供热系统设计运行及节能问题分析

摘 要：在社会发展的过程中，供热系统一直都扮演这非常重要的角色，供热系统是建筑节能当中十分关键的一个环节，供热系统的设计形式对其节能性有着很大的影响，因此，为了更好的保证的建筑节能性，我们必须要科学的选择供热系统的设计和运行方式。本文主要分析了供热系统设计运行及节能问题，以供参考和借鉴。

关键词：锅炉；外管网；节能

当前，我国的经济发展水平有了非常显著的提升，在城市发展的过程中越来越重视环境保护的质量，当前，很多城市在供热的过程中都选择了集中供热的方式，供热企业在发展的过程中也具备了更大的潜力，但是供热企业在发展的过程中所消耗的能源数量依然十分惊人。所以我们必须要采取先进的设计和运行方式来满足系统的平稳运行，这对供热系统自身的性能要求也有所提升。

1 锅炉房设计

1.2 采暖热负荷：Qh=qhA・10-3

式中：Qh-设计热负荷；qh-采暖热指标（W/m）；2A-采暖建筑物的建筑面积（m）2。

Q=57×109.1×104×10-3=62.19MW。

1.3 锅炉房热负荷计算：Q=Qh/（ηgl・ηgd・ηgw）

式中：Q-锅炉供采暖热负荷（MW）；Qh-采暖热负荷（MW）；ηgl-锅炉效率取0.82；ηgd-管道效率取0.99；ηgw-机械效率取0.95。

Q=62.19/（0.82×0.99×0.95）=80.64MW

1.4 锅炉房炉型、台数的确定。根据锅炉房热负荷计算结果，确定总供热量为80.64MW，故选择三台29MW斜推往复炉排热水锅炉，总供热量为87MW。选择斜推往复式炉排的原因：锅炉采用往复炉排，使得燃料在锅炉内燃烧过程中，煤粒与媒粒之间、媒粒与炉排之间均有相对运动，实现了燃料在燃烧过程中的自动拨火，使得燃料燃烧更猛烈、更充分，这种燃烧方式对煤种要求不十分高，对煤种的适应性相对要好。本地有较多煤矿，煤价相对便宜，但发热量相对较低。现今煤价一路上涨，本方案目的是为了降低能耗，节约运行成本。

1.5 锅炉房热力系统。热力系统采用间接连接，一级管网为锅炉房至热力站。一级管网回水经过除污器、调节阀组进入一级管网循环水泵，由循环水泵加压后进入锅炉加热，然后进入一级管网供水系统，同时根据一级管网供、回水参数对其进行调节。一级管网定压采用微机变频补水定压方式，定压点选在循环水泵入口主干管合适的位置。锅炉房至热力站，补水定压系统按循环水泵开、停时不发生倒空、气化并确定其工作压力，选用成套微机变频机组装置进行补水定压。

2 造成能源浪费的几个原因

2.1 单体设计

设计人员在设计的过程中通常只是凭借自己的经验去对供热指标进行估算，按照自己的估算去完成系统设计，即便单体设计人员按照节能指标进行全面的计算，但是设计人员为了能够更加有效的预防这一过程中出现非常严重的问题，依然按照系数放大之后的效果来完成管径的设计。

2.2 外网设计

设计部门在进行图纸设计工作的时候通常是不提供负荷数值和系统阻力的，外网设计的过程中只能使用规范当中所估算的热值和估算出来的比摩阻，通常，设计人员为了更好的提升系统自身的安全性和可靠性，必须要选择估算指标的极限值，这样也就使得热负荷在短时间之内就明显的提升，管径也明显的增大，这样一来也就使得设备材料和土建工程的资金投入都明显增多。

2.3 热源设计

如果在锅炉运行的过程中，锅炉循环水量已经超过了额定水量上限，就会使得锅炉系统运行的阻力大大的提升。如果锅炉运行过程中的实际流量没有超过设计上限的时候，就会使得一些管束流量出现偏流的问题，这样也就使得局部出现水化或者是爆管的情况，单体设计、热网设计和热原设计的保险系数都增加的情况下，就会使得供热系统会被明显的放大。在这样的工程设计思路当中，供热系统运行的过程中会出现一种非正常运行的现象，这种现象就是流量非常大，但是温差和流量无法达到平衡，但是在实际的设计工作的过程中这种状况是无法避免的，所以也就无法在真正的意义上实现平衡调节。

2.4 对设备的使用条件和运行管理不是十分的到位

由于供热设备运行的过程中对设备运行的具体条件和管理都不是十分的清晰，所以循环水的阻力也会在短时间之内显著的增加。而在供热系统运行的过程中，任何一个部分出现了问题都不可能保证水力平衡的效果，供热系统在运行的过程中一定要得到科学有效的调节，这样才能更好的保证系统的运行状态。

3 提高供回水温差是节电的重要途径

根据热量计算公式：Q=G×C×（tg-t）可知，热量hQ一定时，温差t与循环水量G成反比例关系。即系统的供回水温差大，则循环水量就小，水泵的电耗就会大大降低。目前，直供系统或间供系统的二级管网，存在着运行温差过小的问题。用户的室内采暖系统一般实际运行的温差低于设计温度，因此存在着大量电能浪费问题，二级管网和室内采暖系统具有较大的节能空间。

4 热源的节能措施

在经济运行和调节的过程中，一定要充分的考虑到室外温度的变化，同时还要对锅炉的给水温度加以有效的控制。鼓风机和引风机以及循环水泵在运行的过程中采用的是变频调节的形式，锅炉本体额定循环水泵和最高供回水温是固定的，锅炉自身的阻力损失通常会在10m水柱之内。它通常要比锅炉额定的循环水量大很多，这样也就使得每台锅炉真正的阻力损失比说明书中的阻力损失大很多，通常，我们针对这一问题的解决办法就是在循环水泵和锅炉的供回水管中间设置一个旁通管。

5 热网设计中的节电措施

首先是供热系统一般都不会选择直供的形式，一般情况下都会选择间接供水式或者是直供混水的形式，这样一来也就减少了循环水泵运行中所产生的电能消耗。其次是供电管网的大小和建设的投资有正向的关系和运行的电耗有反向的关系，而其数值也和城市供热的发展有着十分密切的联系，所以为了更好的保证节电的效果，热网的管径应该尽量大一些，经济比摩阻通常要设置在30-50Pa/m，此外管网运行中的水力稳定性也得到了十分显著的提升。再次是为了更好的减小管网运行过程中所产生的热损失，在所有的管道附件上都应该按照要求做好保温处理工作，针对一级管网，我们在处理的过程中应该选择质量比较好的保温层，外护高密度聚乙烯的预制直埋保温管。

结束语

集中供热在工业生产或者是其他经济活动的过程中是一种非常常见的供热方式，集中供热在应用的过程中能够体现出非常明显的优势，首先它能降低能源的消耗，其次它能有效的减少对环境的负面影响，再次是它能减少运行和管理的时间及资金投入，从而使得供热的质量和效率都得到显著的提升。

参考文献

[1]陈金相.集中供热系统运行调节优化及热负荷预测方法研究[J].民营科技，2015（7）.

[2]郭宏.浅谈如何实现供热系统的节能降耗[J].科技情报开发与经济，2012（12）.