城市集中供熱優(yōu)化運(yùn)行及節(jié)能措施

李 聰

(太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001)

1 城市集中供熱現(xiàn)狀

1.1 城市集中供熱中存在的主要問(wèn)題

近些年來(lái)，伴隨環(huán)境污染問(wèn)題的日益突出，城市集中供熱也越來(lái)越受到人們的關(guān)注與普遍應(yīng)用。然而集中供熱是一個(gè)多變量、長(zhǎng)時(shí)滯、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)。城市集中供熱主要包括兩個(gè)過(guò)程，就是供暖熱源供熱量的輸出以及熱網(wǎng)熱量的合理分配。在傳統(tǒng)方式中，對(duì)于熱源與熱網(wǎng)的控制大多時(shí)候都是分散來(lái)控制的，這就不能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確且全面地對(duì)熱源以及熱網(wǎng)地運(yùn)作情況做出綜合分析，在其實(shí)際的供熱運(yùn)行過(guò)程之中很可能就會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題，比如供熱量不足、熱量分配不均、集中管理自動(dòng)化水平低以及能源浪費(fèi)嚴(yán)重等等，這些問(wèn)題的存在都會(huì)在一定的程度上限制集中供熱的發(fā)展。

1.2 節(jié)能措施的運(yùn)行必要

20世紀(jì)70年代陜北地區(qū)開(kāi)始從汽暖轉(zhuǎn)變?yōu)樗院螅⑶矣?0年代引進(jìn)了北歐地區(qū)的集中供熱方式，供熱效果比較理想。從熱源方面進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用大型區(qū)域鍋爐房與熱電聯(lián)熱源并舉的方式實(shí)現(xiàn)供暖，其中熱網(wǎng)主要就是運(yùn)用直接混水以及簡(jiǎn)潔換熱到小型的直供方式。但是從90年代開(kāi)始其逐漸實(shí)現(xiàn)了供熱自動(dòng)化。就針對(duì)當(dāng)前而言，大型多熱源聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施有效提高整個(gè)供熱產(chǎn)業(yè)的供熱效率，并達(dá)到一定的節(jié)能環(huán)保要求。雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了較快的發(fā)展，但是能源短缺以及環(huán)境污染問(wèn)題依然是當(dāng)前我們需要解決的主要問(wèn)題。而運(yùn)用城市集中就可以在一定程度上有效的達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的，并通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)來(lái)降低能源的消耗，并借助相關(guān)的節(jié)能措施來(lái)有效提高集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率，推動(dòng)城市化建設(shè)的發(fā)展。

2 城市集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能措施

2.1 供熱熱網(wǎng)效率不高

現(xiàn)今，熱網(wǎng)能效不高是我國(guó)城市供熱系統(tǒng)中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，大多數(shù)熱網(wǎng)能效在80%左右。通常情況下，二七系統(tǒng)能效一般是指輸入的總能量，涉及到熱能的折合熱能與電能兩種，在運(yùn)用的過(guò)程中可以給室內(nèi)溫度進(jìn)行加熱，促進(jìn)其達(dá)到設(shè)計(jì)的合理溫度，這對(duì)于提高室內(nèi)的熱量具有至關(guān)重要的作用。在實(shí)際生活中，供熱系統(tǒng)一般是指借助熱網(wǎng)的輸送來(lái)把熱源傳輸給熱用戶(hù)，該過(guò)程中會(huì)因?yàn)闊峋W(wǎng)、熱源、冷熱不均等影響而造成熱量的散失，進(jìn)而就會(huì)影響熱網(wǎng)的供熱效率。就針對(duì)現(xiàn)存的供熱系統(tǒng)而言，在多數(shù)情況下，其的規(guī)模都是較大的，但是其的自控技術(shù)水平卻存在著一定的問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)冷熱不均的問(wèn)題。而冷熱不均問(wèn)題，一般不是由管網(wǎng)所產(chǎn)生的損失引起的，而且由于房間溫度過(guò)高而導(dǎo)致窗戶(hù)散熱引起的。

2.2 供熱自動(dòng)化節(jié)能效果不理想

就針對(duì)當(dāng)前的供熱系統(tǒng)而言，在選擇自動(dòng)化設(shè)備時(shí)需要消耗較多的資金，這樣不僅加大了投資成本，而且還不利于設(shè)備自動(dòng)化性能的實(shí)現(xiàn)。但是，其在使用的過(guò)程中可以將準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息上傳到系統(tǒng)中，并根據(jù)中央控制室的合理調(diào)度，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站的遠(yuǎn)程控制功能。而其不足主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)儀表顯示不夠準(zhǔn)確。2)自動(dòng)化設(shè)備選型不夠合理。3)電磁調(diào)節(jié)閥的使用在一定程度上無(wú)法提高供熱自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的精準(zhǔn)度。4)換熱站在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的熱計(jì)量不能有效的與對(duì)接熱源的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接。5)供熱控制對(duì)于熱量的傳輸，具有一定的限制，其只能到達(dá)熱力站，無(wú)法完成對(duì)用戶(hù)本體以及建筑物的有效控制。6)水力控制策略實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)失調(diào)現(xiàn)象。如今，城市集中供熱系統(tǒng)中，水力失調(diào)運(yùn)行管理問(wèn)題是比較常見(jiàn)的運(yùn)行問(wèn)題，這是一項(xiàng)比較復(fù)雜困難的項(xiàng)目。其難以解決處理的具體原因是：城市集中供熱系統(tǒng)所布設(shè)的管網(wǎng)線路具有比較長(zhǎng)的距離，而且所選擇的調(diào)節(jié)設(shè)備缺乏合理性，這樣一來(lái)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的有效控制，而且還會(huì)導(dǎo)致對(duì)熱能資源的浪費(fèi)。此外，就針對(duì)當(dāng)前的城市供暖方式而言，其主要有：掛暖、地暖以及空調(diào)供暖三種方式，其會(huì)導(dǎo)致在各個(gè)系統(tǒng)中的供回水溫差及供回水壓力存在一定的差異，且流量控制就會(huì)因此而變得更加困難與復(fù)雜，如此一來(lái)，水力平衡問(wèn)題就十分難以實(shí)現(xiàn)。并且我國(guó)的城市建設(shè)上也是復(fù)雜多樣的，這就為城市集中供熱系統(tǒng)中的水力方面的運(yùn)行管理帶來(lái)了極大的困難，必須重視此問(wèn)題，并且結(jié)合實(shí)際狀況來(lái)制定科學(xué)、合理的方案才能夠有效解決這一實(shí)況。

2.3 完善管理體系，提升管理人員綜合素質(zhì)水平

就針對(duì)當(dāng)前我國(guó)城市的集體供熱系統(tǒng)而言，其所采用的管理方式、管理內(nèi)容還有待進(jìn)一步的優(yōu)化和完善，并且對(duì)基礎(chǔ)計(jì)量工作的開(kāi)展給予重視。所以城市供熱的相關(guān)管理制度就需要進(jìn)行一定的優(yōu)化與改善。需要提升相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)水平，并且引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備，在這一基礎(chǔ)上來(lái)按照管理指標(biāo)展開(kāi)環(huán)節(jié)上的工作，真正實(shí)現(xiàn)權(quán)責(zé)明晰，充實(shí)細(xì)節(jié)，這樣既可以避免任何不必要的能源損耗，而且還可以避免出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象。此外，實(shí)施相應(yīng)的多熱源聯(lián)并網(wǎng)供熱，還能夠促進(jìn)可控、安全管網(wǎng)的打造，這更是需要兼并的重點(diǎn)，必須要學(xué)會(huì)調(diào)節(jié)熱網(wǎng)平衡，相關(guān)的供熱管理人員必須要提升自己的管理水平，才能夠真正有效維護(hù)其安全可控性，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能消耗，安全運(yùn)行的目的。

2.4 完善二次網(wǎng)的直埋技術(shù)

直埋敷設(shè)技術(shù)是城市集中供熱系統(tǒng)中比較常用的敷設(shè)方式，其能夠把一次網(wǎng)的管道熱度損失降低至2%～7%范圍內(nèi)。通常情況下，管網(wǎng)熱損失超標(biāo)現(xiàn)象大多數(shù)發(fā)生在二次管網(wǎng)上，而且其所產(chǎn)生的損失可以達(dá)到10%～15%，導(dǎo)致上述現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是有較多分支出現(xiàn)在了二次網(wǎng)上，而這時(shí)我們就需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)增設(shè)閥門(mén)，以確保直埋敷設(shè)能夠順利的轉(zhuǎn)換為半管溝敷設(shè)，同時(shí)由于多年失修等原因的影響，也有可能造成管網(wǎng)熱出現(xiàn)比較大的損失。目前，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)熱損失的有效控制，要進(jìn)一步優(yōu)化與完善二次網(wǎng)的直埋技術(shù)，最主要的措施就是選擇直埋球閥的方式方法，這樣可以十分有效地避免檢查井過(guò)多設(shè)置的情況，減少其數(shù)量，以此來(lái)確保二次網(wǎng)真正能夠成為直埋敷設(shè)。

2.5 合理實(shí)施多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行

為了更好的提高城市集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行效率，對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)地、大容量熱水鍋爐，可以選擇采用多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱運(yùn)行方案，以此來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的效果。實(shí)際上，與高壓電網(wǎng)一樣，多熱源聯(lián)網(wǎng)地供熱系統(tǒng)可以運(yùn)用多個(gè)熱源對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供熱，這樣就給用于根據(jù)自居需求提供熱量奠定了基礎(chǔ)。其中，一般可將容量較大的熱電廠作為主要的熱源，況且在實(shí)際供熱過(guò)程中，有可能滿負(fù)荷向熱網(wǎng)輸熱，這樣一來(lái)其余的熱源就可以作為輔助熱源使用，以此來(lái)更好地滿足熱用戶(hù)對(duì)熱源的基本需求。要想保證熱源地鍋爐的安全、高效運(yùn)行，要有效的調(diào)度熱量平衡，進(jìn)一步提高供熱系統(tǒng)的總體運(yùn)行效率。在對(duì)壓力平衡進(jìn)行調(diào)度過(guò)程中，一個(gè)固定的供熱區(qū)域可以選擇一個(gè)熱源自動(dòng)為其供熱，以滿足其對(duì)熱源供熱的基本要求。借助流量平衡調(diào)度作為一種有效的供熱方式，其可以滿足每個(gè)用戶(hù)對(duì)于熱量的需求，而且還能在一定程度上提高供熱效率的同時(shí)保證熱量的使用質(zhì)量，這樣就能不斷的促進(jìn)鍋爐一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，從而提升熱源的平均熱效率。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今，伴隨經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市集中供熱的優(yōu)化運(yùn)行與節(jié)能問(wèn)題都成為了人們普遍關(guān)注的重點(diǎn)。為了有效節(jié)省能源消耗，使得城市集中供熱系統(tǒng)更為完善、合理、科學(xué)，以及滿足居民用戶(hù)的需求，就需要從其設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用大容量的產(chǎn)熱源，完善二次網(wǎng)的直埋技術(shù)等多方面，來(lái)分析研究相關(guān)的優(yōu)化運(yùn)行以及節(jié)能措施。以此來(lái)提高城市集中供熱效果，使之更為高質(zhì)量高效率。