煙損失及過剩空氣系數較大。

1.2 管網的輸送效率

管網輸送效率計算是管網輸送總的熱量減去各段管網熱量損失，得到的結果與總熱量相除。國家在此方面標準為90%，在實際運行過程中，輸送效率只有66%-68%左右。主要的損失在保溫熱損失，除此之外還有泄漏與失調方面的因素，在這兩項之中后者造成的損失較大同時也相當普遍。

1.3 供熱質量較差

用戶采用的供熱系統沒有有效調控設備，造成在供熱冷熱不均的同時還存在不達標現象。企業在進行調節時，相應的能源消耗就會增加，又會出現供熱過剩情況，系統能耗也會相應增加。

1.4 供熱系統自動調節問題

供熱系統的自動控制系統不夠完整，不能實現室外條件改變時的自動調節。已經安裝的智能設備沒有真正的投入使用，既不能及時的收集室內、外的變化，也沒有連成一個系統，不能對管網變化作出調節和反饋。建筑的熱負荷是隨著室外溫度的變化而變化，該系統并沒有采集最不利點室內溫度，也沒有對其的反饋，不利于整個系統的調節與控制。

1.5 供熱管網熱損失嚴重

管網沒有良好的保溫特別是管道附件，導致管網熱損失嚴重，部分管井內有積水，管道腐蝕嚴重，管道在運行中會由于壓力的波動而出現漏水現象，這種可以避免的漏水點增大了整個系統的漏水量，補水量的增多會增大整個系統的運行能耗。管井的積水以及管壁結露形成的冷凝水會腐蝕管道上安裝的壓力表、溫度計，使儀表形同虛設不能正確的反應管道的實際情況，不利于管網的調節及運行管理。

2 關于城市集中供熱節能設計探討

依據我國節能減排的戰略目標，現階段我國其中一部分城市中的地集中供熱系統開展的節能情況均處于穩步發展階段。但是我們應該具有思安居危的意識，供熱系統節能設計人員應該在實際的設計過程中，應該充分了解系統中的關鍵點或者其重要環節，進而達到簡化供熱系統節能設計的目的。

2.1 對城市集中供熱中的熱源部分進行節能設計

在城市集中供熱中，在熱源的節能設計是非常重要的，其不但能夠節約燃料，還能有效減少供熱系統對環境產生的污染情況。具體的節能設計涉及到以下幾點：其一，需要供熱企業嚴格執行節能減排要求，在燃燒時選用以清潔燃料燃燒為主的熱源設備，如天然氣鍋爐等，需要注意的是此類熱源設備應該完善其配備，如配置煙氣預熱回收設備和循環水系統脫氣設備以及變頻控制設備這系列的設備，以提高節能效果。其二，在實際的操作過程中需要對工作人員進行培訓，不斷培養工作人員的節能和環保意識，同時讓工作人員能夠按照相應的操作規范進行供熱，降低由于人為因素導致的資源浪費，同時也會對環境造成一定的污染。其三，配備節能控制設備以及計量裝置。在進行供熱的過程中，會以室外溫度自動調節熱源的供回水溫度為基礎，進而完成按需供熱，以進一步節省能源，防止出現熱量或者資源浪費現象;同時安裝計量裝置，其能夠根據實際的供熱熱量加以計費，從而達到提醒用戶節約能源的意識、行為的目的。

2.2 對城市集中供熱中的熱網部分進行節能設計

熱網部分的節能設計需要以城市的水文、地理甚至是建筑物特點為基礎，進行相應的熱網規劃設計，同時熱網節能設計方案要綜合考慮經濟，技術方面等問題，進而確定熱網節能設計的優化方案，之后進行水力平衡計算，進而使熱力管網布置具有最佳的設計效果，使其既符合小區的統一規劃，并且通過科學論證付諸應用。另外需要對熱力網實施控制和管理，以進一步提高其節能作用。為此應該拋棄以往的手動調節方式，實施科學管理并推行自動化控制，即應用熱網微機監控系統，以此提高自控系統的可靠性。另一方面需要做到的是不斷提高運行管理人員的技術水平，進而保障整個熱力管網的自動化管理水平達到標準，不斷提高供熱系統的管理效率和水平。最后，對熱網設施和材料的選擇。應該循序漸進的使用聚胺酣保材料，不再使用保溫性能較差的珍珠巖瓦等保溫材。

2.3 對城市集中供熱中的熱力站與二級網部分進行節能設計

一般而言，每一熱力站和二級網點的管理工作不夠細致，技術水平又比較落后，進而造成了熱能浪費。基于上述情況為了更好滿足遠端用戶的供熱需求，可在二級網點處加大流量，實現低溫差運轉。同時為了減少資源浪費，逐漸采用水泵變頻調控，從而最大限度的滿足用戶的需求。

2.4 不斷提升自動化控制的水平

在當代科技的不斷發展下，隨著供熱規模的擴大，應用自動化控制是有效提高供熱系統節能不可或缺的舉措之一，應用其不但能夠節省人力資源，而且能夠有效降低成本。雖然我國的一部分公司已經安裝了相應的計算機系統，然而若想實現真正意義上的自動化控制，還是不夠的。為此供熱企業應該建立相應的熱網熱站的監測點，用以采集數據信號，并將采集到的信號進行整理分析，便于管理人員及時了解熱網的供熱量以及電耗等，并逐步完善其故障診斷以及報警系統等，逐步實現完全的自動化控制。

結束語：

為了能夠大力的發展國家節能戰略，對于集中供熱系統的合理調節是非常有必要的，優化調節集中供熱系統，減少不必要的能耗。采取積極有效的措施進行供暖節能，才能夠實現對于集中供熱系統的節能事業。

[1]肖燕，劉玉斌，胡娟娟.集中供熱系統的節能分析及優化設計[J].門窗，2015，09：149.

[2]蔣鷗.建材企業供配電系統的節能優化設計分析[J].江蘇建材，2014，02：14-15.

[3]王慶峰.集中供熱系統運行調節優化及熱負荷預測方法研究[D].山東大學，2010.