試論城市集中供熱運行管理的節能降耗措施

摘要：我國的能源資源豐富多樣，但由于人口基數大，目前人均能源資源仍相對不足，因此對于資源節約的問題愈發迫切。城市集中供熱工程是一項消耗大量能源的民生工程，在城市集中供熱的運行管理中，應樹立節能降耗的理念，使城市集中工作系統的穩定運行得到保障。本文對城市集中供熱的現狀展開討論，總結城市集中供熱的運行管理以及節能降耗措施。

關鍵詞：城市；集中供熱；運行管理；節能降耗

文章編號：2095-4085（2024）01-0131-03

0引言

城市集中供熱系統在運行的過程中存在大量的能源消耗問題，不僅造成了資源的浪費，而且還在一定程度上對環境造成了污染。在城市集中供熱的運行管理中，應采取有效的措施，加強對節能降耗理念的落實，運用節能降耗技術，提高集中供熱水平，以取得理想的環保效果，滿足民眾需求。

在城市化建設進程逐步推進的背景下，城市規劃建設正向著可持續、綠色化發展的方向探究，以確保城市健康運轉的長遠發展，從而提高居民生活質量，為城市居民創造更優質的生活服務環境。在城市集中供熱系統中，涵蓋了多種不同的類型，而在城市客觀環境下，存在節能降耗的迫切性需求。這就需要在城市集中供熱系統中引進節能降耗的措施，加強對熱能的利用，提高熱能生產水平、利用效率。如在生產環節、輸送環節、供應環節，都要做好把關工作，以達到節約能耗的目的，提高資源的利用效率，為城市建設和發展奠定基礎，真正實現節能環保的生產目標。

眾多的供熱工作者從不同方面對集中供熱“節能降耗”問題進行了研究。冉春雨等［1］對集中供熱系統節能環保運行技術進行優化，并對電廠節能環保運行關鍵性的技術進行了分析。段邵陽等［2］對熱力站內的運行調節情況、水泵變頻改造及閥門選擇的問題、熱力站二次管網側采用的調節手段進行了分析研究。

下面從城市集中供熱的現狀展開討論，從整體上總結城市集中供熱運行管理的節能降耗措施。

1城市集中供熱的現狀

1.1供熱質量現狀

目前在城市供熱系統的運行和高速發展中，供熱質量的問題始終存在，難以全面提高供熱的綜合質量。之所以會發生供熱質量短板的問題，主要是因為在城市供熱系統的運行過程中，設備的調控存在問題。由于設備質量問題，運行中難以發揮出其功能。例如，老舊小區普遍采用整體串聯的供熱管路模式，導致高層用戶和底層用戶的供熱需求難以達到均衡。部分用戶會出現室溫偏高的問題，也有部分用戶的室溫不達標，出現溫度偏低的情況，這導致了室溫偏高的用戶需要開窗散熱，而室溫偏低的用戶需要采取輔助類的取暖措施，更是加大了熱能浪費、資源消耗，這與我國城市建設和發展中可持續發展的理念相違背。

1.2供熱運行管理問題

在目前的集中供熱運行管理過程中，由于缺少高效率的調節設備，管網水力失調仍是很多供熱企業所面臨的問題，進而難以達到理想的用戶室溫控制目標，也就導致了資源浪費。隨著城市化進程的不斷深入和建筑行業的發展，越來越多的復雜建筑結構出現在人們的視野，比如超高層建筑，這些建筑物的供熱運行管理工作尚不完善，有待改進。要探尋有效的路徑和方法，對集中供熱系統運行中存在的問題進行處理。同時，在城市集中供熱系統的運行和管理工作中，現階段還仍然缺乏暖通、熱動等專業的技術人才。專業技術人才儲備是確保城市集中供熱系統穩定運行的關鍵環節，專業人員的缺乏不利于供熱運行的管理。

1.3供熱收費問題

在供熱企業開展的各項工作中，收費問題始終是一大難題。隨著人民生活水平日益提高，不同用戶對供熱室溫有不同的要求。但目前各地供熱企業仍主要是按建筑面積收取熱費，這種方式由于無法對實際用熱量進行精確計算，已經逐漸不能與社會發展相適應，用戶也會對此產生不滿和負面情緒。例如絕大多數老舊小區均為整體串聯的供熱管路設置，即使其中某些用戶未繳納熱費，但為了滿足多數人的供熱需求，供熱企業仍需對該樓棟進行正常供熱。欠繳用戶所欠的供熱費用追回難度較大，在供熱收費問題中面臨著重重困境［3］。

2城市集中供熱運行管理的節能降耗措施

2.1優化集中供熱系統

在城市集中供熱系統的運行和發展中，須滲透節能降耗的思想和可持續發展的理念，要求管理人員從多方面將節能降耗的方法技術措施運用其中，以提高城市集中供熱系統的運行管理水平。遵循科學性、合理性的原則，以提高能源的應用效率作為重要切入點，加強對供熱系統的優化，提高集中供熱系統的運行質量及運行效率。結合實際情況，設計集中供熱系統，綜合考量多項要素，從統籌規劃的角度對集中供熱系統進行優化。例如，城市的規劃情況、當地氣候條件情況、各類建筑物類型、建筑物的供暖熱負荷情況、室內采暖系統的運行情況等，須對各個環節的功能效益現狀進行分析。要發揮最大化的功能效益，結合供熱管網情況、供熱系統的運行情況、建筑規模、熱源情況等，做好調研工作，要對供熱企業的管理能力和技術能力進行分析，統籌規劃各項因素，制定科學的城市及總供暖系統的運行和管理方案。

2.2引進智能化設備與技術

加強先進技術引進與運用，在信息技術的時代，智慧供熱的理念已逐漸深化，借助信息技術構建起自動化的系統，對熱源數據、用戶數據、管道數據信息進行采集和分析，制定決策計劃，作出有關判斷。借助自動控制系統，傳輸命令，實現智能化的控制和聯動控制的目標，構建起智慧供熱系統，確保供熱系統運行的高效性和經濟性。在數據的采集和分析中，對供熱系統失水情況要進行實時監測，保證集中供熱系統運行的穩定性，利用恒溫控制器、散熱器、平衡閥等設備，提高城市集中供熱系統的節能管理水平以及自動化控制效果，從而合理調控室內溫度，達到平衡狀態，降低用戶在室溫調控中投入的能源成本，達到節約能源的目的。具備條件的供熱企業還可嘗試多熱源聯網技術，確保城市集中供熱系統運行的穩定性，節約能源資源的投入，為城市的可持續發展奠定基礎，在供熱系統運行中，要利用先進的智能手段、數據信息，對消耗大、費用較高的能源進行調整，平衡經濟和能源消耗之間的關系。

例如，負責太原市西山地區供熱運行工作的第七供熱分公司，在2019年與同方節能工程技術有限公司采用國際通行合同能源管理服務模式，對所轄約380萬m2的供熱范圍內管網、熱力站進行全方面的升級改造，在熱源處增加用于校核的熱量表；在熱力站增加電動調節閥及遠傳熱量表等設備。并研發全網平衡軟件對管網、熱力站進行實時監控，實現了熱力站自動控制，從而解決了從熱源到各個熱力站的一次管網水力失調。同時每日根據天氣情況對熱源參數進行合理調度，實現精準調節。經過3個采暖季的合作，該區域內的熱耗已由合作前2018～2019年采暖季的0.51GJ/m2，逐年下降，目前已經穩定至0.37GJ/m2/采暖季。雙方的合作也達到“共贏”的局面。

2.3借助“三供一業”供熱改造，增設二次管網平衡調控設備

隨著城市集中供熱自動化技術的應用與發展，大多數供熱企業已經在一次管網上面實現了利用熱力站電動調節閥和回水加壓泵等設備進行自動調節，基本消除了一次管網水力失調的情況。但受困于二次管網產權歸屬等歷史遺留問題，目前二次管網水力失調情況仍有大面積存在，為確保不利用戶的供熱質量，熱力站不得不使用“大流量、小溫差”的方式進行粗放式供熱，無疑造成了能源的浪費。為從根本上解決二次管網失調問題，應該以二次管網平衡為前提，實現單元之間、用戶之間的均勻供熱，以實際供熱效果為依據，對熱力站進行“按需供熱”整體調控［4］。

近幾年，國有企業家屬區“三供一業”供熱分離移交維修改造工程施工正在有條不紊的進行，該項工程施工主要是對二次管網、樓棟立管和戶內采暖系統進行改造。在改造中，建議對各樓棟所需要的流量精確計算并選擇合適管徑，并在各單元立管處安裝遠傳智能水力平衡閥，入戶管安裝戶用智能調節閥，后續在運行當中還應當以超聲波流量及和測溫槍當做輔助調節方式，確保二次管網盡快達到水力平衡。待處于水力平衡狀態后，可避免再使用常規的“大流量、小溫差”運行模式，降低了循環泵頻率，拉大供回水溫差，進而節約循環泵用電量，同時減少不必要的熱量浪費。

2.4循環水泵的合理選取

對于熱力站運行而言，循環水泵是輸送熱量到用戶家中的“核心”，也是消耗能源的主要設備。部分供熱系統在設計之初，由于缺乏詳細的小區二次管網和對建筑物用熱情況的摸底信息以及周邊未來規劃情況信息，設計人員通常按照“選大不選小”原則進行“盲選”，時常出現循環水泵選型較大，在運行時循環水泵無法工作在高效點，間接導致了能源的浪費。因此，循環水泵的合理選型起著至關重要的作用。同時循環水泵還應當搭配變頻技術，進行系統管理，實現節能降耗的目標。在供熱系統中利用變頻技術來控制流量，可以結合用熱狀況、環境溫度，對水泵流量參數進行控制和調整，節約電能資源。在變頻技術的支持下，工作便捷性大大增強，自動化、節能化水平顯著提高。

例如，位于太原市萬柏林區的龍灣佳園小區熱力站，既有的循環泵由于設計時較為保守，導致選型預留過大（Q＝173m/h、H＝33m、N＝22kW），2020～2021年采暖季用電量為112179kWh、電耗1.18kWh/m2；2021年夏季，更換參數與供熱面積、半徑更為匹配的循環泵（Q＝86m3/h、H＝24m、N＝11kW），2021～2022年采暖季該熱力站用電量為96866kWh，電耗1.019kWh/m2，較前一采暖季節省用電量13.7%，節省電費10566元。

2.5控制系統的失水量

集中供熱系統絕大多數均為閉式系統，如果系統出現失水的情況，則需要啟動補水泵為系統進行補水，但如果失水量較大、補水量較多，則會拉低回水溫度，導致供回水溫差拉大，增加供熱系統的熱負荷。針對失水問題應當加強管控、有效防治，對失水量較大的供熱系統定期添加防失水劑并利用超聲波檢漏儀進行巡檢，確保供熱系統失水現象得到有效的治理。由于部分老舊小區供熱用戶的庭院管網存在不同程度的損壞，或是由于閥門閉合嚴密程度不足，也增加了失水風險。失水的問題間接也會導致供熱到戶之前出現溫度不均衡的現象，大量熱量散失，降低了供熱質量。供熱企業相關技術人員應定期組織和實施檢查活動，對熱用戶暖氣管道的閥門等易失水管件進行檢測分析，發現問題及時進行維修處理，降低失水風險，避免出現失水情況，對熱量流失的現象進行改善，以確保供熱質量和供熱效率達到理想的目標。

2.6完善熱計量系統

現階段集中供熱收費主要還是以傳統模式，即按照熱用戶的建筑面積收繳供暖費，該模式存在著一定的不合理、不科學問題，使得諸多居民對此反映強烈。為此在城市集中供熱的運行和管理中，應當針對現狀進行改進，利用熱計量表建立起完善的熱費收取體系。依據熱用戶的用熱量來改變收繳供熱費的模式。在滿足分戶控制條件的用戶入口位置，應當加裝熱量表，從而計算用熱量。針對不滿足分戶控制條件的用戶，也可嘗試在散熱器上安裝熱量表、調節閥，并輔助以旁通管，探索熱計量收費的可行性。使用熱計量收費，不但可以解決供熱收費中存在的不合理問題，還可以激發用戶的節能意識，用戶可以在城市集中供熱的運行和管理中與供熱企業相互配合，共同節約能源消耗，在滿足自身供熱需求的基礎之上，節約能耗，防范不必要的資源浪費。也使居民可以形成較強的能源節約意識，主動參與到節能環保的實踐中，切實解決費用和供熱質量之間的矛盾問題。

2.7加強供熱檢測和監控

為了切實增強集中供熱系統運行的穩定性，提升供熱的質量和效率，要在計量檢測和運行監控方面加強力度，按照有關儀器的應用情況記錄并分析參數，找到發生偏差問題的原因，并在此基礎之上糾正問題，借助統計數據的形式，對實際的能耗情況進行分析，以此為依據，綜合分析系統的供熱效率和供熱質量［5］。同時加大監測和維護力度，配備專門的崗位人員，加強系統組織的建設，設置職能部門，要由專職的監測人員和維護人員，對能耗隱患安全隱患問題進行排查，定期實施檢查計劃。

3結語

綜上所述，在城市集中供熱系統的運行和研究中，要從全盤進行考慮，加強對供熱系統的管理，將節能環保的理念、優質發展的思想觀念滲透其中，革新落后的技術，全方面提高集中供熱系統的運行效率，最大程度減少對能源的消耗，踐行可持續發展的理念。

參考文獻：

［1］冉春雨，王楊洋.集中供熱系統的環保節能控制與關鍵技術分析［J］.節能與環保，2019（2）：70-71.

［2］段邵陽，王飛，王國偉.城鎮集中供熱節能改造技術分析［J］.施工技術，2020（1）：18-19.

［3］宋小玲.城市集中供熱運行管理的節能降耗措施分析［J］.建材發展導向（上），2020，18（11）：49.

［4］高利瓊，梁丹丹，白凱.“三供一業”供熱分離改造中的二次網調控策略［J］.區域供熱，2022（5）：16-22.

［5］陶五洲，王戰勝.試論城市集中供熱運行管理的節能降耗措施［J］.建筑工程技術與設計，2020（30）：3563.