节能技术在集中供热系统改造工程中的应用

节能技术在集中供热系统改造工程中的应用

韩丙秀

德州市热力发展有限公司  山东德州  253000

摘要：在我国工业化与城镇化蓬勃发展过程中，国家对于环保工作的重视逐渐加深，2022年6月1日国家发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》，提出在2030年非化石能源消费占比达到25%左右和风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的基础上，可再生能源加速替代化石能源，新型电力系统取得实质性成效，可再生能源产业竞争力进一步巩固提升，基本建成清洁低碳、安全高效的能源体系。“十四五”可再生能源发展主要目标：锚定碳达峰、碳中和与2035年远景目标，按照2025年非化石能源消费占比20%左右任务要求，大力推动可再生能源发电的开发利用。2025年，可再生能源消费总量达到10亿吨标准煤左右，可再生能源在一次能源消费增量中占比超过50%，建立可再生能源新格局。基于此，本文重点研究了节能技术在集中供热系统改造工程中的应用。

关键词：节能技术；集中供热系统；改造

引言

由于我国资源情势严峻，能源的利用受到制约，而热力系统是能源消耗大户，因此对供热系统进行改造，使其能够节能环保，是目前供热系统最需解决的问题。大部分供热企业都在探寻和改造供热设计和工艺，想研发出能够节能高效的供热方式，这样不仅对我国资源方面具有一定的好处，还会提高热量利用率，促进社会和人民生活水平的发展。

1集中供热必要性

一是随着环保要求的提高，砍伐薪柴和燃烧煤炭取暖等传统取暖方式将会逐渐被淘汰；二是由于城市生活主要居住在相对封闭的楼房中，炭火取暖容易造成一氧化碳中毒、火灾等危险，而且炭火储存本身需要空间，在住房相对紧张的大城市就更加难以实现。因此，在没有集中供暖的，现有的取暖方式更多是小型取暖器、空调与加厚棉衣的结合。小型取暖器与空调大量耗电，一般普通家庭为了减少电费更多选择偶尔开启，其代价便是穿着厚厚的棉衣而行动不便，只能靠自己的身体抵抗严寒以降低由于选择小型取暖器或空调造成的额外取暖费用，减轻经济压力。传统取暖方式在现代生活难以实现，现有取暖方式经济成本过高，实现冬季供暖成为群众的迫切需求。

2节能技术在集中供热系统改造工程中的应用

2.1重视优化选择管网设备

2.1.1管道补偿器

在二十世纪六七十年代，普遍采用钢制套筒式补偿器，由于套筒补偿器密封填料不严，普遍存在热水泄漏现象，后来应运而生了不锈钢波纹管补偿器。到目前为止，波纹管补偿器的应用在我国供热管网占有较大的份额，无论地沟敷设还是直埋敷设，都普遍采用这种补偿器，因为波纹管补偿器本身与套筒补偿器相比，具有无泄漏的优点，但是根据多年来运行情况来看，很多管网采用波纹管补偿器也出现了一些问题，甚至是安全事故。近年来很多供热管理和设备生产企业又相继开发并开始应用了新型具有防泄漏功能的套筒补偿器。然而，需要采用哪种适合热网长期安全运行的补偿设备，还需要在产品设计、实际运行过程中，不断总结相关经验，推广使用最合理的补偿设备。

2.1.2管线阀门

目前，我国部分城镇一级管网和大部分二级管网仍使用闸阀和截止阀，这两种阀门一般都存在开关无效、泄漏严重的问题，使用闸阀和截止阀时，DN300阀门用管钳才能关闭，如果直径较大，如DN600以上的闸阀，则需要几个人一起操作。而同样口径的进口蝶阀和国产蝶阀，只需一个人就可以灵活操作。这两种阀门具有启闭灵活、无泄漏、免维护等特点。蝶阀根据密封材料的不同，分为硬密封和软密封；硬密封蝶阀由于温度较高，主要应用于一次管网。软密封蝶阀在小区二网系统中使用效果良好，根据资金投入要求，也可酌情使用球阀。

2.2智慧供热关键技术

2.2.1智慧热用户

在热用户端配置新型供热计量系统、物联网智能阀、用户室温采集系统，将物联网智能系统与用户高度融合，运用室温采集终端及时反馈修正运行调控，实现智能调节。根据建筑不同的情况，智慧供热可以实施到楼栋热力入口和用户入口两种方式。单管串联和双管垂直系统。公共立管在居民家中，入户改造影响居民生活，实施难度高，改造后效果不明显。所以改造从热源实施到楼栋入口，即在典型住户、典型位置安装智能室温采集器，楼栋/单元热力入口设置物联网平衡阀，实现楼栋单元间的精准调控。分户成环系统。由于各热用户单独成环，可以独立控制，因此可实现智慧化到热用户。

2.2.2物联感知与AI相结合

智慧供热系统通过分析与整合海量数据，可提供包括运行参数、各类室温情况、水力平衡度、水电热及燃料分析等功能，比依据传统经验的调节更加精准、更加及时。同时，智慧供热系统能够将先进的经验传承。传统人工管理模式获得的经验传递困难，各个供热系统都有其特点，利用人力去摸索需耗时数年之久。此外，利用人力传承，受到表达、理解、系统变化等多方面的影响，难以做到全面准确。智慧供热不仅可以将各系统的情况完整存储下来，而且还能快速适应系统的变化。

2.2.3数字孪生技术

数字孪生(DigitalTwin)是通过数字技术，对物理世界进行镜像化描述的一种新方法，使物理世界与数字世界建立起实时的双向映射，从而可通过数字世界对物理世界进行监控与干预。数字孪生具有天然的灵活扩展能力，各类子系统都非常容易纳入到数字孪生的范畴内，也非常容易通过接口被外界所集成，不必担心形成数据孤岛。同时，采用三维可视化引擎集成展示城市、热源、管网、楼宇、场站、热用户等各种设备的细节结构及物联网数据，并支持多种物联网协议数据接入，是打通现有自动化控制系统、监控系统、生产调度系统、客服系统、政务系统最有效技术手段。

2.3超低温空气源热泵供热技术

2.3.1智能除霜控霜技术

超低温空气源热泵供热采用了智能控霜除霜专利技术，从根本上解决了室外机组频繁除霜甚至结冰无法运行的难题，保证了机组稳定持续不断地输出热量，化霜时间几乎可以忽略不计。压缩机柔性启动，运行电流低，变频智能控制，保证在低温寒冷天气下的供热质量。

2.3.2自动智能温控技术

智能控制系统可根据不同室外大气环境温度实时调节出水温度，避免能量的二次浪费，系统采用液晶显示屏智能控制，可实现远程控制和运行工况的数据在线监测远传。室内温度波动极小，机组可根据室外大气环境温度自动调整出水温度，使得室内温度始终保持在一种稳定的状态，也可根据需要自主调节室内温度。达到电力削峰填谷、错峰运行、平衡电网和储能功能。

结语

当前，因为国家进一步推行节能减排政策，环境保护的观念日益深入人心，文章就我国现行的城镇集中供热系统主要存在的缺陷进行了分析，对于当前城镇集中供热系统进一步改进的主要途径进行主要讨论与分析，希望可以给集中供热系统改造工程的发展起到促进的作用。集中供热系统的节能改造对于保证供热质量、降低能耗、提高管网效率等有着十分重要的现实意义。为此，必须要结合集中供热系统的实际情况，采取科学合理的措施，对集中供热系统进行节能改造，进而为供热企业的长久发展提供有力的保障。

参考文献

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