集中供热系统的节能分析和优化设计

张建齐

秦皇岛市热力总公司

集中供热系统的节能分析和优化设计

张建齐

秦皇岛市热力总公司

目前我国北方地区大多实现了集中供热，为改善人民生活和推动城市的经济建设发展作出了巨大贡献。但随着低炭经济和国家节能减排目标的推进，供热企业运行效率偏低、能耗过大、供热成本偏高的问题显得尤为突出。本文对集中供热系统的节能分析和优化设计进行了简要分析。

集中供热系统；节能；优化设计

1 当前供热工作存在的问题

1.1 设备运行的效率较低

在采用锅炉供热时，实际运行效率在60%-65%，在有关方面标准中，实施了节能措施后实际应该达到的数值是68%左右，与国际相比我国的供热实际水平比国低了20%左右。原因在于在燃料方面，原煤没有经过筛选与洗选，不能达到锅炉燃烧的基本条件，不完全燃烧产生的热损失较大。存在一定的低负荷运行情况，排烟损失及过剩空气系数较大。

1.2 管网的输送效率

管网输送效率计算是管网输送总的热量减去各段管网热量损失，得到的结果与总热量相除。国家在此方面标准为90%，在实际运行过程中，输送效率只有66%-68%左右。主要的损失在保温热损失，除此之外还有泄漏与失调方面的因素，在这两项之中后者造成的损失较大同时也相当普遍。

1.3 供热质量较差

用户采用的供热系统没有有效调控设备，造成在供热冷热不均的同时还存在不达标现象。企业在进行调节时，相应的能源消耗就会增加，又会出现供热过剩情况，系统能耗也会相应增加。

1.4 供热系统自动调节问题

供热系统的自动控制系统不够完整，不能实现室外条件改变时的自动调节。已经安装的智能设备没有真正的投入使用，既不能及时的收集室内、外的变化，也没有连成一个系统，不能对管网变化作出调节和反馈。建筑的热负荷是随着室外温度的变化而变化，该系统并没有采集最不利点室内温度，也没有对其的反馈，不利于整个系统的调节与控制。

1.5 供热管网热损失严重

管网没有良好的保温特别是管道附件，导致管网热损失严重，部分管井内有积水，管道腐蚀严重，管道在运行中会由于压力的波动而出现漏水现象，这种可以避免的漏水点增大了整个系统的漏水量，补水量的增多会增大整个系统的运行能耗。管井的积水以及管壁结露形成的冷凝水会腐蚀管道上安装的压力表、温度计，使仪表形同虚设不能正确的反应管道的实际情况，不利于管网的调节及运行管理。

2 关于城市集中供热节能设计探讨

依据我国节能减排的战略目标，现阶段我国其中一部分城市中的地集中供热系统开展的节能情况均处于稳步发展阶段。但是我们应该具有思安居危的意识，供热系统节能设计人员应该在实际的设计过程中，应该充分了解系统中的关键点或者其重要环节，进而达到简化供热系统节能设计的目的。

2.1 对城市集中供热中的热源部分进行节能设计

在城市集中供热中，在热源的节能设计是非常重要的，其不但能够节约燃料，还能有效减少供热系统对环境产生的污染情况。具体的节能设计涉及到以下几点：其一，需要供热企业严格执行节能减排要求，在燃烧时选用以清洁燃料燃烧为主的热源设备，如天然气锅炉等，需要注意的是此类热源设备应该完善其配备，如配置烟气预热回收设备和循环水系统脱气设备以及变频控制设备这系列的设备，以提高节能效果。其二，在实际的操作过程中需要对工作人员进行培训，不断培养工作人员的节能和环保意识，同时让工作人员能够按照相应的操作规范进行供热，降低由于人为因素导致的资源浪费，同时也会对环境造成一定的污染。其三，配备节能控制设备以及计量装置。在进行供热的过程中，会以室外温度自动调节热源的供回水温度为基础，进而完成按需供热，以进一步节省能源，防止出现热量或者资源浪费现象;同时安装计量装置，其能够根据实际的供热热量加以计费，从而达到提醒用户节约能源的意识、行为的目的。

2.2 对城市集中供热中的热网部分进行节能设计

热网部分的节能设计需要以城市的水文、地理甚至是建筑物特点为基础，进行相应的热网规划设计，同时热网节能设计方案要综合考虑经济，技术方面等问题，进而确定热网节能设计的优化方案，之后进行水力平衡计算，进而使热力管网布置具有最佳的设计效果，使其既符合小区的统一规划，并且通过科学论证付诸应用。另外需要对热力网实施控制和管理，以进一步提高其节能作用。为此应该抛弃以往的手动调节方式，实施科学管理并推行自动化控制，即应用热网微机监控系统，以此提高自控系统的可靠性。另一方面需要做到的是不断提高运行管理人员的技术水平，进而保障整个热力管网的自动化管理水平达到标准，不断提高供热系统的管理效率和水平。最后，对热网设施和材料的选择。应该循序渐进的使用聚胺酣保材料，不再使用保温性能较差的珍珠岩瓦等保温材。

2.3 对城市集中供热中的热力站与二级网部分进行节能设计

一般而言，每一热力站和二级网点的管理工作不够细致，技术水平又比较落后，进而造成了热能浪费。基于上述情况为了更好满足远端用户的供热需求，可在二级网点处加大流量，实现低温差运转。同时为了减少资源浪费，逐渐采用水泵变频调控，从而最大限度的满足用户的需求。

2.4 不断提升自动化控制的水平

在当代科技的不断发展下，随着供热规模的扩大，应用自动化控制是有效提高供热系统节能不可或缺的举措之一，应用其不但能够节省人力资源，而且能够有效降低成本。虽然我国的一部分公司已经安装了相应的计算机系统，然而若想实现真正意义上的自动化控制，还是不够的。为此供热企业应该建立相应的热网热站的监测点，用以采集数据信号，并将采集到的信号进行整理分析，便于管理人员及时了解热网的供热量以及电耗等，并逐步完善其故障诊断以及报警系统等，逐步实现完全的自动化控制。

结束语：

为了能够大力的发展国家节能战略，对于集中供热系统的合理调节是非常有必要的，优化调节集中供热系统，减少不必要的能耗。采取积极有效的措施进行供暖节能，才能够实现对于集中供热系统的节能事业。

[1]肖燕，刘玉斌，胡娟娟.集中供热系统的节能分析及优化设计[J].门窗，2015，09：149.

[2]蒋鸥.建材企业供配电系统的节能优化设计分析[J].江苏建材，2014，02：14-15.

[3]王庆峰.集中供热系统运行调节优化及热负荷预测方法研究[D].山东大学，2010.