供熱管網節能改造及輸熱能效分析

陳培興 彭偉偉 王壽滟

摘 ? ?要：供熱管網的節能改造是對原有供熱管網不合理的設計、不合理的設備安裝等進行改造，通過供熱管網的改造降低供熱管網的能源消耗，增強供熱管網的輸熱能效，短期內就能見到效益回收。合理的節能供暖不僅要考慮建筑熱量耗費，分戶收費，還要推廣節能政策，供熱管網的節能改造就是節能工作的重點目標。房屋建筑設計時就要考慮房屋的保溫保暖，選用保暖材料進行房屋建筑也能減少房屋的熱能消耗，這些設計方式既可以減少供熱管網中能源耗費過度的問題，也可以實現居民的需求供暖。本文對供熱管網節能改造及輸熱能效分析進行了探討。

關鍵詞：供熱管網;節能改造;輸熱能效;措施

1 ?前言

對供熱管網的節能改造的過程中，需要做好供熱維修工作，在供熱前要對入戶井閥門、支、干線閥門以及沒有進行單戶改造的樓房進行檢修，還有要加強供暖期的供暖維修質量。同時，做好熱平衡測試工作，建立測溫點對用戶的供熱質量進行檢測，同時對每個換熱站的外網進行測溫，以確保供熱質量。

2 ?供熱管網輸熱能效的主要因素

2.1 ?供熱管網水力失調

所謂水力失調，是指在供熱系統之中，用戶的實際流量與供熱系統的設計要求流量之間存在不一致的狀況。產生水力失調的根本原因在于，供熱管網不能在用戶需要的流量下實現各用戶環路的阻力相等，即阻力不平衡導致水力失調。造成水力失調的主要原因有以下幾個方面。

（1）實際供熱系統建設過程之中，由于材料或設備的選擇不當造成的水力失調情況。例如，若循環水泵選擇不當，就會出現揚程或流量偏小或偏大的情況，進而導致管網水力狀況偏離最佳的運行狀態，從而導致水力失調的情況。

（2）供熱管網用戶的增加或減少會導致水利失調。供熱管網用戶的增加或部分熱用戶停供都會導致全網阻力特性改變。另外，供熱系統中某些用戶需熱量的變化亦會引起管網整體流量和溫度的變化，從而破壞供熱管網的水力平衡狀態。

（3）供熱管線及人為因素也會導致水利失調。比如：流量調節閥的選擇不當;人為的隨意調節入口處閥門，分支閥門口徑設計不合理;管網中個別管段水流不暢，管網壓力增大;供熱管網失水狀況嚴重，補水措施不及時，失水嚴重時甚至造成管網運行壓力不足;用戶室內的水力工況改變等。

2.2 ?熱網失水

熱網失水主要因為以下3種原因。首先，施工單位在進行管段施工過程中，實際技術的不規范，使得實際管網結構中會由于焊接技術水平以及安裝施工技術導致出現失水以及泄漏的問題。其次，就是由于換熱站沒有與供熱管網的核心管理部門進行及時溝通，在沒有經過通知以及允許的情況下進行放水，進而就導致了整體供熱管網的漏損系數顯著增大，即使在經過了二次網的補水流程，但還會引起極大的冒水、漏水的現象，造成極為嚴重的熱力損失。其三，就是由于相關人員對于供熱管網設備檢修的工作不到位，使得管網中相關設備出現陳舊老化的現象，繼而由于設備自身的原因，導致失水現象的發生，嚴重阻礙了熱網的正常運行，給管網的維修也帶來了極大的不便。

2.3 ?熱源問題和設備問題

在我國大部分的地區中，往往都是將蒸汽作為了熱能的直接來源，而只有少部分地區采取的是汽暖供熱的方式，同水暖供熱相比，氣暖供熱的溫度要明顯提升，通常情況下要高出水暖供熱 20度左右，但是它的熱損失卻遠遠的高出了水暖的熱損失，一般要高出 25% 左右，而且對于汽暖供熱來說，汽暖供熱會對管線的保溫提出更高的要求，而且也會發生泄漏的現象，從而降低了供熱工作的安全性和節能性。除此之外，還存在管網的設備老化，熱源不合理，建筑物熱性能差等問題，都對熱網節能的工作產生了一定的負面影響。

3 ?提高供熱管網節能改造及輸熱能效的措施

3.1 ?平衡供熱管網的水利失調

供熱管網的節能改造，應首先針對一些基礎上的問題進行有效處理。以往的水利失調解決措施，只是利用了一些非常簡單的手段來完成，導致最終的結果不斷惡化，甚至是出現了供熱管網的安全隱患。所以，今后在平衡水利失調的過程中，要選擇多種方法并行的策略。第一，嘗試在換熱站，設置動態壓差的調節閥，同時要在管網的分支位置，有效的設置平衡閥，這樣可以確保供熱管網的回水實現動態調節。第二，各個地區可根據實際需求，增加變頻水泵。該裝置的應用，目的在于根據用戶熱負荷的具體變化，實時調節管網流量，減少熱量浪費的情況，實現真正意義上的節能。第三，要在一定程度上加大相關設備的投入力度，促使調節閥等自控設置進行合理的分布，要在供熱管網上實現更多的節能應用，由此來取得更加突出的節能效果，并長久的保持。

3.2 ?熱網失水的解決措施

加強現場施工人員的技術水平，同時，還要在熱網施工現場實施嚴格的責任制度，將具體責任落實到個人，繼而保障施工質量的建設;在施工過程中還要嚴格監控施工材料以及設備的質量，防止由于材料的質量問題，使得熱網的建設出現相應的狀況。還要采用信息化技術手段實現微機監控，使得在熱網內部建設的過程中實現信息技術的自動化管理，繼而實施掌握熱網各處的運行狀況，對于失水現象的發生給予最快的反應，進而及時對失水點進行檢修與維護，防止由于失水問題的出現給整個熱網的運行狀態帶來難以挽回的巨大損失。

3.3 ?積極采用大容量熱源設備

供熱管網節能的改造、輸熱效能的提升，都與熱源設備具有密切的關系。部分城市雖然在管網上做出了較大的優化力度，但輸熱效能仍然不高。分析原因為，熱源設備與供熱需求存在較大的偏差，源頭上的供熱不足，即便管網再優秀，依然會造成熱量的浪費和能源的損失。選擇應用大容量熱源設備，具有較大的積極作用。首先，該類型的設備，可以充分滿足大城市供熱的需求，節能效果突出，與各種類型的管網設計，都具有高度的匹配性。其次，大容量的熱源設備，能夠在多方面完成輸熱效能的保證，相比于傳統的熱源設備，具有更多的功能和安全保護，出現安全事故的概率較低，能夠長久的保持穩定運行。值得注意的是，大容量的熱源設備在選購過程中，要根據地方的實際需求來決定，不可貿然的選購。選購之前，還要考慮到供熱管網的后續改造工作，這些都是耗費時間的工作內容，要制定好完美的方案后，才可以進行選購，否則將會對日常供熱產生極大的負面影響，不利于社會穩定。

3.4 ?解決保溫不好的問題

由于供熱管網的管道都是在地面以下，而地下結構復雜，由于供熱管網的管道溫度遠遠高于周圍，就會形成大量水汽，長期的水汽沉積，就會形成水坑，而水坑會嚴重影響供熱管道的熱能輸送。想要解決供熱管網輸送熱能保溫差的問題，就一定要從供熱管網的管道材料入手。選用保溫、堅固、不易燃、抗濕的材料，才能對供熱管網的輸熱能效達到最佳效果。而且從施工工藝上來說，可以改變傳統的磚砌地溝方式，采用直埋管道的施工工藝。這種直埋管道施工技術，施工簡單，質量也更容易把握控制，不容易受到周圍環境變化的影響。通過解決供熱管網的常見問題，對供熱管網的施工提出了一些具體的改造措施建議，希望在今后的供熱管網中能有所借鑒與應用。

綜上所述，我國集中供熱產業歷經數十年的發展，已經開始由粗放經營向著科學、節能的管理方向發生轉變，各種新技術被相繼應用，并表現出較好的效果。 較前期相比，我國建筑單位面積供熱能耗也呈現出了下降的趨勢。

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