集中供熱末端節能問題的探討

藺潔

摘要：近年來，集中供熱末端節能問題得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了供熱管網改造能效提高，并結合相關實踐經驗，分別從樓宇管網外保溫等多個角度與方面，就熱用戶系統和末端的節能問題展開了研究。

關鍵詞：集中供熱；末端節能；問題；探討

一、供熱管網改造能效提高

（一）管道外保溫與管網設計

管道外保溫問題一直是困擾供熱效率的一個難點，再好的外保溫也難免管網散熱損失，加之管理不到位，現在普遍存在著入口支管、干管大量裸露的問題，部分地區由于地溝比較潮濕或因為閥門泄漏，導致主干管外保溫材料浸水，喪失保溫作用，使得保溫熱損失較大。如今，管道外保溫已經廣泛應用聚氨酯泡沫預制保溫管，耐高溫溫度為120℃。為了提高這種保溫性能，德國成功研制出真空套管，減少了熱損失，提高了供水溫度。眾所周知，熱量傳遞有對流、傳導和輻射等3種形式，對于對流和傳導，熱量傳遞與溫差成正比，如果溫差增加1倍，傳遞的熱量也增加1倍。而輻射的熱量同絕對溫度的4次方的差值（T14-T24）成比例。溫度差的少量變化便會導致熱輻射能量的大幅度變化。對于管道集中供熱，由于熱媒溫度高，即使是外保溫做得再好，也避免不了保溫管表面與外界有較高的溫差，促使輻射損失大，再加上閥門處的滴漏，密封不嚴等因素，使管道熱損失達30%，甚至更多。因此，建議在管網設計上采用自然補償的方式，在主管道上減少閥門安裝數量，盡量采用焊接方式連接，在主干管上盡可能地采用先進技術（如真空管）提高保溫效果。

（二）管道防腐

管道防腐問題也是困擾供熱運行的一大問題，它會造成管道使用壽命縮短，腐蝕物會造成管道堵塞，對閥門的腐蝕會使得閥門密封不嚴，使管道閥門連接處出現跑、冒、滴、漏現象。如果供熱系統防腐不到位，會嚴重影響供熱質量和投資回收。管道腐蝕主要受水質pH值和含氧量影響，加上高溫水的作用，水質達不到要求，會使得管道腐蝕非常嚴重，因此，應加強水質檢測和管理，控制系統熱水的pH值，有條件的應該除氧，在供熱運行中應該經常對系統進行排污（熱水鍋爐一般每月進行1次排污）推廣管道充水養護技術在不采暖時期對系統檢測后，及時充滿符合水質要求的水。這樣可以做到省去管道運行時的充水準備時間，又可以防止管道內壁腐蝕。采用國際先進技術，利用耐高溫防銹漆粉刷管道內壁，一般的管道腐蝕都是從連接縫處開始然后再擴展到其他乃至整個系統，這就需要在管道連接中注意采取措施讓連接縫處金屬不與熱媒接觸，避免其先受腐蝕。

（三）水力平衡

流量分配不合理，出現水力失調，致使末端不熱。水力失調是集中供熱系統出現局部不熱的一個主要原因，調節費時費力，而且很難達到十分理想的效果，并且供熱半徑越大水力失調的現象就越嚴重。系統設計時采取分級多段的控制策略，避免一級泵作用半徑大，產生嚴重的水力失調。對于供熱系統，管路越多，流量就越難做到按需分配，而某一支管上閥門的調控就會影響其他支路的流量分配，雖然設計工作者在選用水泵時考慮到最不利末端熱用戶的流量需求，但是在水系統運行中，由于受調節各支路閥門開啟度的影響，使得末端的流量偏離設計需求，設計工作者雖然采用調節閥，消除多余的水泵壓頭（或加旁通管），但是這時水泵沒有發揮出有效功率，浪費了一部分電能，還會使水泵的壽命減少。分級控制便可以極大限度地避免這一問題。變頻水泵雖然有效節約電能，可以單級控制水泵，它卻難以實現水力平衡，反而會使這個問題更加突出，尤其是多支路、作用半徑大的采暖系統。建議主干管采取變頻泵，支管上盡量采用普通水泵，防止水力失調現象在熱用戶端產生，造成室內溫度冷熱不均。

二、熱用戶系統和末端的節能問題

（一）樓宇管網外保溫

對于樓宇供熱管網，至今還存在大量管道該做外保溫而不做外保溫的現象，有一部分熱量在管道內輸送過程中損失掉，不是在熱用戶末端，這一部分能量浪費是完全可以避免的。對于樓宇采暖系統，可以采用定壓保溫水箱，防止因為直接連接主干管方式產生多支路而加重水力失調現象，也可用以水力平衡閥等設備，以降低水泵壓頭，達到節能目的。

（二）分戶計量

隨著節能減排的要求日益嚴格，為達到能源利用率高的目的，對采暖用戶采取分戶計量措施十分必要。但是分戶計量也是有諸多問題需要解決的，比如：個別熱用戶為節省費用，存在“蹭熱”現象，造成熱用戶之間用熱心理不平衡，加之房間因外墻和朝向等原因導致供熱負荷不一樣，分戶計量的應用將使得熱負荷較大的用戶每年要承擔更多的計量費用。因此供熱公司需要提出1套合理的計量方案，盡量實現各熱用戶公平收費、節省能源的目的。

（三）散熱器和地暖結合的方式

末端散熱設備的充分利用可以采用散熱器和地暖相結合的方式。散熱器采暖一般采取的是95℃～70℃的供回水方式，而對于地暖采取是55℃～45℃或50℃～40℃等低溫熱水，溫差為10℃的方式。如果采用單一的散熱器采暖方式，熱水利用溫差僅25℃；而和地板輻射采暖相結合，熱水利用溫差可達35℃以上，可以減少可循環水量。當供回水的溫差越大，降低了回水溫度，能使鍋爐等加熱設備在加熱回水時增加傳熱溫差，從而提高加熱設備的加熱效率。

三、結束語

綜上所述，加強對集中供熱末端節能問題的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的集中供熱末端節能過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻：

[1]王春玲.集中供熱的現狀及發展趨勢[J].林業科技情報，2017 （01）：115-116.