集中供熱二次網節能控制方法

琚 琇

(太原市熱力集團有限責任公司，山西 太原 030001)

經濟發展需要消耗大量的能源資源，但是資源是有限的，這就對節約環保建設提出了更高的要求。當前國內經濟發展過程中消耗的能源相對較多，通過對集中供熱系統進行合理控制，可以提高能源利用的效率，對節約能源成本支出，提高企業經濟效益等具有重要意義。

1 供熱系統的結構

一般來說，供熱系統是由熱用戶和管網以及熱源組成的，在供熱制備完成，經過一定的轉化從管網輸送到熱用戶家中，用戶即可用熱。就當前來說，城市中的熱電廠和指定區域內的鍋爐房等是供熱制備的主要分布區域。燃料燃燒過程中會產生大量的熱，一般用熱水通過管網輸送到用戶家中。鍋爐、燃料運送和鼓風機、水處理、輸配系統的水泵以及清除灰渣使用的機械是當前區域內的鍋爐房運轉過程中耗費的主要能源，而管道及其相關的設備和附件則是供熱系統管網的主要組成部分。利用架空、管溝和直埋三種方式鋪設管網。就當前來說，供熱管網的能耗損失主要由其沿途的泄露損失和散熱損失組成。在供熱中轉站中，系統循環水泵和補水泵以及熱交換器等對能量損耗產生了極大的影響，這也是二次網內熱量流失的主要原因之一。當熱量通過管網傳輸到用戶家中之后，在供暖散熱器的幫助下，熱量可以實現在用戶家中的擴散，用戶的房間內即可保持相對比較適宜的溫度。而在用戶使用過程中，熱量也會出現一定的損耗，該類損害主要是由用戶使用的散熱器的質量和性能以及建筑物的保溫性能和圍護結構等決定的。

2 當前供暖能耗存在的問題

2.1 供暖企業設備落后造成能源浪費

隨著經濟和科技的發展，供暖技術和供暖設備等也在不斷推陳出新，但是受到熱管道建設的影響，其在出場時的供熱管道材質等和到二次網中使用的管道材質是基本相同的，這就導致在熱量傳輸過程中，其熱量的分布呈現出明顯的區域化差異。越靠近制熱廠等位置，熱量越是過剩，而另一些地區的供熱卻明顯不足，導致資源在利用過程中出現了大量的消耗。企業在經營過程中沒有加強對鍋爐設備和熱管道設備的重視，其定量考核等工作大多是走形式，實際的考核結果以及由考核結果開展的反思總結改進等工作并沒有及時落實到位，當具體到二次網的某一區域時，受到建筑保溫結構和圍護結構等的影響，其保溫設施并不能滿足持續保溫的需要，這不僅會影響用戶的用熱體驗，也會產生大量的能源浪費，影響企業的發展。

2.2 供熱流量和供水溫度調節不及時

當前的供熱系統建設和管理相對比較粗放，只是針對其設備等開展定向管理工作，但是其整個供熱系統的供熱管理仍然存在一定的問題，特別是在檢測用戶室溫等工作開展過程中，受到其工作繁瑣等的影響，相關管理人員對其關注并不深入，這就導致供熱企業并不能形成對自身供熱水平和供熱質量等的有效把握，實際管理工作開展過程中，管理人員只是在自身經驗的幫助下來開展相關操作，這就導致在出現氣溫變化等情況時，供熱調節不能及時開展，其調節的質量等也不能滿足用戶的需要。

2.3 供熱管網故障問題

供熱管網覆蓋的區域相對較廣，不同區域的環境及其相關因素等也存在一定的差異。在使用過程中，受到管道自身使用年限和外界環境等問題的影響，管道很容易出現泄露等問題，影響供熱質量。常見的供熱管網故障問題如下：

1)管道故障。在管道中，管道破裂現象是比較常見的問題。在對部分管道進行安裝或維修時，所選擇的焊接方式不合理，或者由于操作人員的操作失誤，都有可能導致焊接部位出現焊接質量參差不齊、厚度沒有達到標準、夾有泥沙等不良狀況，此時一旦出現水壓過大現象，將會導致焊接處出現破裂，從而誘發管道故障；

2)管道附件故障。通常情況下，誘發供熱管網故障的原因除了管道出現故障外，管道附件故障也是比較常見的問題，其一般是指補償器、閘閥或者其他附件出現損害，從而誘發供熱管網出現問題。其中，閘閥故障包括閘閥的腐蝕、脫落、破裂等，如果出現問題時，將會造成比較嚴重的后果。

3 集中供熱二次網節能控制方法

3.1 二次網供水、回水控制方法

通過對一次網和二次網的流量進行調節，皆可實現控制集中供熱系統的供水和回水溫度的目的。通過使用量調節的方法，可以以明顯快于質調節的方式來調節用戶的用熱量變化。調節供水溫度的過程中，主要改變的是水流速度，1 m/s～2 m/s是水流在管道中流動時的基本速度，也就是說，當向10 km以外的用戶進行熱量傳遞時，其最終需要的時間大約在3 h以上，當水流的速度下降時，其水流傳輸所需要的時間則會更長。在應用量調節來開展水溫調節工作時，調節的速度與聲速近似相同，這就使得供熱系統對熱用戶的用熱量變化等的反映更為及時，因而在發展過程中逐漸占據優勢地位。需要注意的是，如果應用閥門節流運行，其運行過程中會產生相對較多電量浪費，為了改善這一現象，應用過程中應當盡量選擇使用變頻設備來開展量調節工作，不僅可以減少電量浪費問題，對推動供熱系統高速運行等也具有重要意義。為了保證量調節工作合理開展，使用過程中應當堅持如下幾個原則：首先，保證在一定室外溫度條件下，二次網的供水溫度可以保持在穩定值。在明確了室外溫度的具體值之后，通過自動控制等來開展對熱源的調節工作，使得二次網供水的溫度可以相對穩定。其次，保證在一定的室外溫度條件下，二次網的回水溫度可以保持在穩定值。供熱系統運行過程中必須加強對供熱效率這一問題的重視，將其回水與供水的溫差以及換熱器的供熱量等保持恰當的比值，在此基礎上開展系統設計等工作。最后，要保持二次網恒壓點的熱力值穩定。通過對恒壓點進行合理控制，二次網供水和回水溫差則會保持在恰當范圍內，對推動后續工作合理開展具有重要意義。

3.2 打造高效熱量控制系統

供熱企業要加強對歷史數據和新增數據的重視，打造相對完善的信息數據庫，通過明確供暖面積和熱用戶數量等來對供熱面積等進行合理的設置，結合用戶的室內溫度和相關設備運行狀況等開展設備運行參數優化，通過打造健全的監控系統，及時找出設備在運行過程中出現的問題并及時解決，通過對閥門進行調節等，可以有效改善局部熱量。

3.3 進行合理的人員配置

針對供熱系統運行過程中出現的設備和管道故障等問題，企業應當建立應急處理機制，通過在不同區域安排恰當比例的工作人員，當發現供熱管道出現問題之后，及時到相關位置開展調節工作，促進問題的及時解決。供熱企業也應當加強對遠程控制的重視，通過遠程控制和實地調節相結合，打造相對比較完善的熱量監控系統，對推動后續各項工作合理開展等具有重要意義。此外，當供熱企業需要對供熱質量開展調查工作時，不同區域的工作人員也可以通過在其日常工作過程中收集各類信息來為供熱企業相關調整提供資料，方便后續各項建設工作的合理開展，可以有效提高供熱企業的工作效率，在此基礎上開展的各項工作的有效性也可以得到保證。

4 結語

集中供熱企業作為當前能源消耗相對比較大的企業，必須加強對節約能源和改進供熱質量等工作的重視，通過建立集中供熱管理系統等，及時開展對供熱系統的設備設施調節改進工作，降低運行過程中出現的能耗損失，及時處理各類突發問題，推動供熱建設工作更好地開展。