集中供热系统节能问题初探

【摘要】集中供热节能关乎国计民生，是资源有效利用和可持续发展的重要保障。其对节约能源、改善环境污染、提高人们居住环境、改善城市基础设施建设、构造节能减排的“绿色”城市有举足轻重的意义。基于此，本文对集中供热系统节能问题进行了研究。

【关键词】集中供热系统节能问题

中图分类号：TU833 文献标识码：A

集中供热对于节约能源，改善环境污染，提高人们居住质量，改善城市基础设施状况，建设现代化城市等方面显示出巨大的优越性，是我国在新世纪实现可持继发展战略目标的重要举措之一。目前我国的集中供热事业已经取得了蓬勃的发展，已经有近3O0个城市敷设了城市集中供热管网，集中供热面积达到8 5亿平方米，尤其在东北、西北和华北地区集中供热的普及率较高。鉴于集中供热能耗较大，供热系统的节能对促进国民经济发展具有着重要意义。

集中供热系统主要能耗问题

1、循环水泵节能问题

循环水泵是供热系统中的主要动力设备, 也是主要耗电设备, 循环水泵运行好坏, 不仅对电资源有影响, 对运行成本也有显著影响。目前, 由于设计部门宁大勿小的设计习惯, 增大流量解决水力失调的习惯做法, 造成了循环水泵型号选择偏大, 台数不合理, 运行偏离额定工况点, 效率大大降低, 能耗大幅度增加。因此, 循环水泵的容量应根据管网负担的全部用户热负荷计算确定, 不能估算。水泵台数应尽量选单台运行, 一台备用。特殊需要多台并连工作时, 要按水泵特性曲线并结合管网的特性曲线画出水泵的工作点, 依此校核是否满足使用要求。

2、供热系统水力失调问题

水力失调, 是指室外热网水平方向流量分配不均,从而造成不同用户之间热量不均的现象。目前, 我国热网大多存在水力失调情况, 常常表现为“近热远冷”现象。近处用户室温过高, 导致热量浪费。远处用户室温达不到要求, 供热不合格。为缓解这种状况, 通常采用“大流量小温差”运行手段。但大流量运行方式是靠增加流量, 以提高远端热用户散热器供热能力, 抑制近端用户散热器散热能力达到消除用户水力失调, 并没从根本上消除供热系统的水力失调因素。

3、管网的保温问题

室外供热管网的保温是供热工程的重要组成部分,供热干管从热源通往各个用户的室外管道, 通常采用直埋或地沟敷设的地下敷设或露明的地上( 架空) 敷设方式。这部分管道散热纯属热量丢失, 从而增加供热负荷。为节能起见, 国家要求室外管网的输送效率要达90%以上( 输送效率=热用户总得热量/热源总输热量) 。目前,供热管道普遍存在热损失偏大, 地沟管道长期受到水浸泡, 散热损失大于裸管的现象。

4、采暖用户问题

采暖用户通过采暖系统直接消耗热能以满足建筑耗热量, 维持室温恒定。建设部《建筑节能“九五”计划和2010 年规划》明确指出,“对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按户计量收费的工作, ”宗旨是“分户计量, 按热收费”。但目前, 旧式采暖系统的使用,“按面积收费”的收费制度, 制约了“ 分户计量, 按热收费”的推广, 制约了用户节能的发展。

集中供热系统的节能建议

1、重视集中供热系统的节能工作

主管部门应尽快建立和完善相关的节能法律、法规，制定相关的节能政策，使集中供热系统的节能有法可依。逐步推广按热量收费。目前全国大部分地方在收费上仍实行按采暖面积收费，这种方法用户不能从节约热量中获得经济效益，所以没有节能的积极性。因此，应积极推行按热计量收费，在新建住宅中必须安装热量计。

系统形式设计得合理，才能具备节能功能

建筑节能有三方面要求：应保证各个房间的室温能独立调控；便于实现分栋热计量和分户或分室( 区)热量(费) 分摊的功能；管路系统简单, 管材消耗量少，节省初投资。而且，用于集中供热系统的管材有金属和化学管材两种， 而散热器应采用高效节能型产品，合理选择并正确安装是实现系统节能和安全可靠运行的重要保证。

3、采用多热源共网系统

目前国内只有少数城市实现多热源联合运行， 为了提高城市集中供热系统的安全性与经济性， 当在一个城市有若干个热源时，应考虑采用联网运行，其优点如下：

(1)优化供热工况。多热源实施共网的联合供热可以灵活的调整供热量，系统可以根据负荷变化，制定出更为合理的供热方案， 并可随时使全系统的供热工况(供热量、供回水温度和水力工况)得到优化，达到良好的节能效果。

(2)提高供热系统的可靠性。多热源共网联合供热系统，当其中某一个热源发生故障，减少或停止供热时，其他热源可以增加供热量，各热源之间相互代替、相互补充，使整个供热系统可以稳定的运行。

(3)实现经济运行。多热源联合运行供热， 当增加负荷时，依次投入热价低到高的热源；当减少负荷时，依次退出热价高到热价低的热源，实现经济运行。

4、解决系统的水力失调

保证管网的水力平衡，保证用户供暖效果，实现最大程度的节能，必须解决系统水力失调问题。可以采取以下措施：

(1)设计准确。在管网设计时，应注重水力计算的准确性，尤其是支线的阻力平衡，通过调整管径使不平衡率达到规定的范围。在引入口的管段上安装阻力部件消除剩余压头。

(2)调节到位。应认真进行初调节，严格按设计压差和流量进行。

(3)安装调节阀。在用户入口或热力站设置自力式流量调节阀、自力式压力平衡阀、管网分支处设置平衡阀及其它有效的控制手段。

5、供热管网改造能效提高

管道外保温问题一直是困扰供热效率的一个难点，再好的外保温也难免管网散热损失，加之管理不到位，现在普遍存在着入口支管、干管大量的问题。对于管道集中供热，由于热媒温度高，即使是外保温做得再好，也避免不了保温管表面与外界有较高的温差，促使辐射损失大，再加上阀门处的滴漏，密封不严等因素，使管道热损失达30%，甚至更多。因此，在管网设计上采用自然补偿的方式，在主管道上减少阀门安装数量，尽量采用焊接方式连接，在主干管上尽可能地采用先进技术（如真空管）提高保温效果。

在新建热用户中应积极推广双管供暖系统

采用双管供暖系统易于控制室内温度，防止热用户垂直失调，便于采用“ 量调节”和分户控制。因此应更新设计观念，积极推广双管供暖系统，以促进实现供暖建筑节能指标。对单管系统加大改造力度。由于我国现有热用户( 特别是供暖住宅建筑) 大多为单管系统，应结合实际情况采取以下方式进行改造：一是对有条件的热用户将单管系统逐步改造为双管系统；二是在现有单管系统中加设散热器、恒温控制器和平衡阀等设备进行室温控制。实践证明，采用第二种方法也可收到十分明显的节能效果，且投入少。

推广使用新型阀门产品

目前, 一些城市部分一次管网和大部分二次管网及庭院管网仍使用闸阀和截止阀。这两种阀门普遍存在着开关不灵、泄漏严重的问题。另外, 使用闸阀和截止阀, 有时开关困难是管理人员所共识的。而在国外，供热管网早已淘汰了使用闸阀和截止阀, 普遍使用蝶阀和球阀。这两种阀门的特点是开关灵活, 无泄漏，也不用维护。

总结

依据国家节能减排的长远发展战略，今后的城市集中供热应以建立节约型供热系统为目标，积极推进供热资源的整合，优化系统，同时快城市现有供热设施的节能改造，提高供热保障能力和热能利用效率，使用户的供热需求得到满足。

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