淺析供熱系統的節能優化途徑

于振強

摘 要： 在當前社會發展過程中，節能理念已滲透到各行各業，并受到高度重視。對于供熱系統而言，其在長時間運行過程中會產生大量的能源消耗，因此通過對供熱系統進行節能優化，以此來降低能源消耗，減少能源浪費現象發生，保證供熱系統達到節能的目標。文中分析了供熱系統節能優化的必要性，并進一步對供熱系統節能優化的途徑進行了具體的闡述。

關鍵詞： 供熱系統;節能優化;燃燒技術;智能控制系統;熱電聯產;新能源

供熱系統作為城市的重要基礎設施，同時也是能源利用的重要途徑。供熱系統需要最大限度的滿足人們的供熱需求，但對于供熱企業而言，還需要積極采取有效的措施來降低供熱成本，提高企業的經濟效益。供熱系統運行過程中主要由熱源、熱熱站、用戶和熱源等環節組成，將熱源通過管道傳輸到用戶家中，這是一個循環的過程，對能源消耗較大，因此需要做好供熱系統的節能工作。

1供熱系統節能優化的必要性分析

基于當前我國的國情而言，節約能源具有必要性，特別是我國提出可持續發展戰略，這與人類社會發展規律相符合，而能源節約也是可持續發展戰略的要求，在供熱系統運行過程中，通過對其進行節能優化，在保證供熱質量的基礎上，確保供熱系統正常、穩定的運行。基于當前的發展實際，資源是一個國家核心競爭力的重要體現。合理利用和配置資源具有極為重要的意義。因此通過優化供熱系統，達到節約能源的目的，這不僅與當前我國的實際國情相符，而且也能夠適應世界發展的趨勢。

2供熱系統節能優化的途徑

2.1改善燃燒技術

在當前熱力企業中，集中供熱鍋爐多以鏈條爐排爐為主，由于多以混煤作為燃料，存在著火條件差及爐膛溫度低的問題，鍋爐熱效率普遍不高。在實際熱力企業供熱系統運行過程中，當燃煤中粉末含量較高時，宜采用分層給煤燃燒技術，即在入料口利用分層裝置來對原煤進行篩分，這樣在爐排上多為大顆粒煤，小顆粒煤進入爐前型煤裝置中壓制成一定大小形狀的煤塊后再送入到爐排中，可以有效的提高煤層的透氣性，保證燃燒的效果，提高鍋爐熱效率。針對一些大型鏈條爐排鍋爐，當用戶熱負荷增加時沒有能力擴建鍋爐時，宜采用復合燃燒技術，將加裝磨煤燃燒系統及煤粉噴然裝置加裝在鏈條爐排鍋爐的爐側或是爐前，將制成的煤粉吹入到爐壁內，依托于爐排上的火床將煤粉引燃，這時爐內形成層燃和室燃兩種方式，可以朋效的提高鍋爐的熱效率。

2.2建立智能控制系統

由于供熱系統較為復雜，主要由熱源、管網和用戶共同組成，為了保證熱生產、輸送、分配和使用都能夠處于有序的狀態下，需要建立智能控制系統，以此來維持供熱系統水力工況的平衡，全面提高供熱系統能源的高效利用。由于供熱系統在發展和運用過程中其安全性、可靠性及供熱量調整方面都取得了較好的效果。再加之計算機技術在供熱系統中的應用，有效的提高了供熱控制系統的智能怕性和交互性。通過利用智能控制系統，可以使熱力用戶根據自已的需要來選擇供暖時間及進行室溫調節，而且多熱源聯合供熱系統中，熱源能夠相互配合，更好的與供熱負荷的變化相適應，有利于降低運行費用，提高運行的經濟性。

2.3集中供熱管網的管徑優化

通常的管網優化設計，在現實的管網結構中，根據技術條件的不同，利用現代優化算法會有很多種不同的優化設計方法。由于在一般的集中供熱管網中，根據質量守恒方程，設定節點流量連續性約束條件，使流動介質的流速很低且穩定，所得到的結果應該保持數量一致，符合不可壓縮流體的定義，實際計算得到介質近似可按其處理。實際施工過程中管徑都是有工程標準，為了使優化設計更加符合現場實際，每個管道管徑均為標準公稱直徑，所以在優化模型中附加適當的水力約束條件，所以根據城市熱網規范，這樣求解模型后能夠使管徑的組合最佳化。

2.4熱電聯產供熱技術

當前熱電聯產的主要形式大致可以分為兩種，其一為以工業蒸汽為主要生產目的并兼顧企業自身用電，其二為公用熱電廠，熱、電兼生產的熱電聯產。在實際實施過程中，第一種方式機組較小，分布十分分散。第二種規模較大，而且機組容量呈現出快速增長的態勢，而且大型熱電聯產機組在節能降耗及減少污染排放等方面都具有較強的優勢，具有較好的經濟效益和社會效益。特別是在當前國家大力提供節能減排的新形勢下，在供熱行業中投入大型大容量熱電聯產機組，能夠更好的發揮其節能降耗的作用。在實際改造過程中，通過采用混水熱熱方案，可以有效的減少換熱器投資和安裝費用，其采用直接式混合換熱，具有較高的熱效率，而且熱損失較小，蒸汽凝結水具有較高的回收率。同時還能夠節省補水箱、補水泵及相關附件的投資。在供熱首站系統中應用混水換熱控制，能夠減少運行管理工作量，實現自動監控，真正做到無人值守。在改造過程中還可以對熱網進行優化調整，通過將熱網抽汽管道電液控制閥和電動調整門保持全開，調節熱網加熱器進口調整門，具體調節過程中需要對熱網加熱器出口溫度進行注意，通過對熱網進行優化調整，可以避免頻繁對熱網抽汽管道電液控制閥及電動調整門的操作，能夠控制閥門故障率，保證供熱的安全性。另外，還能夠減少抽汽管道節流，全面提高供熱的經濟性。

2.5新能源的供熱利用

應用太陽能熱泵供熱技術，太陽能熱泵供熱技術的工作原理有自身獨特的亮點，即綜合利用了太陽能和淺層地能，可實現全天候供暖。按照太陽能集熱器和熱泵蒸發器的連接方式，太陽能熱泵供熱系統分為直膨式和非直膨式兩種類型。直膨式太陽能熱泵供熱系統中的太陽集熱器與熱泵蒸發器直接連接在一起，而非直膨式太陽能熱泵供熱系統通過介質連接太陽集熱器與熱泵蒸發器。工作原理：太陽能集熱器吸收熱量，熱泵蒸發器從集熱器中提取熱量并進行加熱，用于供暖或制備熱水。正常天氣狀況下，啟動太陽能集熱器就可以收集熱能，利用太陽能供暖或制備熱水。若陰天、雨天，可利用淺層地能作為太陽能的補充，也可以保證建筑供暖或熱水制備的持續性。

運用地源熱泵供熱技術，地源熱是一種清潔能源，具有環保、高效等優點，地源熱泵技術運用于暖通空調中，不但能夠節約能源，還能減少溫室氣體的排放，實現環保。吸收式、熱電式、機械壓縮式、蒸汽噴射式是地源熱泵常見的四種驅動方式。

3結束語

在當前熱力企業發展過程中，將供熱節能技術在供熱系統中進行應用，可以有效的降低供熱系統對能源的消耗，在保證供熱質量的基礎上，實現供熱系統節能運行，不僅有利于提高熱力企業的經濟效益和社會效益，而且與國家節能環保政策及可持續發展戰略相符合。

參考文獻

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