集中供热系统的节能分析及优化设计

集中供热系统的节能分析及优化设计

罗运晖

北京市热力工程设计有限责任公司北京朝阳区100000

摘要：一般热源、输配管网以及热用户构成了集中供热系统。所谓的集中供热管网就是一个动态的、流体的网络系统,主要的缺点是水力的失调、管网热力会损耗、管网输热能效比较低。那么目前所面临的供热行业的问题就是,怎样克服集中供热管网的水力失调问题,能够实现供热用的管网的水力平衡,把管网的热力损耗降到最低,从而提高管网输热的能效,最终使供热管网可以更经济、更可靠、更安全地运行。基于此，本文对集中供热系统的节能及优化设计进行了详细地分析和探究。

关键词：集中供热系统；节能；优化设计

1集中供热系统存在的问题

1.1严重的水力失调

集中供热管网是由众多串,并联管路以及热用户组成的一个复杂的相互连通的管道系统,在运行过程中,由于各个用热用户的实际流量与需求流量存在差异，又因为供热管网缺少必要的调节措施，使得供热管网出现水力失调。因此，增加必要的调节措施、保证管网的水力平衡是我们现在面临的紧迫的需要解决的问题。

1.2管网失水严重

供热系统能量消耗的又一大原因是严重的失水问题。我们目前在供热系统管网的衡量指标是失水率,如果说我们能够对供热系统管理的良好,那么失水率就能够控制在百分之二以下,甚至那些比较先进的供热系统可以把失水率控制在百分之零点五以下,但是有些差的供热系统情况并不乐观,失水率可能达到百分之十,所以说供热系统里存在着非常大的能量差值,同样的,节能的潜力就很高。一般来说造成供热管网失水有以下几个方面：老旧失修的供热管网存在严重的漏水现象；在设置分段用的阀门时候,未曾按照规划好的标准安装,最终会导致发生事故放水量比较大供热的质量不好也可能是失水造成的。一般情况,供热系统损失多少水就应该补充多少水,但是供热系统中损失的是热水,补充的时候只能是冷水,水的温度存在差距,这样一来供热质量就会下降。供热质量的下降就会导致有些用户在冬天得不到有保障的供暖。

1.3供热系统不能够适时有效的调节供热流量和供水温度

目前的供热系统管理只是粗放式的、只针对设备的,对于整个系统的运行管理缺乏考虑,对于用户的室温监测达不到效果,所以对于供热的水平以及质量无法正确的把握住,管理的人员只是凭借着自己的经验操作。不能保证气候补偿,“看天供热”的方式依旧占主要地位,仅仅是通过人的手工调节操作,达不到按需供热、自动供热,所以说采暖初期会有热量存在着大量的浪费。

2集中供热系统的节能措施

2.1优化治理水力失调

水力失调会引起供热质量的下降,增加热量的消耗,因此在设计阶段要保证管网设计的合理；在运行阶段做到精细化的调节,从而避免管网出现水力失调，具体可以采取以下措施：

2.1.1合理的设计

设计供热系统的过程中,计算整个供热管网的水力平衡。一般情况,靠手工是很难计算那些大型的热网以及热源联网的环网的,所以依靠信息技术来进行复杂的水力计算,这也就是说应用水力平衡计算用的软件。水力平衡计算软件不仅可以对单一时间点的供热管网的情况进行水力平衡分析，还可以针对供暖季的不同阶段、不同时间点的用热需求对管网的水力平衡进行模拟，提前发现管网可能存在的问题，为管网的设计提供指导。

2.1.2先进的调节设备的应用

对于较大、较复杂的间接供热系统可以在热力站安装流量限制器，对供热系统进行控制和调节；对于较大、较复杂的直供供热系统可在入口安装流量调节阀,还有自力式的压力平衡阀,以及在各个分支处设置上平衡阀。

2.1.3智能化的控制系统

充分利用先进的技术及设备进行自动化监控、管理、实现智能化精细调节。

智能化的系统使得热力系统的操作更加的简单、智能、图形化,热力系统工作人员更加的省时省力,高效的工作，可以迅速的发现供热系统中出现的问题，并及时采取有效措施，及时解决问题。供热系统的运行期间,需要保证系统能够有效地控制以及调整压差,根据不同阶段的供热需求以及管网所反馈的数据进行调节,以保证管网的水力平衡，从而确保良好的供热效果。

2.2减少失水的可行措施

减少管网的失水要从设计、施工以及运行管理三个方面采取必要的措施。

首先，设计阶段要保证设计的合理，合理的设置分段阀门、增加环状管网。分段阀门可以有效的将失水的管网切割出去，降低失水的影响范围；环状管网较支状管网的优势是一旦管网网中任一管段损坏时，可以关闭附近的阀门，将损坏的部分切割出去进行检修，水还可以从另外管线供应用户，从而增加了管网的可靠性。

其次，施工阶段严格控制施工质量，对工程的检查不可忽视，要严格控制施工过程的各个环节，确保施工达到设计要求。

再此，运行阶段，在非供暖季进行全面细致的检查，及时发现管网存在的隐患，并采取有效措施进行修复。在供暖季采用先进的技术及设备对管网进行监控，及时发现的失水点，并及时采取有效措施进行修复，降低失水对管网的影响，确保供热稳定

2.3供热运行精细化调节

既要保证供热质量又要降低公司的运营成本，精细化的调节起到了非常重要的作用。根据用户性质的不同、用热需求的不同、用热时间的不同、用热高峰值出现的时间点的不同，有针对性的对管网的供热进行调节和控制，既可以保证为用户提供高质量的供热服务，同时又降低管网的运营成本。

2.4集中供热系统热源的优化

应结合相关国家节能减排的政策对燃煤热电等企业执行限排降耗的措施，利用环保监测等手段，减少其对大气的污染排放，进行相应的节能减排技术改造。逐步增加天然气等清洁能源所占份额，积极推广可再生能源的利用，如地热、核能供热及垃圾、沼气供热等。积极发展热电联产项目，应对热电联产和热电冷联产给与一定的政策扶持，同时在发展热电联产系统时，需要根据城市集中供热系统的热负荷实际需求来确定热电联产项目的建设规模；对于燃煤的热电联产要尽可能采用洁净煤燃烧技术；发展清洁燃料燃气轮机热电联产集中供热，对已有的工业锅炉、发电机组等进行技术改造以提高热电联产集中供热的覆盖率；重视现有热电联产集中供热设施的技术改造工作。同时力求尽可能将各分散的热源点联网，采用热环网供热，以提高城市集中供热系统的抗风险能力。

综上所述，为了大力发展国家节能战略,对于集中供热系统进行合理地调节与控制是非常重要的,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,并对集中供暖运行中的各个环节进行把控，从而进一步使集中供热系统更节能、更高效、更环保，促进国家基础建设的健康发展。

参考文献

[1]陈娟娟.供热系统运行调节方式节能性研究[D].华北电力大学,2014.

[2]张艳玲.集中供热系统的动态分析与控制[D].山东建筑大学,2014.

[3]李磊磊.集中供热协调优化控制系统研究[D].青岛科技大学,2014.