城市集中供热系统节能技术及热力站控制系统的思考

杜 野

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030001)

1 城市集中供热系统设计

1.1 城市集中供热系统

热网、热用户以及热源是城市集中供热系统中主要的组成部分。该系统主要是结合用户的需求，按照相关方式运输热源到需要供热的用户家相关设备中。热交换是热网的主要作用，对于一个城市中的热网而言，其中包括很多热力站，热力站能够保证热能有效交换，起着枢纽的作用。城市集中供热系统中的热源在供热系统中主要起到供热传热媒介作用，现阶段应用到城市集中供热系统中的热源如大型燃气锅炉房、燃煤热电联产等。城市集中供热系统中的热力网主要是指对供热介质分配以及输送热源的管线系统。该部分主要作用是保证热能传递给用户，合理提升热量分配调度。热力网上供热系统的运行调节主要的形式包括间接调节、分阶段变流量质调节、量调节以及质调节。间歇调节主要应用的情况是在供热最后以及最初阶段，在这两个阶段中，室外有较高的温度，可以缩短供热系统供热时间，但不需要改变供热管网的供水温度以及循环水量。分阶段变流量的调节形式主要是结合不同变化，把室外温度划分成不同阶段，如果室外有较低的温度时，需要保证供热系统中有较大的流量，室外温度高则相反，在此基础上，还要保证不改变热管网中的循环水量，进行相应的供热调节工作。应用该种方法能够结合量调节以及质调节，能够在吸收两种调节形式优势的同时，避免其中的不足，应用范围比较广泛。量调节主要是在不改变供水温度的情况下，根据室外温度变化，对热网循环水量调节。借助该种形式能够节省水泵电耗，但会导致水力失调情况。质调节主要是对供水温度改变，但不改变系统循环流量，能够保证稳定的管网水力工况。但另一方面容易导致较多的电能消耗，且有较高的系统运行成本。城市集中供热系统中的热用户，是应用热能的用户。现阶段，不同的热用户有不同的需求，由此会进一步使得供热系统收费存在相应的问题，相关工作人员需要对热量计量收费工作有效完善，保证收费的合理性，促进节能环保。

1.2 热力站

在城市集中供热系统中，热力站是其中的关键环节。借助热力站，能够在满足用户需求的基础上，保证供热系统运行的稳定性，促进供热系统的全自动调节和监控。供热管网根据热力站区分，可以具体分为一次网和二次网两种类型，其中一次网主要是对换热站和热源之间有效连接，二次网是指将热用户的供热管网与热力站相连接。在不同的热力站中，都需要结合实际需要配备相应的设备，如压力传感器、温度传感器等，从而保证供热系统运行的稳定性、安全性。应用热力站主要作用是高温热水借助一次管网送到换热站，随后借助换热器，开展热量交换工作，连接二次管网的循环热水，简单而言，即是将高温热水的热量由一次网传到二次网中，保证供暖送到不同热用户家中。应用热力站自动控制系统，需要借助一系列的测量仪表，如流量计、温度传感器等，完成相应供热系统检测工作。借助上述控制系统，能够促进数据的采集处理工作，并完成控制算法，有效实现智能控制工作。

2 城市集中供热系统节能技术

供热节能对建筑节能效果起到很好的正面影响，供热节能设计对建筑能耗影响主要体现在以下几个方面：①能够有效保证建筑结构的保温性。相关研究人员曾针对该问题进行调查研究，结果显示，供热对建筑保温性影响为20%～50%。如果地区温度较低，则供热对建筑围护结构的保温性影响更大。②影响建筑物室内温度设计。相关调查显示室温增加1℃，整体降低8%～10%的能耗，如果供热，则能够减少5%～10%的能耗。在相关的节能措施中，需要将室内冬天温度控制在18℃左右，夏天则是26℃左右，有效降低建筑能耗。③有效应用建筑自由热。自然热包括家电、人体散热以及太阳能等。在以往我国的供热属于福利性工作，因此不能很好调节室内的温度。而现阶段应用热量计量收费，能够很好调节室温，对房间自由热充分应用。④有利于提升供热系统的能效水平。

在对供热系统节能设计的过程中，相关工作人员需要针对不同方面的因素，有效设计不同的环节。比如，针对建筑围护，相关的工作人员需要在建筑围护结构节能设计标准的基础上，开展相应的设计施工工作。同时，也要注意对分时段变

室温调节方式有效推广应用。相关企业以及工作人员要注意以国家制定的标准为基础，结合不同用户的具体需求，开展相应的供热调节工作，有效节约热能。相关企业还要注意促进分式变频水泵的发展。应用传统的循环水泵，会有较大的消耗量，同时还会降低供热系统的电能利用率，不能起到节约能源的作用，应用新的水泵能够有效解决上述问题。应用分时段变室温控制，能够有效节约能源。对于不同类型的建筑物，室内温度也自然有一定的差异。一般而言，家用建筑如果保持供热的持续性，室内温度则始终在18℃左右，对于办公建筑而言，一般只需要在工作时间进行供热，可以应用间歇方式。应用供热系统，主要就是为了满足用户的需求，如果供热温度低，会影响用户舒适度，如果供热温度高，又会在一定程度上增加耗热量，导致资源浪费。结合用户的需要，在一天的不同时段供热量需要有相应的改变，需要对不同时期用热情况进行有效统计，计算热力站不同时段的热负荷。根据统计的具体情况进行供热调节工作，并应用质调节处理热源，有效节省电能，同时还有利于促进热量充分应用。

在对城市集中供电系统应用的过程中，比较耗费电能的设备是补水泵以及循环泵，上述两种设备能够提供动力保证供热系统持续性、稳定性以及安全性。在供热系统中应用分布式变频泵供热系统，有利于节省电能。分布式变频泵供热系统中主要包括两个级别的循环水泵，热源出设置一级循环水泵，不同热力站以及供热管网中设置二级循环水泵。相比于传统水泵，应用分布式变频泵能够对以往的调节阀有效改善。将分布式变频泵应用到供热系统中，能够有效降低无功消耗和供热系统运行成本。同时，借助分布式变频泵，还能够满足热网的具体要求，避免阀门节流损失的情况出现。因此在实际应用城市集中供热系统时，需要加强对分布式变频泵的推广力度。

3 结语

优化城市集中供热系统节能技术以及热力站控制系统，并结合实际情况，开展相应的研究设计工作，能够很好地节约能源，降低能耗，还有利于降低供热系统运行的成本，提升供热系统运行的质量和效率。对于供热系统运行中存在的不足，相关的工作人员仍要加强研究。