城市供熱系統(tǒng)節(jié)能減排問題及策略分析

王貴方

（長治市惠城熱力有限公司，山西 長治 046000）

1 城市供熱系統(tǒng)節(jié)能的重要性

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對供熱系統(tǒng)的要求更高。城市集中供熱已經(jīng)成為一種大趨勢，城市集中供熱不只包括供應(yīng)熱氣，還包括供應(yīng)生活用水等。節(jié)約能源問題是一個關(guān)系到國計民生的大問題，目前在全國的各個領(lǐng)域中已廣泛開展節(jié)約能源運動。對于正在迅速發(fā)展的供熱事業(yè)來說，節(jié)約能源尤為重要。節(jié)能降耗是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的永恒規(guī)律，落實科學(xué)發(fā)展觀，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必然要求節(jié)能降耗。部分地區(qū)冬季較為寒冷，必須采取供熱措施，而南方近年來溫度也有下降，政府逐漸考慮集中供暖設(shè)施的建設(shè)發(fā)展，而供熱就勢必會造成大量的能源浪費。城市集中供暖主要是靠供熱管網(wǎng)實現(xiàn)的，相比于區(qū)域鍋爐供熱，它具有能耗小、綠色無污染的特點，為了開拓城市自動化供熱減排技術(shù)目前所使用的供熱技術(shù)主要有四種：供熱管網(wǎng)的分層管控技術(shù)、氣候補償技術(shù)、用戶熱計量、水力平衡技術(shù)等。只有深入了解城市供熱系統(tǒng)節(jié)能存在的問題，才能從根本上采取有效的策略減少節(jié)能減排。

2 城市供熱系統(tǒng)節(jié)能問題

2.1 供熱系統(tǒng)中的鍋爐運行熱效率偏低

根據(jù)相關(guān)要求，民用建筑鍋爐的熱運行效率標(biāo)準(zhǔn)為68%以上，國際上對于此項目的熱運行效率標(biāo)準(zhǔn)為80%。而在我國的城市供熱系統(tǒng)中，鍋爐的熱運行效率平均僅有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 冷熱不均導(dǎo)致能源耗費加大

我國城市供熱系統(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)重的供熱冷熱不均情況。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，一方面浪費熱力資源，另一方面造成部分家庭溫度過高。

2.3 供熱管網(wǎng)輸送效率低

供熱管網(wǎng)的輸送效率計算方式為：計劃由管網(wǎng)輸送的熱量總和減去在輸送過程中損失掉的熱量總和，其結(jié)果除以真正獲得的熱量總和后得到的數(shù)值為該供熱管網(wǎng)的熱輸送效率。我國關(guān)于供熱系統(tǒng)供熱管網(wǎng)輸送效率的標(biāo)準(zhǔn)為不低于90%，而在我國實際的供熱系統(tǒng)中，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。

3 城市供熱節(jié)能減排的有效策略

3.1 采取有效措施提高鍋爐運行效率

要根據(jù)供熱系統(tǒng)的運行狀況和熱負(fù)荷實際，在鍋爐和換熱機(jī)組的選擇上有合理的確定，不能只是單純的看重鍋爐的容量；如果是那種負(fù)荷波動較為頻繁的場合就需要優(yōu)先的選用適應(yīng)能力強的類型，這樣可以減少不適配現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，也要考慮到供熱燃燒所用到的煙煤品種，盡可能的使兩者和諧一致。采用分層給煤技術(shù)是當(dāng)前較為主流的方式，它可以使煤層分散，確保空氣流通的均勻性，有效避免了斷火現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低了鍋爐的爐渣含碳量和爐排漏煤量，提高了煙煤的燃燒效率，保證了供熱的高效率。鍋爐燃燒供熱從嚴(yán)格意義上來說，是一個較為復(fù)雜的動態(tài)化過程，常常為因為煤質(zhì)、水質(zhì)等的因素出現(xiàn)很多的故障，采用微機(jī)自動化控制技術(shù)，可以實現(xiàn)對鍋爐燃燒的自動化控制，有效的預(yù)防各種細(xì)節(jié)問題。

3.2 建設(shè)科學(xué)的熱力網(wǎng)供暖節(jié)能系統(tǒng)

熱力網(wǎng)節(jié)能是建設(shè)供熱采暖系統(tǒng)的重要關(guān)節(jié)，它不僅肩負(fù)著最重要的環(huán)節(jié)，也是我們重點改造的工程。首先要了解整個城市的水文特征和建筑分布，做好熱力網(wǎng)的建筑設(shè)計規(guī)劃。從多方面考慮綜合因素，制定符合整個城市的熱力網(wǎng)建設(shè)系統(tǒng)。熱力網(wǎng)應(yīng)施工期短，并且采用成本低的硬質(zhì)聚氨酯保溫直埋技術(shù)，將熱網(wǎng)主要干線分布在熱力集中的地區(qū)，選擇保溫性好，符合標(biāo)準(zhǔn)的管道。將傳統(tǒng)的熱力網(wǎng)控制和現(xiàn)在流行的技術(shù)結(jié)合起來。實行科學(xué)的自動化管理模式。提高供熱采暖技術(shù)人員的管理水平，安排他們參與整個施工中，保證熱力網(wǎng)正常運行。最后提高熱網(wǎng)的設(shè)施和材料的節(jié)能水平，減少保溫性能較差的材料。盡量放棄使用各個調(diào)節(jié)點的閘閥，安裝調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的自力式流量控制器，使得管路符合用戶的要求，解決供熱中局部過熱，分布不均的問題。

3.3 做好城市供熱規(guī)劃

城市供熱規(guī)劃范圍包括集中熱源向城市市區(qū)供應(yīng)生產(chǎn)和生活用蒸汽、熱水的所有供熱方式，要在城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定編制，并與城市規(guī)劃部門協(xié)調(diào)。編制工作由城市建設(shè)行政主管部門主持，計劃、電力、環(huán)保等有關(guān)部門參加，必須委托具有相當(dāng)資質(zhì)和級別的城市規(guī)劃和供熱專業(yè)設(shè)計單位進(jìn)行，經(jīng)過相當(dāng)級別的從事供熱專業(yè)工作的專家論證后，才由相應(yīng)級別的建設(shè)行政主管部門批準(zhǔn)實施。熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃依據(jù)城市供熱規(guī)劃和電力規(guī)劃編制，目的在于保證熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組建設(shè)做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、分步實施，符合節(jié)約能源、改善環(huán)境和提高供熱質(zhì)量的要求，避免盲目建設(shè)、重復(fù)建設(shè)。熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃應(yīng)包括對城市供熱現(xiàn)狀和熱電聯(lián)產(chǎn)現(xiàn)狀的具體描述，以及對熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃的具體內(nèi)容等，并且要闡述清楚熱電聯(lián)產(chǎn)在城市供熱、改善環(huán)境及電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用等。

3.4 改變大流量及小溫差的運行方式

目前我國供熱系統(tǒng)普遍采用大流量小溫差的運行方式，運行的供水溫度比設(shè)計供水溫度低10℃～20℃，循環(huán)水量增大20%～50%，循環(huán)水泵電耗增加50%以上，管網(wǎng)輸送能力下降，并增加了熱力站內(nèi)熱交換設(shè)備數(shù)量。熱用戶的冷熱不均和系統(tǒng)的大流量運行是絕對不能忽視的重要因素。熱用戶的冷熱不均，無謂地減少了系統(tǒng)的有效供熱量；系統(tǒng)的大流量運行，導(dǎo)致輸入電耗的無效增加，這些都是我國目前供熱系統(tǒng)能效的重要原因。大流量、小溫差的運行方式的原因除受熱源的限制不能提高供水溫度外，主要是因為管網(wǎng)系統(tǒng)存在水力工況失調(diào)的問題。因此，應(yīng)該在供熱系統(tǒng)增加控制設(shè)備，解決水力工況失調(diào)后，將供水溫度提高到設(shè)計溫度或接近設(shè)計溫度，以提高供熱系統(tǒng)的輸送效率、節(jié)約能源，并為擴(kuò)展用戶打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

總之，節(jié)能減排是當(dāng)今社會全世界都在倡導(dǎo)的新理念，因此我們應(yīng)該為了美好的生活處處實現(xiàn)這一點。但是現(xiàn)實生活中的浪費和污染問題隨處可見，尤其氣體污染等問題，更為嚴(yán)重。在我們的日常生活中，人們的供熱問題對能量的損耗和空氣的污染程度所造成的壓力也是極大的。