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集中供热节能降耗措施浅析

2022-03-23段文舒卫增增

科技研究·理论版 2022年7期
关键词:降耗集中供热节能

段文舒 卫增增

摘  要: 集中供暖系统主要由热源、热网和用户组成。其特点是提高能源利用率,降低能耗,节约能源。集中供热是一种重要的节能方式,主要采 用热水或蒸汽作为热源。如何采取措施,进一步达到节能降耗的目的,是企业发展研究的重要课题。

关键词: 集中供热;节能;降耗

引言:在国民经济建设过程中,实施节能降耗是一项长期的发展战略 目标。集中供热系统的大力发展,满足了当前国家发展的需要,造福了国 家和人民。如何采取措施,进一步达到节能降耗的目的,是企业发展研究 的重要课题和紧迫任务。

1 集中供热的发展现状及问题

1.1  集中供热的发展现状

据统计,随着人民物质生活水平的不断提高,南方供暖的呼声也越来 越高。近些年我国年新增城镇集中供热面积约为3亿-5亿平方米。根据研 究,到2030年,我国南方地区分户、区域供暖用户数量分别有望达到6500 万户、  3200万户左右,碳排放潜力分别在2500万吨、  4500万吨以上[1]。因 此,供暖行业碳减排的增长空间非常大,是未来实现双碳目标的重要实施 领域。

1.2  存在问题

1.2.1  供热质量不高

近年来,我国城市集中供热发展迅速,但存在供热质量不理想的问 题,提高调控设备运行质量和运行水平是高质量供热的根本保证。常见的 问题主要有:热网按统一的供熱参数向热用户供暖,高层和底层的用户出 现供热不均;建筑物内部存在不同程度水平失调和垂直失调现象,部分房 间供热不均;室内温度过高的热用户只能通过开窗散热,这就造成了大量 热能浪费,而温度低的热用户还要通过更多地供热,才能达到适合温度,  长此以往,这种恶性循环造成供热系统的能源浪费。

1.2.2  运行管理不完善

城市集中供热系统的运行管理是贯穿整个行业的正常运转的关键。集 中供暖系统采用多种供暖方式,主要包括单管供暖系统和热水供暖系统,  城市建筑结构具有一定的复杂性,增加了运行和管理的难度。在诸多因素 的共同影响下,集中供热的运行管理还需要不断的改进和完善,才能充分 发挥其节能降耗的优势。

2 节能降耗技术措施

2.1  热源方面

我国城市集中供热热源主要有火力发电厂、大型集中锅炉房和小型 分散供热锅炉房。此外,还有太阳能、地源热泵和热电联产等多种方式,  我们在应用这些方式时,应该结合当地供热条件和供热系统的实际运行现 状,提出方案进行全面的比选,最终确定合适的方式。目前热源生产设备 的耗电量居高不下。在耗电设备设计选型时,考虑到热源设备、热网和热 用户的阻力,通常会对锅炉、鼓引风机、水泵的配置考虑裕量,这就产生 了“大马拉小车”现象。而且现状一部分水泵等供暖设备不具备根据气象 变化进行调节的功能,这就造成了无谓的用电消耗。为使热源及相关设备 达到合理配置,在选型时要遵循以下几点。( 1 )通过使用先进的软件对 负荷曲线进行分析、计算确定热负荷后,充分考虑区域现状供热范围及未 来区域发展规划,对锅炉及附属设备的类型、容量、型号及台数进行选 择,优先选择新型节能设备,通过优化比选,确定最适合的选型。此外还 要考虑预留接口和空间;( 2 )运行过程中锅炉受热面要保持清洁。锅炉 受热面有积灰或结垢都会影响锅炉传热的效率,定期为维护,保持锅炉受 热面的清洁,作好清灰除垢的工作,减少热源的损耗;( 3 )合理设置水 泵和风机等高耗能设备的规格台数,配备变频调速装置,运行时根据负荷 大小可以自动调节设备功率。

2.2  热网方面

( 1 )供热管网是集中供热系统中连接热源和热用户的重要组成部分,  由于管网分级管线较长规模庞大且结构复杂,是供热系统的重要耗能环 节,造成管网能耗较大的主要原因有输送效率和水力失衡。由于水力失 衡,造成冷热不均,因此要增加水泵的流量,将热量输送至末端,这就导致水泵能耗增加;由于一二级管网规模大距离长,系统中循环使用的水量 非常大,补水量按0.01%~0.5%计算,补水量仍然较大;此外,由于设计 时需考虑裕量,管网管径设计值也会偏大,导致实际运行时水流量和散热 量加大,补水量和水泵流量更会随之加大;另外,网管维护不到位,出现 跑冒滴漏、老化脱落现象,保温性能不高。提高管网系统的能源利用率,  对实现整个供热系统的节能运行和节能有效措施落实具有重要意义。解决 上述问题的方法如下:( 1 )采用平衡调节技术。平衡阀是安装在每个热 用户的进回水管,这克服了问题附近热,冷的加热管网络,实现了供热管网 的水力平衡,并确保稳定运行的每一个热用户的热流。( 2 )优化系统运 行方式。优化站内补水系统,增设二级管网流量计优化平衡调整。( 3) 供热管道根据施工条件采用直埋方式时,要防止“穿湿棉袄”的状况,直 埋管宜采用低导热系数和低吸水率的聚氨酪硬质泡沫塑料进行保温,并使 用防水性能好的材料做保护层,进一步减少供热管道的热损耗。( 4 )防 止供热系统大量失水。应尽量防止热网系统出现大量失水,加强日常检 修,及时更新维护管道,将失水率降到最低。

2.3  热用户方面

( 1 )建筑结构与供热系统设施方面。既有建筑尤其是一些老旧小区的 围护结构保温性能差,由于初始设计年代较早,供热系统的设计与现状发 展不适应,产生了不匹配的现象,在运行的时候表现为水力失调,导致能 耗增加。用户末端的散热器设置不当,如存在着管径设计尺寸、散热器的 片数设置不当,这都会影响建筑供热节能的效果。( 2 )人为因素和社会 方面。有些住宅存在长期空置的情况,会造成供热浪费;再比如写字楼、 学校、商场、医院等部分公共场所在无人使用时持续正常供热,同样是一 种能源浪费;还有个别热用户擅自改装阀门和散热器、改接管线路由和设 备,不符合供热系统初始设计的设置,导致整栋建筑供热水力失衡,导致 能耗增加;还有部分热用户私自接引二次管网中的循环热水,导致补水量 增加,造成热能损失。针对上述问题,首先树立良好的社会观念。通过多 种社区宣传和网络媒体等渠道宣传节能知识,让热用户了解到自己的个人 行为关系到整个区域的能源消耗,从点滴做起控制能源损耗经济取暖,维 护供热系统平衡稳定。其次,从设施设备安装角度进行优化改造,大力推 广分户双管系统。实施热表到户、计量收费,热用户可以根据用热需求分 室调节温度控制热量消耗,也可以对无人居住的空间自行切断用热,节约 能源消耗。

2.4  其他方面

近年来,随着供热系统大规模节能技改工程的实施,部分地区在缺乏 细致调研的情况下,急于开工,没有充分考虑实际情况就按照统一标准开 展改造,而最终的改造效果并不十分理想,对节能效果也有不利的影响。 因此,建筑节能改造必须从围护结构和供暖系统两个方面进行。要真正实 现供暖系统的节能降耗,必须考虑到整个系统的各个环节,后期改造过程 中应总结经验,因地制宜,一地一策开展针对性的技术改造。

3 结束语

随着科技进步和城市发展,人们对于供热质量的要求也日益增长,必 然会使集中供热系统消耗更多的能源,当前,碳减排目标是全社会热议的 话题,并且正在逐渐变为具体行动,为了保持我国能源的可持续发展,我 们要深挖供热系统中的节能环节,采取有效措施降低能耗,推动碳达峰、 碳中和目标的早日实现。

参考文献:

[1]朱妍.居民供暖“高碳模式”面临挑战[N].中国能源报,2021-02-01.

[2]张军 .城市集中供热运行管理的节能降耗措施浅析[J].科技与企业,2016 (03):117.

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