城市集中供热优化运行及节能措施

李 聪

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030001)

1 城市集中供热现状

1.1 城市集中供热中存在的主要问题

近些年来，伴随环境污染问题的日益突出，城市集中供热也越来越受到人们的关注与普遍应用。然而集中供热是一个多变量、长时滞、非线性的复杂系统。城市集中供热主要包括两个过程，就是供暖热源供热量的输出以及热网热量的合理分配。在传统方式中，对于热源与热网的控制大多时候都是分散来控制的，这就不能够实时、准确且全面地对热源以及热网地运作情况做出综合分析，在其实际的供热运行过程之中很可能就会产生许多问题，比如供热量不足、热量分配不均、集中管理自动化水平低以及能源浪费严重等等，这些问题的存在都会在一定的程度上限制集中供热的发展。

1.2 节能措施的运行必要

20世纪70年代陕北地区开始从汽暖转变为水暖以后，并且于80年代引进了北欧地区的集中供热方式，供热效果比较理想。从热源方面进行分析可以发现，运用大型区域锅炉房与热电联热源并举的方式实现供暖，其中热网主要就是运用直接混水以及简洁换热到小型的直供方式。但是从90年代开始其逐渐实现了供热自动化。就针对当前而言，大型多热源联网的实施有效提高整个供热产业的供热效率，并达到一定的节能环保要求。虽然我国经济得到了较快的发展，但是能源短缺以及环境污染问题依然是当前我们需要解决的主要问题。而运用城市集中就可以在一定程度上有效的达到节约能源、保护环境的目的，并通过对系统的运行维护来降低能源的消耗，并借助相关的节能措施来有效提高集中供热系统的运行效率，推动城市化建设的发展。

2 城市集中供热系统的优化与节能措施

2.1 供热热网效率不高

现今，热网能效不高是我国城市供热系统中比较常见的问题，大多数热网能效在80%左右。通常情况下，二七系统能效一般是指输入的总能量，涉及到热能的折合热能与电能两种，在运用的过程中可以给室内温度进行加热，促进其达到设计的合理温度，这对于提高室内的热量具有至关重要的作用。在实际生活中，供热系统一般是指借助热网的输送来把热源传输给热用户，该过程中会因为热网、热源、冷热不均等影响而造成热量的散失，进而就会影响热网的供热效率。就针对现存的供热系统而言，在多数情况下，其的规模都是较大的，但是其的自控技术水平却存在着一定的问题，这样就会导致系统出现冷热不均的问题。而冷热不均问题，一般不是由管网所产生的损失引起的，而且由于房间温度过高而导致窗户散热引起的。

2.2 供热自动化节能效果不理想

就针对当前的供热系统而言，在选择自动化设备时需要消耗较多的资金，这样不仅加大了投资成本，而且还不利于设备自动化性能的实现。但是，其在使用的过程中可以将准确的数据信息上传到系统中，并根据中央控制室的合理调度，来实现对换热站的远程控制功能。而其不足主要体现在以下几个方面：

1)仪表显示不够准确。2)自动化设备选型不够合理。3)电磁调节阀的使用在一定程度上无法提高供热自动化设备运行的精准度。4)换热站在运行过程中所产生的热计量不能有效的与对接热源的数据进行对接。5)供热控制对于热量的传输，具有一定的限制，其只能到达热力站，无法完成对用户本体以及建筑物的有效控制。6)水力控制策略实施过程中出现失调现象。如今，城市集中供热系统中，水力失调运行管理问题是比较常见的运行问题，这是一项比较复杂困难的项目。其难以解决处理的具体原因是：城市集中供热系统所布设的管网线路具有比较长的距离，而且所选择的调节设备缺乏合理性，这样一来就无法实现对室内温度的有效控制，而且还会导致对热能资源的浪费。此外，就针对当前的城市供暖方式而言，其主要有：挂暖、地暖以及空调供暖三种方式，其会导致在各个系统中的供回水温差及供回水压力存在一定的差异，且流量控制就会因此而变得更加困难与复杂，如此一来，水力平衡问题就十分难以实现。并且我国的城市建设上也是复杂多样的，这就为城市集中供热系统中的水力方面的运行管理带来了极大的困难，必须重视此问题，并且结合实际状况来制定科学、合理的方案才能够有效解决这一实况。

2.3 完善管理体系，提升管理人员综合素质水平

就针对当前我国城市的集体供热系统而言，其所采用的管理方式、管理内容还有待进一步的优化和完善，并且对基础计量工作的开展给予重视。所以城市供热的相关管理制度就需要进行一定的优化与改善。需要提升相关工作人员的专业水平，并且引进先进的计量设备，在这一基础上来按照管理指标展开环节上的工作，真正实现权责明晰，充实细节，这样既可以避免任何不必要的能源损耗，而且还可以避免出现浪费的现象。此外，实施相应的多热源联并网供热，还能够促进可控、安全管网的打造，这更是需要兼并的重点，必须要学会调节热网平衡，相关的供热管理人员必须要提升自己的管理水平，才能够真正有效维护其安全可控性，真正实现节能消耗，安全运行的目的。

2.4 完善二次网的直埋技术

直埋敷设技术是城市集中供热系统中比较常用的敷设方式，其能够把一次网的管道热度损失降低至2%～7%范围内。通常情况下，管网热损失超标现象大多数发生在二次管网上，而且其所产生的损失可以达到10%～15%，导致上述现象发生的主要原因是有较多分支出现在了二次网上，而这时我们就需要根据相关规范和标准来增设阀门，以确保直埋敷设能够顺利的转换为半管沟敷设，同时由于多年失修等原因的影响，也有可能造成管网热出现比较大的损失。目前，要想实现对管网热损失的有效控制，要进一步优化与完善二次网的直埋技术，最主要的措施就是选择直埋球阀的方式方法，这样可以十分有效地避免检查井过多设置的情况，减少其数量，以此来确保二次网真正能够成为直埋敷设。

2.5 合理实施多热源联网运行

为了更好的提高城市集中供热系统运行效率，对于热电联产地、大容量热水锅炉，可以选择采用多热源联网供热运行方案，以此来达到节能减排的效果。实际上，与高压电网一样，多热源联网地供热系统可以运用多个热源对整个热网实现供热，这样就给用于根据自居需求提供热量奠定了基础。其中，一般可将容量较大的热电厂作为主要的热源，况且在实际供热过程中，有可能满负荷向热网输热，这样一来其余的热源就可以作为辅助热源使用，以此来更好地满足热用户对热源的基本需求。要想保证热源地锅炉的安全、高效运行，要有效的调度热量平衡，进一步提高供热系统的总体运行效率。在对压力平衡进行调度过程中，一个固定的供热区域可以选择一个热源自动为其供热，以满足其对热源供热的基本要求。借助流量平衡调度作为一种有效的供热方式，其可以满足每个用户对于热量的需求，而且还能在一定程度上提高供热效率的同时保证热量的使用质量，这样就能不断的促进锅炉一直处于运转的状态，从而提升热源的平均热效率。

3 结语

现今，伴随经济的高速发展，城市集中供热的优化运行与节能问题都成为了人们普遍关注的重点。为了有效节省能源消耗，使得城市集中供热系统更为完善、合理、科学，以及满足居民用户的需求，就需要从其设计规范标准，采用大容量的产热源，完善二次网的直埋技术等多方面，来分析研究相关的优化运行以及节能措施。以此来提高城市集中供热效果，使之更为高质量高效率。