淺談建筑工程中有關(guān)集中供暖和供熱的節(jié)能問題

劉海湘

秦皇島市熱力總公司 河北 秦皇島 066000

前言

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和城市的不斷發(fā)展，使得人們的生活環(huán)境得到了極大的改善和提升。在城市中，集中供熱一直是其比較重要的一個方面和環(huán)節(jié)，需要不斷的對其進(jìn)行優(yōu)化才能夠滿足實際的居民對其的需求。但是僅僅注重供熱的工作是不夠的，還需要進(jìn)行合理的設(shè)計，在提供供熱的過程中，盡可能地降低能源的損耗，實現(xiàn)城市的可持續(xù)的發(fā)展。

1 集中供熱概述

供熱事業(yè)與人們的工作及生活息息相關(guān)，供熱管網(wǎng)逐漸走入到人們生活中。傳統(tǒng)城市供熱是通過燃煤鍋爐房來為人們提供熱量，從而滿足城市供熱需求。但這種傳統(tǒng)供熱方式不僅會起到污染環(huán)境的作用還會導(dǎo)致不可再生能源嚴(yán)格消耗，使經(jīng)濟(jì)成本逐漸上升。集中供熱方式的運(yùn)用在一定程度上降低了運(yùn)行成本，不僅能為用戶供熱，還可降低環(huán)境污染發(fā)生率，實現(xiàn)節(jié)能減排。近年來，我國集中供熱發(fā)生了較大進(jìn)步，但在實際運(yùn)用中還存在著較大問題。這也是筆者對其展開研究的必要性，確保其在節(jié)能環(huán)保基礎(chǔ)上降低污染[1]。

2 當(dāng)前城市集中供熱管網(wǎng)存在的問題

2.1 集中供熱系統(tǒng)中的鍋爐運(yùn)行熱效率偏低

根據(jù)我國《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求，民用建筑鍋爐的熱運(yùn)行效率標(biāo)準(zhǔn)為68%以上，國際上對于此項目的熱運(yùn)行效率標(biāo)準(zhǔn)為80%。而在我國的城市集中供熱系統(tǒng)中，鍋爐的熱運(yùn)行效率平均僅有63%，可以看出不但遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)，距離國家標(biāo)準(zhǔn)也還有很大差距。鍋爐運(yùn)行效率低主要是由于我國鍋爐燃料多采用的是質(zhì)量較差的原煤，原煤中包含大量的雜質(zhì)、水分，燃燒性能差、不能滿足鍋爐燃燒的條件，不能支撐鍋爐的滿負(fù)荷工作。

2.2 供熱管網(wǎng)布局不合理且輸送效率低

隨著城市的發(fā)展，新增了不少支管線。但是，這些后續(xù)用戶在上供熱管網(wǎng)時，大多沒有進(jìn)行計算，管道的敷設(shè)一段一段地施工，使一些管線呈單一枝狀延伸。我國關(guān)于集中供熱系統(tǒng)供熱管網(wǎng)輸送效率的標(biāo)準(zhǔn)為不低于90%，但在實際中，供熱系統(tǒng)的輸送效率僅為65%。我國現(xiàn)在建成使用的供熱管網(wǎng)存在嚴(yán)重的保溫?zé)釗p失、水力失調(diào)、熱泄漏等問題。

2.3 熱力失調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重

我國城市集中供熱系統(tǒng)基本采用的都是單向順流的方式，即熱量從熱源開始沿一個方向貫通所有居民家庭。這種方式造成了嚴(yán)重的供熱冷熱不均。一部分家庭距離熱源近，室內(nèi)溫度非常高，冬季還需要開窗降溫，極大的浪費(fèi)了能源。另一部分家庭由于距離熱源遠(yuǎn)，熱量傳輸過來時溫度已經(jīng)不夠，室內(nèi)溫度過低還需要再開空調(diào)、電暖器等設(shè)備取暖，造成了二次資源的消耗。城市集中供熱系統(tǒng)為了能使每個家庭的溫度都達(dá)標(biāo)，只能加大力度供暖，一方面浪費(fèi)熱力資源，另一方面造成部分家庭溫度過高[2]。

3 城市集中供熱的節(jié)能技術(shù)

城市的集中供熱技術(shù)根據(jù)供暖的環(huán)節(jié)，主要分為熱源節(jié)能、熱網(wǎng)節(jié)能、建筑節(jié)能以及余熱回收技術(shù)。各個環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，共同完成節(jié)能供暖。

3.1 熱源節(jié)能

因為現(xiàn)在的供熱系統(tǒng)的熱源主要是煤，在能源的使用上改變能源的使用量。在煤的使用方面，可以采用分層給煤燃燒技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)等。分層給煤燃燒技術(shù)主要是根據(jù)燃煤爐的燃煤過程，將燃煤分層，使煤充分燃燒，并能夠減少排煙量以及未燃燒煤的損失。通過分層給煤技術(shù)，鍋爐的配風(fēng)合理，能夠減少設(shè)備故障的可能性，提高鍋爐的供熱效率。變頻調(diào)速技術(shù)，將水泵、風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)技術(shù)。這個技術(shù)過程主要是通過計算機(jī)進(jìn)行控制，收集信息，計算出負(fù)荷量以及實際的溫度需求量，通過軟件對電機(jī)、變頻器進(jìn)行整體的優(yōu)化，最終達(dá)到調(diào)節(jié)的最優(yōu)。變頻調(diào)速技術(shù)，可以調(diào)節(jié)壓力、流量和溫度等，將供熱質(zhì)量明顯提高，增大供熱面積，減少能源浪費(fèi)，增加社會效益。

3.2 熱網(wǎng)節(jié)能

熱網(wǎng)作為整個供暖技術(shù)的主要過程部分，熱網(wǎng)工程也成為供暖系統(tǒng)的關(guān)鍵，但是熱網(wǎng)受到城市的地質(zhì)地貌、天氣環(huán)境、溫度等外界條件的影響較大。在熱網(wǎng)節(jié)能方面，需要將注意力集中于水力平衡方面，提高水力穩(wěn)定性。這里的水力平衡主要是指管道水與外部環(huán)路的水力平衡。在水力不平衡時，就會造成溫度不標(biāo)準(zhǔn)，能源的損耗也會非常嚴(yán)重。在管網(wǎng)設(shè)計時，要根據(jù)實際需求，設(shè)計閥門調(diào)節(jié)、減壓閥等這些輔助設(shè)計。在外網(wǎng)的設(shè)計上，要注重管道鋪設(shè)的合理性，鋪設(shè)的路線走向以及主干線的合理布置都要考慮，這些都會提高熱效率。

3.3 太陽輔助節(jié)能

太陽能是新型的能源，將城市的集中供暖設(shè)計中普通的供暖設(shè)備，結(jié)合太陽能的輔助設(shè)備，利用太陽能進(jìn)行加熱，也要結(jié)合響應(yīng)的配電設(shè)置，共同實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自動化、利用太陽能輔助節(jié)能，實現(xiàn)無煙排放，降低成本，實現(xiàn)節(jié)能減排目的。太陽能資源的成本較低，結(jié)合集中供暖設(shè)備，就會具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。不同于供暖設(shè)備，太陽能設(shè)備不僅可以與供熱源一樣，進(jìn)行大面積的集中安置，也可以在居民點進(jìn)行分散安置。不同的地區(qū)，結(jié)合不同的要求，進(jìn)行合理的配置。

3.4 余熱回收技術(shù)

余熱回收技術(shù)主要指將低溫水通過煙氣進(jìn)行加熱，一方面提高資源的利用率，另一方面，也降低了煙氣在排放時的溫度，減少熱污染。煙氣中含有大量的污染物質(zhì)，煙氣也要進(jìn)行回收，對煙氣的余熱進(jìn)行重復(fù)的利用，降低煙氣排放的溫度，降低煙氣在空氣中的濃度。余熱回收屬于資源的循環(huán)利用，真正實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。回收的余熱再利用，也可以將其設(shè)計理念用在其他的設(shè)計環(huán)節(jié)，將其他材料進(jìn)行再次利用。例如將未燃燒結(jié)束的煤渣進(jìn)行處理，再次二次燃燒，實現(xiàn)煤的完全燃燒。

4 結(jié)束語

從上述了解了當(dāng)今城市集中供暖的現(xiàn)狀，以及節(jié)能供暖的主要技術(shù)和特點，在設(shè)計水平較低，資源回收不當(dāng)?shù)葐栴}下，采取引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，利用綠色無污染材料，結(jié)合先進(jìn)能源的使用，將城市的集中供暖達(dá)到節(jié)能減排的目的，為居民的生活帶來便利，人民生活水平的提高，才能從根本上促進(jìn)城市的發(fā)展和進(jìn)步。

[1] 任凱.城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題及對策[J].居業(yè),2016,(3):38-39.

[2] 金運(yùn)強(qiáng).集中供熱住宅供暖系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)要點探究[J].化工管理,2017,(8):249.