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        工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)運行特性及節(jié)能對策研究

        2017-01-20 15:17:42金雅萱
        中國設備工程 2017年20期
        關鍵詞:工業(yè)區(qū)熱能能源消耗

        金雅萱

        (北京市工業(yè)設計研究院有限公司,北京 100055)

        工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)運行特性及節(jié)能對策研究

        金雅萱

        (北京市工業(yè)設計研究院有限公司,北京 100055)

        當今社會,企業(yè)的發(fā)展離不開節(jié)約能源。節(jié)能作為國家發(fā)展戰(zhàn)略當中重要的一項內(nèi)容,正在逐步出現(xiàn)在企業(yè)發(fā)展的規(guī)劃書上。在一些工業(yè)區(qū),供熱系統(tǒng)的能耗較為常見,為了減少能源浪費,對供熱系統(tǒng)進行節(jié)能處理成為解決方向。截至目前,有些工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)的設計使得能源利用率極低,尤其是使用循環(huán)泵的時候,效率低、能耗大。這也從側(cè)面說明,工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)的節(jié)能潛力巨大。本文通過對我國能源現(xiàn)狀進行分析,闡述供熱節(jié)能的意義,又對工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)的運行特性加以介紹,進行了節(jié)能分析,提出相對應的供熱系統(tǒng)節(jié)能途徑,從而解決供熱系統(tǒng)能耗嚴重的問題。

        工業(yè)區(qū);供熱管網(wǎng);節(jié)能

        1 我國能源消耗的現(xiàn)狀以及供熱節(jié)能的作用

        1.1 我國能源消耗的現(xiàn)狀

        我國是一個能源生產(chǎn)大國和消耗大國。人口龐大,正處于快速發(fā)展之中,綜合國力每天都在上升。我們這么一個大國,每天對于能源的消耗足夠一些小國家一年的使用量。因此,不斷強化節(jié)約措施,我國在能源節(jié)約方面的潛力比大多數(shù)國家大。

        在我國,能源消耗存在于生活的方方面面。在生活上,我國城鎮(zhèn)民用建筑中的耗電量可以占我國總發(fā)電量的20%多,秋冬季節(jié)北方居民的供暖燃煤占據(jù)了我國非發(fā)電用煤量的20%。而且,隨著時代的發(fā)展,隨著各地不斷城市化和城鄉(xiāng)規(guī)劃整改的進行,建筑行業(yè)能源消耗在我國能源消耗總量所占的比例呈上升趨勢,這意味著我國在建筑行業(yè)的能源消耗逐漸增加。這里建筑行業(yè)的能源消耗指的是建筑行業(yè)運行的消耗,包括:用水、用電和熱能等其他能源消耗。其中采暖通風能耗占我國全國建筑業(yè)總能耗的2/3,而其他發(fā)達國家只占1/3左右。熱能作為一項能源,是我們生活中不可或缺的能源之一。但是,作為一項消耗,可以占據(jù)總消耗量的1/3,應該引起我們的重視。熱,作為一次消耗用在生活或者工作方面的能源,不能循環(huán)利用。加之我國熱能在建筑總能耗所占的比例之高,我們應該采取措施節(jié)約熱能耗。

        我國近些年的發(fā)展重視節(jié)約環(huán)保,節(jié)約建筑最主要的節(jié)約就在于對熱能耗的節(jié)約??梢哉f,我國現(xiàn)在重視和推崇的節(jié)約型社會,在建筑方面的節(jié)約,靠的就是熱能耗的節(jié)約。通過近30年的能源方面的研究和實踐,目前基本達成共識——建筑節(jié)能是各種節(jié)能中潛力最大、最有效的節(jié)能方式,是緩解甚至解決現(xiàn)今社會能源緊張、推動國家經(jīng)濟發(fā)展和帶給人們幸福生活的一個最重要的方法。

        供熱系統(tǒng)節(jié)能,顧名思義,即是減少過程能源消耗、提高熱能效率和利用率、減少熱能損失的過程。經(jīng)過對這個過程的研究發(fā)現(xiàn),供熱系統(tǒng)節(jié)能是落實節(jié)能的關鍵之處,是實現(xiàn)節(jié)能的關鍵之處和最直接、有效的途徑。

        1.2 節(jié)約熱能的意義所在

        在我國,目前還處于剛剛提倡落實節(jié)能社會的一個階段,真正落實下來還需要一個過程,而很多歐洲國家已經(jīng)在這條路走了很久。在很多歐洲國家,尤其是西歐和北歐的一些國家,城市集中供熱熱化率達60%以上,城市集中供熱技術已經(jīng)處于世界前列。這里必須要提到的是北歐的一些國家,經(jīng)過了20世紀70年代能源危機的洗禮,節(jié)能意識比較強烈,甚至制訂了相關法律法規(guī)加以控制。那是一次讓每個國家人民都留下深刻印象的能源危機,經(jīng)過那次危機,北歐國家甚至發(fā)明了全新的節(jié)約型供熱系統(tǒng)。

        2 供熱系統(tǒng)節(jié)能的主要方式

        一套完整的供熱系統(tǒng)包括供熱熱源、供熱傳送過程、熱能轉(zhuǎn)化過程、供給用戶使用過程。供熱系統(tǒng)的節(jié)能,即是對這4個方面加以控制進行節(jié)能。在這個過程中,對于供熱熱源的節(jié)能即是通過改變技術或者引進新的設備對熱效率加以提高;傳送過程的節(jié)能,即是在傳送過程中,減少熱能的損失量;熱能轉(zhuǎn)化過程的節(jié)能,即是通過改變供熱網(wǎng)的熱轉(zhuǎn)化率或者應用先進技術提高熱轉(zhuǎn)化率來節(jié)能;而供給用戶使用環(huán)節(jié)的節(jié)能,那就要看用戶的情況了,一般來說,能源損耗最大的地方就是這個環(huán)節(jié),但是這個環(huán)節(jié)也是能源節(jié)約最直接和最有效的環(huán)節(jié)。

        2.1 供熱系統(tǒng)中熱能源浪費的原因

        2.1.1 供熱熱源效率不高

        我國現(xiàn)在的情況是,無論在何種設備或者何種方式的情況下,供熱熱源的效率普遍偏低。我國的供熱熱源情況無非兩種,鍋爐房供熱或者電熱廠供熱,但是無論哪種情況之下,最終都來自于鍋爐供給的熱量,在這個過程中,熱損耗相當嚴重。而且一般鍋爐效率難以達到規(guī)定額度,導致熱效率達不到規(guī)定額度??梢?,供熱熱源的熱源效率普遍低下。再加上鍋爐自控系統(tǒng)的不健全,不能按需供熱,總是會有很多的熱能源被轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去。又因為熱能源是一次能源,環(huán)境中的熱能無法被回收,因此,導致了熱能源的直接浪費。

        2.1.2 供熱管網(wǎng)能耗太高

        供熱管網(wǎng)效率低的問題,多是由于過程中太多的熱能被浪費,卻又難以回收。在熱量傳送供給的過程中,需要用到供熱管網(wǎng),而供熱管網(wǎng)的保溫絕熱效果差,將導致熱能源的直接流失。供熱管網(wǎng)的鋪設、埋法、運行過程,對于供熱管網(wǎng)的檢查和維護都可能為供熱管網(wǎng)的能源浪費提供機會。一般供熱管網(wǎng)的介質(zhì)大多采用高溫水蒸氣,我們都有生活常識,當一個溫度高的物體接觸溫度低的物體的時候,都會產(chǎn)生熱能的流失,這些損失是無法回收的,直接作為熱損失進入環(huán)境中。包括供熱管網(wǎng)的鋪設位置和掩埋方法,都有可能造成熱能源的大量損失。鋪設以后的供熱管網(wǎng),應該在供熱管網(wǎng)運行之前加以檢查和維護,以確保在供熱過程中不會出現(xiàn)管網(wǎng)破損,直接導致熱能源損耗的情況??梢?,供熱管網(wǎng)的能耗問題嚴重,也是一個亟待解決的問題。

        2.1.3 熱能用戶對于熱能源的消耗

        近年來,人民生活水平、物質(zhì)水平提高了,人們對于能源消耗的問題不能引以為戒,認為有資源就可以浪費資源。國家的發(fā)展需要能源,社會的進步需要能源,人們的生活更需要能源。我們在日常生活中,應該盡量減少開創(chuàng)散熱等行為的出現(xiàn)。另外,熱用戶應該建立自身節(jié)能意識,把節(jié)約能源作為一種習慣。

        總而言之,我們可以清楚地了解,熱能消耗最多、最嚴重的就是供熱管網(wǎng)對于熱能的利用率低和熱能源消耗。因此,我們對于熱能的節(jié)約應該主要抓住供熱管網(wǎng)的方向進行改進。

        2.2 提高供熱效率的方法

        2.2.1 在供熱熱源方面進行改進

        (1)熱能源分級多次使用。通過多次利用熱源,保證和提高熱能能源利用率。

        (2)多個供熱源循環(huán)使用,用來提高熱源的經(jīng)濟效益和能源利用率,減少浪費程度。

        (3)將熱水作為供熱傳送介質(zhì)進行供熱。熱蒸汽作為介質(zhì)的情況會導致熱能源的損失嚴重,而換成熱水以后,熱能的傳送過程更加平穩(wěn)和損失小。

        (4)采取更加先進的鍋爐房燃燒技術,用來針對鍋爐房的供熱損耗問題。

        (5)利用計算機技術自動控制、調(diào)節(jié)熱溫,實現(xiàn)對于熱能源的控制和節(jié)約。

        (6)向發(fā)達國家學習先進的科學技術,運用到我國環(huán)境中來。

        2.2.2 供熱管網(wǎng)方面的調(diào)整改進

        (1)改變管網(wǎng)的鋪設方式,防止管漏情況出現(xiàn)無法拯救的問題出現(xiàn)。管網(wǎng)的鋪設過程,極有可能為以后的熱能損耗埋下隱患。

        (2)加強對于供熱管網(wǎng)的檢查和檢修。

        (3)設計合理且兼顧彼此的路線,減少供熱管網(wǎng)的鋪設距離。

        (4)加強對于供熱管網(wǎng)的保溫,可以減少供熱管網(wǎng)運行過程中熱能損失嚴重的問題。

        (5)向發(fā)達國家學習先進的科學技術,運用到我國環(huán)境中來。

        3 結(jié)語

        隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增強和綜合國力的增強,我國的發(fā)展變得迅速,我們應該針對能源消耗問題展開積極的研究,得出我國能耗嚴重問題的解決方法。節(jié)能時時刻刻關乎人民的生活,更關乎國家的發(fā)展,我們要把它作為一個優(yōu)先處理的任務進行對待,尤其是亟待解決的熱能能耗問題。

        [1]馬衛(wèi)華. 工業(yè)區(qū)供熱管網(wǎng)運行特性及節(jié)能對策研究[D]. 河北工業(yè)大學, 2007.

        [2]馬衛(wèi)華, 齊承英, 楊華. 工業(yè)區(qū)供熱系統(tǒng)節(jié)能運行研究[J]. 建筑熱能通風空調(diào), 2007, 26(6):56-58.

        [3]馬衛(wèi)華, 齊承英, 馬黎等. 工業(yè)區(qū)管網(wǎng)擴供節(jié)能模擬研究[J].河北工業(yè)大學學報, 2007, 36(4):6-10.

        [4]李炎鋒, 賈衡, 趙志強等. 新型管道防凍方案的動態(tài)運行特性及節(jié)能研究[J]. 建筑熱能通風空調(diào), 2002, 21(1):12-14.

        [5]郭阿梅. 集中供熱管網(wǎng)監(jiān)控及節(jié)能優(yōu)化控制策略研究[D]. 河

        TU995

        A

        1671-0711(2017)10(下)-0182-02

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