換熱站節能降耗中存在的問題與解決途徑

摘要：隨著我國城鎮化和工業化的不斷推進，城市供暖系統規模日益擴大，結構日趨復雜。換熱站作為供暖系統的重要部分，其建設和運行受到廣泛關注，相應的技術研究也隨之興起，根據供暖系統的實際運行狀況，集中分析國內外先進技術和運作經驗，探索解決實際工作中存在的能耗高、供暖效益不足等問題。

關鍵詞：換熱站；節能降耗；研究意義；工作原理；問題與解決途徑

目前，國內換熱站普遍存在效率低、能耗高的問題。因此，提高換熱站的運行效率、降低能耗成為一項重點工作。

1換熱站節能降耗研究的意義

在供暖節能領域，各類節能技術與裝備已被廣泛運用，然而，人們對換熱站節能潛能的認識卻很少，導致其能效提升難以實現，能源效率高低不一，已成為管理者日益關注的問題。要想提高換熱站供暖的節能效果，就需要在對系統的運行狀況有清晰認識的基礎上，對真實的運行數據進行深入的分析和評估，讓管理人員能夠更好地把握和發現存在的問題，并制定出合理的節能改造計劃。因此，完善換熱站節能降耗研究，對換熱站建設意義重大。

2換熱站控制系統概述

2.1換熱站簡介及工作原理

換熱站作為中央供暖系統的中心，其工作狀況對供暖質量有很大的影響。換熱站的工作原理：熱源經一次供暖網絡將高溫熱水送至換熱站，在熱力站內部進行換熱，然后將熱量傳送至二次網的循環水，最后通過二次網的循環泵將熱水送回二次網的回流管道。

2.2換熱站控制系統

2.2.1換熱站控制裝置

換熱站控制裝置不僅可以對一二次網供水流量、供回水溫度、供回水壓力和循環泵轉速、補水狀況等進行監測和調節，還可以對水泵轉速、流量等參數進行遠程控制。

2.2.2上位機監控操作站

操作站采用以太網模塊與現場站進行通信，采用GPRS技術與分區供暖控制器進行通信，實現對各個換熱站現場控制站和智能化分區供暖控制器監測參數的集中監測。

2.2.3智能分區控制器

智能分區控制器利用“pang-pang”控制技術，對自力閥和旁通閥結合形成的限流旁路閥進行控制，當達到設定的最低溫度要求進行加熱時，此閥門就會閉合，為用戶供給熱水；相反，當達到設置的溫度上限時，旁通閥門打開。

3換熱站節能降耗存在問題

目前，能源已成為制約世界各國經濟發展的一個關鍵因素，如何對能源進行科學開發和高效利用，是當前國際社會普遍關心的課題，也是各行各業的研究熱點。近年來，在國家大力推行節能減排政策的背景下，換熱站作為一種能量轉化與再利用的裝置，其節能問題日益引起人們的關注。然而，在實際操作過程中，由于諸多因素的作用，這些問題仍然較為突出。

3.1硬件設施問題

在我國，相當一部分換熱站建于計劃經濟時期，因為當時的建筑標準不夠科學，加上長時間的不合理管理，導致整個換熱站在運行過程中出現多種問題。目前供熱系統中存在著供暖區域小、供暖指數偏低、供暖效果不佳等問題。

（1） 這些換熱站的供暖面積一般偏小，許多集中換熱站的供熱面積難以滿足城區擴張的速度，尤其是老城區，這種情況尤為明顯，在使用這些換熱站時，為了保證供暖的正常進行，必須超量供暖，才能滿足居民的需求。

（2） 很多換熱站都出現嚴重的隔熱層脫落，保溫性能不足的問題，有些換熱站甚至沒有隔熱層，這就造成次級網的暴露，不僅浪費大量的熱量，而且對日常作業帶來不少隱患。

（3） 閥門、污垢清除器、熱交換器等各種附屬設施的腐蝕現象十分嚴重，由于長期保管不到位，以及缺乏良好的管理，這些設備出現了嚴重的品質問題，不僅無法正常使用，還會浪費大量的能源。

3.2換熱站建設問題

在換熱站施工過程中，出現選材不當和換熱站阻力損耗偏大等問題。換熱站是供熱系統中最重要的設備，也是供熱系統能耗最大的一環。在以往的諸多設計中，設計人員都只是以熱交換為基礎來進行初步估計，而沒有對設備進行嚴格的挑選和計算，造成設備在投產后經常無法達到特定的運行要求，并且換熱裝置的阻力損耗問題也十分突出。

3.3換熱站規劃問題

有些大型換熱站在規劃和施工中，過度強調換熱站的局部作用，沒有進行整體和長期的考慮，這就使得換熱站的各項設施在實際的建設和使用過程中存在一些問題。例如：在挑選水泵時，設計者都是從長遠的角度來考慮，而在修建管線時，卻按照近期的流量需求來進行施工，這就使得水泵的作用沒有得到很好的發揮，在很大程度上限制了設備的最大功效。

3.4管理問題

在目前的換熱站管理制度中，很多單位還沿用傳統的管理制度。因此，在具體的管理過程中，換熱站管理水平與實際供暖需求不適應。另外，用戶在未經允許的情況下，隨意將一次閥開啟，破壞一次電網的流量平衡，造成供熱過剩。在這樣的情況下，我國節能減排的難度加大，能源消費形勢仍然嚴峻。

3.5數據利用問題

沒有對海量的實際操作數據進行深入的分析和利用，使得管理人員很難對其中的隱患進行準確的把握和檢測，無法對其進行及時維修，很難確保整個系統的安全性。與此同時，節能降耗工作缺少一個可操作的切入點，使得管理者無法依據具體狀況來制定相應的決策計劃，這樣就無法達到既定的管理目的。

4換熱站節能降耗解決途徑

隨著社會的發展，以及人們對節能和環保的認識不斷提高，節能和安全已經成為各個行業的首要任務。因此，在實際生產過程中，怎樣才能實現節能減排的目標，成為業界關注的焦點。根據目前集中供熱換熱站所存在的有關問題，在節約能源方面，應從如下幾個方面進行科學的預防。

4.1實行有力的管理措施

持續增強換熱站管理效益，逐步形成了一套完善的熱源、管網和換熱站的一體化管理系統，在此基礎上，實現對企業與用戶的統一管理。該管理制度的實施，既要根據所采用的換熱站的具體情況對其進行分類和歸納，逐步淘汰高能量消耗、低穩定性、高故障率的各類設備，又要在日常工作中進行設備零部件的清理，清除設備表面的各類污垢，保證設備的清潔、整齊。

4.2標準化作業規程，建立完善的供熱管網設施運行和換熱站管理體系（1） 在換熱站的循環水泵和補水泵等電氣設備上安裝變頻調速裝置，對換熱站的電能進行調整和控制；通過對裝置的工作狀態進行合理配置，可以減少能源消耗。（2） 針對本區域的氣候特點，結合當地的具體條件，制定切實可行的行動計劃。可在不同季節、氣候情況下，對裝置的操作方式及參數進行適當的調節，使其達到最優的節能效果。采取上述措施，既能保證日常作業的有序開展，又能達到節能降耗的既定目標，構建換熱站的標準化作業和管理流程。

4.3強化管線的隔熱性能

為了提高換熱站的運行效率，達到節約能源的目的，必須強化管線的保溫性能。（1） 要加強對管材選擇、施工過程中的質量控制，以保證其具備較好的絕熱、耐久性能。（2） 要對管道保溫層進行周期性的檢測與維修，對損壞、老化部位進行及時修補。另外，還可以利用智能控制系統對管路的溫度、流量進行自動調整，最大程度提升節能效果。通過對管網進行保溫處理，可以有效地降低熱網的熱損耗，減少熱網的運行費用，改善供熱管網運行效率。（3） 應加強供熱管網的設計與施工，保證供熱管網的標準化、自動化水平，增強供熱管網運行的實際效益。循環水泵、去污方法、冷熱器、補水泵軟水系統等均需有較好的配套體系，才能保證換熱站的正常運轉，實現高效低耗操作。

4.4供暖自動控制系統的應用

近年來，隨著計算機技術、信息技術和網絡技術的飛速發展，各個行業都在逐步走向生產、生活自動化，這也為供熱工作的運行管理開辟了一條新的路徑。實現換熱站的自動化管理，對于提高供熱管網的管理效能意義重大。在換熱站的日常運營管理中增設自動化裝置，可以實現對供熱管網的在線監控、調節和遠程操作。供暖自動控制系統的應用，有效地克服了以往依靠人工經驗造成的設備失效問題。采用集中式自動管理以及節能技術，是當前換熱站運行管理的最佳選擇。該系統基于計算機自動監測和自動控制平臺，對運行參數進行實時采集、匯總、比較、分析，并給出改進指令。

4.4.1溫控模型

從目前國內換熱站供暖自動控制的發展情況來看，大部分都是采用熱網控制的溫控模式來進行供暖控制。然而，如果只對溫度進行控制，則會使控制時間延長，且穩定性不佳，因此采用熱控制的方法來調節。通過對各個供暖管道的溫度、壓力、濕度等參數的測量，實現對各個供暖管道的實時監控。然后，根據預先確定的程序，對供暖網絡中的水泵、調節閥進行控制，達成對熱交換設備及供暖系統內部的自動化控制要求。

換熱站供暖自動控制系統需要采集各熱網的資料，經過系統的分析，才能將資料傳送給各熱網。通常情況下，數據傳送都是通過智能化的方式實現的。（1） 為了確保數據的安全、穩定和精確傳輸，必須采用先進的硬件和軟件。比如采用數字式溫度傳感器，不僅可以直接地將溫度數據顯示出來，而且還可以將溫度信號轉化成數字信號。數字式溫度傳感器具有高靈敏度、高精度的特點，能確保數據的完整傳遞，并能以科學而準確的方式將資料傳輸給用戶。（2） 還要建立暢通、穩定的通信網絡，以確保相關信息的實時、快速傳遞。由于數據是直觀的，必須配備一個完善的、有效的通信網絡，確保數據的實時傳輸，實現對系統的實時安全控制，減少系統能耗，改善采暖質量。

4.4.2遠程控制方式

采用遠程控制方式實現供熱自動化，為供熱管理提供了極大的方便。在自動控制中，遠程控制系統主要采用先進的計算機網絡技術，隨著這一技術的日趨成熟和廣泛應用，遠程控制技術在工業領域也較為常見，增加了供熱管網設計的針對性和科學性。大量采用遠程控制方式，不僅增加了換熱站的可靠性和靈活性，同時還減少部分絕緣設備、線纜等的使用，更利于節省成本。電力設備的智能化程度越來越高，為換熱站遠程控制的實施提供支持。

5結語

在供暖過程中，要從設計和運行管理兩方面著手，以達到節能降耗、提高供暖品質的目的。換熱站的節能工作關系到國家和人民的切身利益，應引起廣大供暖企業的高度重視，并從管理、技術等方面進行改革，這樣才能更好地改善供暖質量，促進供暖事業的有序發展。

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作者簡介：李節，男，廣東茂名人，中級工程師，碩士，主要從事重油加工技術開發工作。