浅谈供热系统的节能改造

供热系统是为建筑服务的，城市供热逐步向现代化、管理自动化、社会化和商品化方向转变，但由于既有居住建筑一般建设年限较早，护未采取保温措施，窗户为铝合金单玻窗，屋顶为平屋面。供热取暖采用散热器采暖方式，室内供热设施为垂直单管串联系统，从而导致既有供热系统已不能满足用户的要求，不能适应社会发展的需要。因此供热系统的节能改造是既有居住建筑供热计量及节能改造必不可少的环节。

1　现状

(1)外墙未做保温，且有墙面脱落情况。由于墙体屋顶未采取保温节能措施，耗热量比较大，且各户冷热不均，多数住户反映采暖效果不好。(2)外墙内侧温度较低，有发霉长毛现象。铝合金外窗保温性能差，气密性羞，窗框结霜，结露严重，且冬季漏风严重。(3)采暖系统是上供下回单管顺流同程系统，管线为焊接钢管，内外壁锈蚀现象严重，经常出现跑冒滴漏现象，急需更新。(4)系统普遍存在着冷热不均和水力失调现象，外管网各入楼阀门井的阀门维护差、腐蚀严重、调节性差、无温度计和压力表，不能进行系统的水力平衡调节。(5)锅炉供热系统运行量化管理缺乏，供暖调节只能靠人工手动调节，司炉工凭感觉和经验烧锅炉，锅炉排烟温度较高，锅炉房内阻力过大。系统失水严重，热损失巨大。(6)热网温差太小，许多供热系统一级网温差最高只有30℃左右，而二级网温差只有5℃左右。系统水利失调严重，管网的阻力损失很大，促使更换大扬程和流量的水泵，浪费了大量电能。

以上在供热实践中归纳总结出的这些问题，为县区级供热单位存在的普遍现象。

2　节能改造方案

《河北省既有居住建筑供热计量及节能改造实施方案》中节能改造包括以下三项内容：建筑室内供热系统热计量及温度调控改造，热源及管网热平衡改造。一般既有居住建筑区域现状，建筑供热系统耗能非常大，主要原因是建筑物保温效果差，系统热力不均，跑冒滴漏、设备陈旧等等，主要采取以下方法进行系统节能改造。

2.1建筑室内供热系统改造

供热计量改造。由于室内旧供热管线腐蚀老化严重，因此可先将原户内垂直单管串联供热系统改为水平单管跨越式的一户一环的分户控制供热系统。并在单元入户口供水干管安装锁闭阀、过滤器和户用超声波热量表。

2.2热源及管网改造

(1)换热站供热计量改造。在换热站一次水侧总回水管上安装小区总热计量装置，可对整个小区耗热量进行统计计量。(2)换热站安装具有气候补偿功能的控制系统，该控制系统可实现根据室外温度的变化和不同时间段的供水温度的气候补偿，在限定最低回水温度的同时，实现按需供热，通过供回水温差，调节水泵流量，保持20℃23℃大温差。(3)安装水泵变频控制系统。根据供暖初期、严寒期和末期所需热负荷的不同，通过调整水泵工作频率来改变水泵的流量和扬程，分阶段的进行量调节，即采用基于量调节的质调节，节约电能，同时将补水泵也改为变频控制。(4)管网热平衡改造。对系统进行水力核算，根据水力平衡计算和实际运行状态取得的数据，确定更换部分管段和安装平德阀。根据水力计算结果，先进行粗调，使各部分的实际流量接近理想流量。其次正常供暖后，根据测温记录再对每户和户内每组的循环流量进行调节即微调，实现每户的供暖温度达到温度要求且楼与楼、户与户、室与室之间室温基本一致，从而避免能源的浪费。(5)加装烟气余热回收装置。由于锅炉排烟温度较高，安装烟气余热回收装置后，供暖回水的一部分先经过烟气余热回收装置吸收烟气的热量，再进锅炉进行加热，这样烟气排烟温度能降低70℃左右，水温提高5℃～8℃，充分利用了烟气的余热，其在额定工况下热效率提高3％以上。(6)加装加药系统，利用变频定压，将开式系统变为闭式系统。系统在供暖季失水严重，存在系统的氧腐蚀。采用变频定压。在循环泵的供回管间加装加药装置，向系统进行添加防腐除垢、阻垢、防盗水药剂。(7)采用分层燃烧技术，改善锅炉燃烧状况。目前城市集中供热锅炉房多采用链条炉排，燃煤多为煤炭公司供应的混煤，着火条件差，炉膛温度低，燃烧不安全，炉渣含碳量高，锅炉热效率普遍偏低。采用分层燃烧技术，可使锅炉热效率提高10％～15％，炉渣含碳量降低至10％以下，而且锅炉燃烧率系统的设备故障大大减少，提高了锅炉运行的可靠性和安全性。(8)实行热水管道直埋技术。降低基础投资和运行费用。直埋敷设具有节省用地、方便施工、减少工程投资(DN~500，管径越小越明显)和维护工作量小的优点，当热水管道长期运行以后，直埋敷设不存在保温层开裂、损坏以及地沟泡水而大幅度增加热损失等一系列问题

2.3加强锅炉房的运行管理，是节能效果显著的措施

(1)司炉人员及水处理人员必须经国家劳动部门或技术监督部门培训并考试合格。(2)建立正确、完善、切实可行的运行操作规程。(3)锅炉房水处理(包括软化水或脱盐、除盐)设备处理后的水质，必须达到国家规定的水质标准，严禁锅炉直接补自来水或河水。(4)严格执行定期维修，停炉保养制度，保证设备完好。杜绝跑、冒、漏、滴。

2.4建立并完善与供热系统相适应的控制系统

供热系统是由热源，管网、用户组成的一个复杂系统，为使热生产、输送、分配、使用都处在有序的状态下，需要建立和供热系统相适应的控制系统。控制系统的建立可为供热管理人员提供供热系统的运行状况，帮助工作人员选择最佳的运行方式，维持供热系统瞬间变化的水力工况平衡，保证供热，提高供热系统的能源利用。

3　结语

通过实施以上供热系统的节能改造方案，基本上可达到住房和城乡建设部下发的《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造项目验收办法》标准要求。开展既有居住建筑供热计量及节能改造，有效降低采暖能耗，改善居住条件和室内热环境质量，提高能源利用率，对实现全社会节能减排目标以及改善民生具有重要意义，对北方采暖地区城镇供热事业可持续发展具有很大的推动作用。