浅谈城市供热的节能运行

浅谈城市供热的节能运行

周志远

辽宁省阜新市热力总公司  辽宁省阜新市  123000

摘要：近年来，在我国城市快速发展中，供暖系统受到了越来越多的重视，在保障人们正常工作和生活以及城市稳定运行中发挥了重要作用。但目前，我国城市供暖成本高、运行效率低、消耗大量能源，甚至会造成环境污染问题，这将对其发展形成诸多不利影响。为更好地解决城市供热能源问题，开展了以下研究分析工作，提出了若干节能措施和运行管理建议，旨在降低集中供热运行能耗，提高运行效率。

关键词：优化；供热系统；供热节能

引言

近年来，全球能源危机使越来越多的国家就如何节约能源、进一步提高能源效率达成共识。众所周知，城市建筑集中供暖所消耗的能源是非常大的。因此，在新形势下，如何有效进一步提升集中供暖效率，有效降低能耗，最大化供暖效果，是亟待解决的重要问题。为此，本文阐述了集中供暖节能的必要性，并对集中供暖节能设计进行了深入探讨。

1. 当前城市集中供热中出现的突出能耗问题

1.1产热环节

从供热的角度来看，要保证区域集中供热系统的正常运行，应当在供热初期予以充足的热量。人们通常认为锅炉是重要的供热设备，但实际上，传统锅炉运行效率低，形成的热量有限。因此，很容易因局部问题影响整个系统运行的能耗而造成高能耗问题。同时，鉴于锅炉在选用过程中热量输出不足，容易造成严重的能源浪费，这也是控制集中供热系统能耗的一个重要方向。同时，结合实际数据，虽然目前我国区域供热锅炉的运行效率明确规定要达到68%。与预想不同的是，参照收集到的实际数据，区域供热系统在许多地方都在发挥作用，锅炉运行效率一般在62%～63%左右。与68%的国家标准相比，存在着明显的差异，这也造成很多地区的能源损失严重。不难发现，妨碍锅炉运行效率的制约因素是各式各样的。例如，鉴于初期锅炉燃料选择不当，将一些品质差、燃烧效率低的原煤投入日常供热燃烧，不仅严重影响了供热，也极大地制约了燃烧效率的提高。同时，燃烧劣质煤也造成了严重的环境污染，引发了大气问题。最终，不利于进一步提升供热效率和环境保护。又如进口时未选用优质锅炉设备或锅炉设备本身存在严重的结构问题。这些问题都会降低锅炉后续运行的效率，这也是我们国家未来集中供热优化的一些重要方向。

1.2 运输环节

从运输的角度来看，主要集中在供热管道上，目前，集中供热系统中很大一部分能量损失也体现在供热管道上。数据显示，不少地区的供热管道输送效率集中在60%~65%之间，但与预期的正常供热效率相比，这一输送效率并未达到预期标准。实际上供热管在输送过程中也存在着热损失问题，这也造成加热过程中无法达到最佳的传热效果。从原因来看，供暖管道系统的热损失问题主要集中在两个方面。一方面，随着城市的发展，部分城市的集中供热系统日常管路、管网布置不合理，或者是相关管路材料的选择缺乏有效的参考依据。有些管路在安装时没有考虑实际效果和进一步选用情况，安装过程中出现一些缝隙，致使随即发生严重的“漏热”事故，势必造成整个管道传热效率下降。另一方面，鉴于供热管网保温隔热不足，这与我国城市发展中的一些不足有密切关联。例如，在一些城市的初期城市规划中，供热管网布局中就没有进行保温隔热工作。但随着城市的不断发展，后来安装的风管也采取了相应的采暖保温标准。后来，鉴于初期埋地供暖管道缺乏保温保护，热量在输送过程中散失，也造成了集中供热系统在热输送过程中的能耗。

2. 供热系统节能优化的途径

2.1 保温节能材料的应用

区域集中供热期间，保温节能材料可广泛应用于控制终端、用户终端、中间管网等各个层面。改进后的保温材料也可应用于小型集中供热系统，并推向市场。常用的增强保温节能材料涵盖硅酸铝棉、聚氨酯等，可应用于管网安装阶段，充分保证企业端和用户端不会出现明显的穿刺点，还能够减少对周围环境的污染。保温节能材料的普遍应用应立足于输送网络的完整性和紧密性，进一步提高热能的综合利用效率。保温节能材料在管网中的应用也能充分体现集中供热的独特优势，也能对供热系统的定期清洗等相关工作形成一定的影响。

2.2提高锅炉运行效率

首先，应当围绕锅炉设备本身进行不断的优化，并对具体结构尺寸的参数进行详细考察，从而进一步提升锅炉设备的具体运行效率，避免因锅炉自身故障造成明显的能量损失。其次，还要注意锅炉运行所用燃料的合理选择，尽量选择效率最高的燃料。生物质能、天然气或煤气也可作为供暖锅炉的燃料。最后，借助热表等仪表，促进达成锅炉运行的优化管理，使锅炉设备具有更优化、高效的运行水平，及时发现异常问题和威胁，借助有效调谐能够减少能量损失。

2.3供热管网布局的优化设计

在供热管网的具体布局上，既要保证满足集中供热需求的布局，又要避免管网引起的集中供热不足的问题，尽可能降低成本。同时，在供热管网具体布置设计过程中，一方面要有效意识短期效益，另一方面要有效进行长期规划，从而保证供热管网布局设计的合理性。此外，在供热管网布置过程中，还要依靠不同类型的管网建设技巧和不同类型的管网设计思维，力求在打造集中管网的基础上，有效减小管网的供热半径，进一步降低了供暖过程中管网带来的热量消耗。在管网设计过程中，应尽可能优化传热路径，保证不同管道的热负荷平衡，避免因管道过载或空置或热负荷过大而造成热损失。

此外，在管道设计和布置过程中，要注意细节设计，尤其是管道阀门和其他附件的类型要严格控制。考虑到管道在不同城区广泛铺设且隐蔽性强，在管道设计和布置过程中存在诸多隐患。因此，应当借助合理严谨的安装布置，将布置过程中的隐患降到最低，以降低管网在后续使用中的维护难度。管道长度也会对管网的整体传热效率造成影响。过大的管长必然造成管网传热效率的降低，同时也会提高很多不可控的传热阻力。因此，在具体布置过程中，要坚持化繁为简的原则，在保证供热效率的同时，尽量将管路长度控制在最短。

2.4 提高管网系统水力平衡

在供热管网中，多数供热单位采取进一步提升循环泵流量或多台泵并联运行等措施，解决因水力不平衡造成管网终端用户供热不足的问题。这种做法从表面上看似乎改善了问题，毕竟水力不平衡带来的问题在大流量的情况下会被抹平，但并不能在最本质的角度上解决问题，因为这种方法带来了投资和运行成本的增加。近端提高热量，末端温低的用户没有很好的改善效果，造成能量浪费。同时，在恒负荷工况下，大流量必然造成进水和回水温差减小，使锅炉无法接近额定负荷运行，降低热效率，最终出现了不经济的“大流量小温差”运行方式。为了改变供热系统普遍存在的问题，应对辖区内建筑物供回水温度和流量进行连续监测，对大量实测数据进行分析，安装阀门平衡阀热力入口，改善管网水力条件，各热输入流量按比例同步提高，可做到大幅度节能，改善电网系统水力平衡。

结束语

在区域供热系统中，节能技术的普遍应用对逐步解决能源危机和环境污染问题具备深远的影响，也对系统集中供热系统的运行效率和管网运行效率产生影响。集中供热时期，要增强节能技术在控制终端、用户终端、输送管网等重要环节的应用能力和应用质量，快速应对各种能源危机。

参考文献

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