从供热系统中挖掘节能潜力

【摘要】 供热系统节能可从供热方式选择、热用户管理、供热管理三个方面进行分析,本文结合三个方面的特点分别从两种具有节能潜力的供热方式、供热终端的热用户节能、供热管理节能进行了研究,分析了供热系统的可节能潜力。

【关键词】 供热 系统 节能

Abstract : Based on the characteristics of the three aspects, ths paper studys the heating means and heat energy management which have two kinds of energy saving potential and analyzes the energy saving potential of the heating system.

前言

进入21世纪以来,节能已成为世界性的焦点问题,供热系统节能在整个节能工作中发挥着越来越重要的作用,我国对供热系统节能工作也在不断进行研究,政府在政策上分别采用强制手段与政策引导来构筑节能型供热系统,几年来已取得一定成绩,但尚未形成全过程管理,在供热系统中可挖掘更大的节能潜力。

1.供热方式分析

1.1集中供热

集中供热方式热源分为区域锅炉房与热电厂排汽两种。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送、风机、制水设备和输配系统的水泵。热电厂是由供热机组排抽汽通过热能转换装置传递给热网系统。供热系统从制热设备转换输送用热环节的能量进入和输出必须相等,即: 输入能量=可用能量+∑能量损失,供热系统的子系统均存在能量损失。热用户是终端,采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统,热力站的交换器成为该子系统的能量转换点,一级网水则为它的热源。锅炉房或热电厂首站,一级网和热力站组成一级网子系统,热力站是该子系统的热用户,锅炉受热面或首站热交换器成为能量转换设备,锅炉或热电厂流经汽机制出蒸汽是热源。锅炉本体或热电厂自成一个子系统,称为热源子系统。在供热系统供热能耗存在很大的节能空间,每一个单一环节都将成为节能的一个子系统,集中供热统一管理将实现系统节能。

沈阳某供热公司对33个有微机监控的热力站进行统计,采暖平均热指标为149.lKJ/h・m2,而无微机监控的热力站统计,采暖平均热指标为176.4 KJ/h・m2,这说明实现集中供热、用微机统一监控管理可消除系统失调,节能可达15%左右。烟台某热力公司发现架空和地沟敷设管道的热损失很大,该公司对热力管道保温状况进行测定,发现热网效率低于90%,其中架空和地沟热损失占85.5%,其保温效果远不如直埋敷设。集中供热从单一某个环节上进行控制就可实现节能,集中供热系统具有很大的节能空间。

1.2太阳能供热

我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土面积年日照量在 2200小时以上,年辐射总量大约每年3340 - 8360MJ/m2,相当于110 - 250kg 标准煤/m2。我国的太阳能资源按年辐射总量划分为五类地区:丰富地区( 6690 - 836OMJ/m2),较丰富地区( 5852 - 669 OMJ/m2),中等地区(5016-5852MJ/m2),较差区( 4180 - 5016MJ/m2),最差区(3344-4180MJ/m2)。即使我国太阳能较差的地区,年辐射总量也接近东京( 4220MJ/m2),高于伦敦( 3640MJ/m2)、汉堡( 3430MJ/m2)这些世界上太阳能利用较好的城市,因此我国在供热系统中应用太阳能是具备条件的。

太阳能供热系统一般由三部分构成。集热回路,主要包括集热器、贮存器、热交换器、过滤器、循环泵等部件,在该回路中采用差动控制。采暖回路,主要包括蓄热水箱、散热器、辅助热源、电动阀等部件,指采暖房间中热媒的循环回路,自动控制一般使用两个温度传感器和一个差动控制器。系统控制,太阳能供热系统需要不同于一般系统的控制,当集热器能够供应热量时,要有办法开动集热器的泵;当流体正在流动而温差降到近于零时,泵就关掉。

太阳能的综合利用正在全世界范围内进行广泛研究,太能供热系统已在欧美地区进行使用,我国部分地区已投入太阳能供热系统。目前,普遍使用的太阳能热水器已为大众所接受,在北方地区的太阳能热水器一般温度可达90度左右,此温度已远远超过目前的供热温度,随着简易化太阳能供热系统的出现,太阳能供热系统将会得到大范围推广。

2.热用户节能

热用户节能最为重要的部分就是建筑物节能,我国建筑在执行建筑节能设计标准前,一个采暖期的平均能耗为30.lW/m2,执行节能标准后,一个采暖期的平均能耗为20.6W/m2,而相同气候条件的瑞典、丹麦、芬兰等国家一个采暖期的平均能耗仅为11W/m2。因建筑物能耗高,仅北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨。目前城市建筑普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差,供热空调系统效率低下等问题,节能潜力巨大。如果我国大部分新建建筑按节能标准建造并对既有建筑进行节能改造,则可使空调负荷降低40%-70%,有些地区甚至不装空调也可保证夏季基本处于舒适范围。公共建筑节能潜力也很大,全国公共建筑面积大约为45亿平方米左右,其中采用中央空调的大型商厦、办公楼、宾馆为5亿到6亿平方米。如果按节能50%的标准进行改造,总的节能潜力约为1. 35亿吨标准煤。如果对新建建筑全面执行建筑节能设计标准,并对既有建筑有步骤地推行节能改造,则到2020年,我国建筑能耗可减少3.5亿吨标准煤,空调高峰负荷可减少约8000万千瓦,约相当于4.5个三峡电站的满负荷出力,减少电力投资6000亿元。如果要求2020年建筑能耗达到发达国家20世纪末的水平,则节能效果将更为巨大。

3.供热系统管理

推进供热运行节能工作从经济层面上讲,涉及到供热系统节能改造和计量设备的投资,涉及到新型供热价格机制的形成,还涉及到国家与地方政府对节能的激励政策等。技术层面上涉及到建筑节能、供热系统节能、运行技术管理等技术政策。建立供热系统节能管理体制,实施收费制度改革和供热计量是推动供热系统节能的前提,热费暗补变明补是城镇供热体制改革中的核心,推进供热计量工作也是其重点内容。

研究建立地方性供热设计、验收规程、供热节能的经济激励政策,制定对供热节能产品、热计量器具、组织管理的监管办法与指导性意见,是有益于推进供热计量工作的基础。供热系统节能改造是推进供热计量工作的有效手段,供热计量是一项涉及政策、技术、管理等多方面的复杂的系统工程。引入竞争机制是实现供热计量改革的有效模式,在投资、建设、运营市场等方面全方位开放,增强市场机制在资源配置中的基础性作用,构建与市场化相适应的监管体系,使所有业己形成的机制得到固化,建立起长期有效的供热系统节能体制都可通过管理实现节能。

结束语

供热系统节能已成为全社会关注的问题,随着供热商品化进程的加快,会越发的引起人们去挖掘节能的潜力,在降低供热成本的趋动下,将实现供热全过程的节能管理,对我国整体节能工作将做出更大贡献。

参考文献:

[1]辛广路.锅炉运行与锅炉房管理. 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2001.

[2]李援瑛.空调与供暖系统运行管理与维护. 北京:中国电力出版社,2002.

(作者单位:沈阳黎明航空发动机集体有限责任公司)