郝風華
(濱州熱力有限公司,山東 濱州 256600)
集中供熱從20 世紀50 年代起就開始發展,經歷了從無到有、從小到大、從粗獷到精細的逐步完善。時至今日,中國北方城鎮已經基本實現了集中供熱,城鎮集中供熱覆蓋面積逐年增加完善,集中供熱在惠及民生、采暖便利的同時,也在為我們賴以生存的這片藍天而努力做到綠色環保。集中供熱真正的普及、全面發展是最近的20 多年,各地的熱力公司都如雨后春筍般地出現,城鎮供熱的管網延伸也如夏天的藤蔓爬向高處、伸向遠方、觸到城鎮的邊緣。一些經濟條件好的城鎮集中供熱的范圍已經覆蓋到了城鎮周邊的村鎮。為響應國家環保政策,各地都在為積極發展和倡導綠色供熱、減少污染物煙氣排放、減少熱能損耗努力著。當前集中供熱的發展已經趨于成熟,并發展到了豐富完善的階段,一些綠色供熱、智慧供熱等供熱調節方式發展迅速。而城鎮集中供熱發展初始,供熱方式、供熱思路以及供熱管網等設置、供熱控制調節等各方面都比較滯后。在后期運行管理和熱效管理上許多的熱力公司都沒有跟上,供熱調節控制方面還處于管網調節靠人工,供熱效果靠感覺,用戶室內溫度調控靠窗戶的供熱模式。
首先要提高鍋爐熱效率,并且不斷降低對環境的影響,印染定型機是采用導熱油加熱的方式,各大企業還需要設置導熱油鍋爐,按照要求合理采用中溫和中壓蒸汽加熱等方式優化其中的結構,控制其效率在90%左右。同時,此系統還能夠有效減少煙塵和二氧化硫的排放,不斷提高熱能的利用率,避免對集中供熱系統的影響。
其次,導熱油鍋爐運行維護成本也是比較高的,還存在一定的安全隱患,如果不對其中的熱能進行有效控制,高溫連續循環,其中的資源能源就會受到影響。因此需要定時更換或者是添加清洗劑,修復導熱油理化的指標,不斷延長其使用壽命。在此過程中,還需要對導熱油循環系統進行優化,加強對運行維護成本控制。
最后,集中供熱還可以減少場地浪費,改善周圍的環境衛生。其項目實施后,不用設計專用的加熱裝置,減少設備占地面積和管理成本,發揮節電和節水的作用,其經濟性要比導熱油加熱系統好。此外,其升溫時間比較短,生產效率也能得到有效提高,熱定型機應用中壓蒸汽替代導熱油進行加熱,在外觀和手感等方面對集中供熱節能減排的措施進行分析,調整開機時間,不斷提高其經濟效率。
近年來,我國城市雖然集中供熱發展迅速,但存在著供熱質量不理想的問題,提高調控設備運行質量和運行水平是高質量供熱的根本保證。常見的問題主要有:熱網按統一的供熱參數向熱用戶供暖,高層和底層的用戶出現供熱不均;建筑物內部存在不同程度水平失調和垂直失調現象,部分房間供熱不均;室內溫度過高的用戶只能通過開窗散熱,這就造成了大量熱能浪費,而溫度低的熱用戶還要通過更多地供熱才能達到適合溫度,這種惡性循環造成供熱系統的能源浪費。
煤和燃氣作為主要燃料,燃燒后或多或少會對環境造成污染。供熱管網會因老化或設備老舊等原因產生跑冒滴漏,造成資源浪費。在末端用戶方面由于水力失調使各個環路的流量輸配出現不均衡,導致末端用戶的室溫冷熱不均[1]。
城市集中供熱系統的運行管理是貫穿整個行業的正常運轉的關鍵。集中供熱系統中采用的是多樣化的供熱方式,其中主要有單管供熱系統和熱水供熱系統等,而城市建筑結構又存在著一定的復雜性,這增加了運行管理的難度,在很多因素的共同影響之下,集中供熱的運行管理工作還是需要不斷地改進和完善,才能充分發揮其節能降耗的優勢。
如今,隨著我國經濟的不斷發展,各大供熱企業為了獲得更多的經濟效益,需要對供熱結構進行調整,實施對供熱資源的有效整合,合理應用多熱源聯合運行技術,改善低負荷的實際運行狀態,不斷提高供熱系統的安全性。在此過程中,供熱公司還需要建立熱源的自動控制系統,結合室外的負荷變化以及溫度,對供熱的實際情況進行調節,在保證鍋爐運行臺數的基礎上,調整循環泵之間的匹配,讓鍋爐可以在滿負荷狀態下更加穩定和安全地運行。通過對微機的合理配置,也能對其中的熱源進行整合,整合供熱設備的運行參數,更好地顯示出輔機設備的運轉情況,這種形式不僅可以符合鍋爐的穩定運行,還可以滿足不同時期對熱網中熱量的需求,及時發現其中的運行異常狀況,不斷提高鍋爐的熱效率。同時,操作人員在供熱管網中加裝調節閥和平衡閥等裝置的時候,需要提高熱網的可調度,預防水力失調等問題,減少過熱的損失,加強對熱資源的有效應用[2]。
我國城鎮集中供熱的熱源形式主要有:熱電廠、集中大型鍋爐房和分散供熱小鍋爐房。此外,還有太陽能、地源熱泵和熱電聯產等多種方式,我們在應用這些能源時,應該結合當地供熱條件和供熱系統的實際運行現狀,提出方案進行全面的比選,最終確定合適的方式。目前熱源生產設備的耗電量居高不下,在耗電設備設計選型時,考慮到熱源設備、熱網和熱用戶的阻力,通常會對鍋爐、鼓引風機、水泵的配置考慮裕量,這就產生了“大馬拉小車”現象。而且現下一部分水泵等供暖設備不具備根據氣象變化進行調節的功能,這就造成了無謂的用電消耗。為使熱源及相關設備達到合理配置,在選型時要遵循以下幾點:(1)通過使用先進的軟件對負荷曲線進行分析、計算確定熱負荷后,充分考慮區域現狀供熱范圍及未來區域發展規劃,對鍋爐及附屬設備的類型、容量、型號及臺數進行選擇,優先選擇新型節能設備,通過優化比選確定最適合的選型。此外還要考慮預留接口和空間;(2)運行過程中鍋爐受熱面要保持清潔。鍋爐受熱面有積灰或結垢都會影響鍋爐傳熱的效率,因此需要定期維護,保持鍋爐受熱面的清潔,作好清灰除垢的工作,減少熱源的損耗;(3)合理設置水泵和風機等高耗能設備的規格臺數,配備變頻調速裝置,運行時根據負荷大小可以自動調節設備功率。
大數據云計算分析的出現使得信息時代背景之下的數據資源收集方式更加方便,且更容易收獲豐富的信息資源。大量全面的數據獲取能夠提升數據信息資源使用的效果,借助云計算和信息技術的輔助,能夠迅速建立數據之間的合理關系網,提升數據資源使用的效率。信息技術的硬件和軟件設備率先做好粗略的整理工作能夠減少人工整理的失誤。積極拓展數據應用的方向,提升工作操作方法使用的靈活性,創新服務方法。傳感器、觸控屏幕、物聯網、云計算、人機交互等智能技術的迅猛發展,使智能化趨勢變得更加明朗。人工智能技術、傳感技術、自動化技術、網絡技術都能運用于大數據云計算領域,徹底完成人機交互,智能化執行方法,提供有效的決策方案。
(1)促進輸配網的運行安全性、耐久性的提升,降低工程成本,減少熱量的損耗,防止供熱系統存在泄漏的問題,同時還要做好熱力管道的防腐蝕處理,避免熱損失嚴重;(2)積極做好各項計量收費改革措施,保證集中供熱系統運行調節和控制技術符合運行要求;(3)做好熱力站的規模限制,保障系統控制工作順利進行;(4)通過調節流量等方式,可以大幅提升供熱效率和質量,也能夠升高供熱的溫度;(5)研發和應用熱力站入口的流量控制裝置,徹底解決系統水力失調的問題,熱力站設置監控系統,保證用戶熱量可以調整,不斷地改進和完善二次供水系統,有效地消除房屋不熱或者能源浪費的問題;(6)全面推廣和應用拖泵汽輪機,確保循環泵、給水泵等大型設施滿足運行的要求,有效的節約設備運行的電力能源,符合能源節約的要求[3]。
水力平衡是保證供暖系統穩定運轉的首要條件,因此在進行節能設計時,應當全面考量水力平衡的設計。具體而言,當前可以依據途徑的不同,將其中的平衡方式劃分為動態及靜態兩種類別,如果在這個設計環節中出現偏差,則可能造成溫度不均的狀況,如一些住宅中的溫度很高,而另一些住宅中的溫度卻比較低。所以在設計中,靜態水力部分需要設計平衡閥,而動態水力部分則應當設計自力式壓差閥,如此便可規避上述問題,增強供暖水力平衡系統的節能性。
隨著科技進步和城市發展,人們對于供熱質量的要求也日益增長,必然會使集中供熱系統消耗更多的能源,當前,碳減排目標是全社會熱議的話題,并且正在逐漸變為具體行動,為了保持我國能源的可持續發展,我們要深挖供熱系統中的節能環節,采取有效措施降低能耗,推動碳達峰、碳中和目標的早日實現。