供熱管網(wǎng)的節(jié)能技術(shù)淺析

劉冬青

（山東天潤熱電設計院有限公司，山東 濟南 250022）

在加快城鄉(xiāng)一體化進程的大背景下，越來越多的高層建筑拔地而起，集中供熱是當前城鎮(zhèn)供熱的主流方式。但是，因為管網(wǎng)經(jīng)過路段復雜以及技術(shù)落后等多方面的原因，供熱管網(wǎng)能耗普遍存在諸多問題，所以供熱單位要對管網(wǎng)的能耗引起高度重視，加大節(jié)能投入力度，通過技術(shù)改造降低管網(wǎng)的能源消耗，這不僅是國家環(huán)保要求，也是企業(yè)開源節(jié)流、做大做強的根本保障。

1 集中供熱存在的主要問題

熱源通過管網(wǎng)輸送到全家萬戶，熱源、管網(wǎng)、用戶，這就構(gòu)成了一個集中供熱的系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)是一個嚴密的、復雜的系統(tǒng)工程。集中供熱不僅方便了千家萬戶，而且也給供熱企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟效益。但是長期以來，集中供熱的運行模式還是傳承計劃經(jīng)濟時代的模式，所以供熱體制不靈活、供熱成本過高、供熱技術(shù)落后等方面還存在不少的問題。

（1）供熱質(zhì)量不能保證。隨著城市管理越來越嚴格，架空敷設管網(wǎng)的情況較少存在了，新建建筑供熱管網(wǎng)常見的敷設方式也是塑套鋼直埋敷設。但這種敷設方式接頭保溫施工復雜，施工水平參差不齊，一般運行幾年管網(wǎng)的聚氨酯保溫層就會被侵蝕，從而喪失保溫功能，使熱損增大。管道埋于地下，且很多供熱管網(wǎng)都沒有檢漏設施，不能及時更換泄露或保溫失效的管道，影響整個供熱系統(tǒng)的運行。此外，一些熱力公司因早期資金限制及城市發(fā)展規(guī)模過快等問題，導致主管道管徑設計過小，后期隨著供熱面積越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)管道分配不均或超負荷運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

（2）水力失調(diào)嚴重?，F(xiàn)今的供熱管網(wǎng)，最大的特點就是呈現(xiàn)支狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的管網(wǎng)必須在末端設置良好的調(diào)節(jié)手段，因此水力失調(diào)的情況就比較嚴重。而且大多數(shù)用戶對供熱系統(tǒng)缺乏基本的認知問題，個別用戶盲目地增設增壓水泵或通過暖氣片放水，大大降低了供熱效率，影響了整個采暖系統(tǒng)，導致水力失調(diào)。此外，許多客戶都沒有采熱的計量手法，因此造成嚴重的熱能浪費。對于供熱單位來說，確保管網(wǎng)水力平衡是實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的大問題。要解決這些問題，就要投入大量的人財物，這對供熱單位來說的確是一個現(xiàn)實的難題。

（3）供熱系統(tǒng)的控制水平和調(diào)節(jié)水平落后。盡管當前的管網(wǎng)已經(jīng)十分發(fā)達，但因為管網(wǎng)的設計和建設都是沿用舊的模式，因此無法對運營過程實施實時監(jiān)控，致使在運營中出現(xiàn)了各種問題無法及時得到處理。此外，網(wǎng)管運營的自動化程度比較低，無形中增加了運營過程中的各種成本。

（4）供熱系統(tǒng)不能實時有效地調(diào)節(jié)供熱流量和供水溫度。因為整個網(wǎng)管系統(tǒng)的落后，所以對整個網(wǎng)管系統(tǒng)的管理只能停留在粗放的層面上，無法對運營過程實行全程監(jiān)控，對千家萬戶室內(nèi)的溫度更無法得到精準的數(shù)據(jù)，在日常管理中，操作人員完全憑借以往的經(jīng)驗進行運作。此外，因為沒

有投入使用先進的管理技術(shù)，在溫度的調(diào)節(jié)方面無法實現(xiàn)自動調(diào)控，全靠人工進行調(diào)節(jié)，熱能浪費的現(xiàn)象比較嚴重。

2 供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)的改造方向

節(jié)能是社會進步的需要，是建設小康社會的需要。供熱管網(wǎng)要實現(xiàn)節(jié)能的目標，必須把現(xiàn)代的科學技術(shù)應用到管網(wǎng)中。所以要實現(xiàn)管網(wǎng)的節(jié)能目標，必須朝以下目標努力。

（1）確保傳輸過程的保溫效果，切實把整個過程的熱能損耗降下來。

（2）引進先進的探測儀器，通過精準的探測數(shù)據(jù)，提升水力平衡的管理水平。

（3）降低輸送損耗，節(jié)約能源。在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，是國家重要的發(fā)展戰(zhàn)略。當前節(jié)能減排面臨的壓力很大，集中供熱系統(tǒng)應該在這方面大有作為，應該在建設和諧社會中做出更大的貢獻。從整個行業(yè)來說，當前的供熱系統(tǒng)依然是能耗大戶，所以必須把節(jié)能工作提升到戰(zhàn)略發(fā)展的高度來認識。通過改進燃燒方式，實現(xiàn)品質(zhì)好、運行穩(wěn)定的管網(wǎng)新跨越。要實現(xiàn)供熱管網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級，關(guān)鍵要在節(jié)能方面進行技術(shù)改造，把能耗降到最低限度，通過實際行動助力可持續(xù)發(fā)展。

3 管網(wǎng)節(jié)能改造的薄弱環(huán)節(jié)

（1）鍋爐運行效率低。根據(jù)對行業(yè)內(nèi)的鍋爐運行效率進行調(diào)查，結(jié)果顯示效率普遍都很低，低于60%。這其中的原因主要有3個：①操作人員依靠經(jīng)驗進行管理，對許多新出現(xiàn)的問題束手無策；②缺乏精準的數(shù)據(jù)和監(jiān)控手段，無法實現(xiàn)熱量的供需平衡，出現(xiàn)供大于需的情況；③不能根據(jù)氣候的變化進行溫度的總體調(diào)節(jié)。

（2）管網(wǎng)布設不合理。相對城市建設的速度，供熱管網(wǎng)的建設速度明顯滯后。在現(xiàn)實生活中，為了加快房開項目竣工速度，在沒有對水力進行精準計算的情況下，盲目鋪設管網(wǎng)支線，使得整個管網(wǎng)系統(tǒng)混亂不堪。

（3）運行調(diào)節(jié)的模式相對單一。根據(jù)現(xiàn)在管網(wǎng)的實際情況，通常都是采用靜態(tài)調(diào)節(jié)方式進行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式根本沒有考慮熱惰性，所以無法實現(xiàn)熱能的供需平衡，熱能浪費現(xiàn)象十分嚴重。當室外已經(jīng)發(fā)生溫度變化的時候，室內(nèi)的溫度至少還要保持十幾個小時，這種情況依靠當前的調(diào)節(jié)模式無法進行及時的調(diào)節(jié)。

（4）水力及熱力失調(diào)嚴重。在供熱模式中，對各個供熱設備進行建設時，設計的流量指標無法與實際的流量實現(xiàn)很好的匹配，致使遠端和客端的用戶得到的熱水流量不同，從而使熱力失調(diào)，造成熱能的過度浪費。

4 供熱管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)改造方案

4.1 分時供熱與連續(xù)供熱相結(jié)合

這兩種供熱方式各有各的利弊，不能一刀切，要根據(jù)所在地區(qū)的氣溫狀況來決定。所謂分時供熱，就是把一天分為若干個時段，根據(jù)每天氣溫的變化情況決定在哪個時段供熱、在哪個時段斷熱。這種工作模式的優(yōu)勢就是，在一天中氣溫最低的時候能提供熱能保證，而這一天中氣溫最高的時段則停止供熱。所謂連續(xù)供熱，從公司開始供熱到結(jié)束供熱，這段時間一直不停止供熱，一直保持恒定的溫度。采用分時供熱的模式，從整體上說耗煤量較少。因為經(jīng)過了一段時間的休整，所以燃燒也比較充分，產(chǎn)生的煤煙少，供熱效果很理想。如果所在地的條件比較合適，在停止供熱期間對市民的影響不大，則選擇這種供熱模式比較理想，但是，目前我國許多地方采取連續(xù)供熱的模式進行運作。在無法對供熱模式進行更多選擇的情況下，在日氣溫較高的時段，采用低溫連續(xù)供熱的模式進行運作；當日氣溫較低的時候，則采用高溫連續(xù)供熱的模式進行運作，通過各種組合的方式進行供熱可以實現(xiàn)節(jié)能的目標。此外，在供熱過程中，還要解決水力失調(diào)的歷史難題，要達到調(diào)控的目標必須采購新的控制設備。只有通過現(xiàn)代科技設備的調(diào)控，才能使供水的溫度更加接近設定的溫度，使傳輸?shù)男蚀蟠筇嵘?，從而減少更多的損耗。一些地方還繼續(xù)采用汽暖供熱模式，和傳統(tǒng)的供熱模式相比，這種供熱模式更加浪費。在對供熱管網(wǎng)進行技術(shù)改造時，要特別關(guān)注管道坡度的大小，根據(jù)實際情況進行適度調(diào)整。要根據(jù)網(wǎng)管的實際情況科學設置一定數(shù)量的放氣閥，確保供熱的效果。

4.2 解決好歷史難題

提升管網(wǎng)的供熱效果，除了進行技術(shù)改造外，還應該提升管理水平，通過創(chuàng)新管理方式方法，解決系統(tǒng)中固有的難題：（1）加強對設備的養(yǎng)護工作。在工作中如果設備出現(xiàn)問題，要及時進行維護或者更換，使供熱系統(tǒng)能在最短的時間內(nèi)恢復正常。（2）要認真解決好失水問題。要想徹底解決這個問題，必須從兩個方面入手。一是要做好管道的維護工作。尤其是在停止供熱期間，要按規(guī)定進行大檢修。大檢修的時候，為了減輕銹蝕，必須在管內(nèi)沖入軟化水。二是為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。開始供暖時，進行統(tǒng)一的試水，一旦發(fā)現(xiàn)問題要立即整改，確保管網(wǎng)運行正常穩(wěn)定。

4.3 實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新

（1）在設計和建設管網(wǎng)的過程中，要立足城市的發(fā)展實際，實現(xiàn)管網(wǎng)建設和城市建設同步，太超前或者太落后都是一種資源浪費。

（2）注重熱力站的選址、分布以及管道材料的質(zhì)量。通過科學選址、合理布局、確保工程質(zhì)量，在延長管網(wǎng)壽命的同時降低能源損耗。

（3）勇于打破傳統(tǒng)的供熱模式。在對供熱系統(tǒng)進行技術(shù)改造時，要充分考慮變頻調(diào)速、補水泵定壓、板式換熱器、溫控表等先進設備，在確保供熱效果的同時能把能耗降下來。

（4）積極探索多熱源供熱模式。隨著城市規(guī)模擴大，當前的熱源供熱模式已經(jīng)無法滿足市場需求。根據(jù)社會發(fā)展情況，多熱源供熱已成為該行業(yè)的未來趨勢。建設管網(wǎng)時，要多方論證采用多熱源供熱的必要性和可行性，大膽采用多熱源供熱的新模式。

5 結(jié)語

綜上所述，為了確保市民平安過冬，對供暖方式的節(jié)能技術(shù)研究和創(chuàng)新，是行業(yè)的一項重大課題，是落實節(jié)能減排的重要舉措和途徑。