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        城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題微探

        2017-08-27 10:48:00徐平平
        世界家苑 2017年7期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能

        徐平平

        摘 要:近年來,我國城市化建設(shè)進程不斷加快,城鎮(zhèn)人口總數(shù)逐年遞增,我國北方供給供暖方式主要依靠集中供熱,其具有節(jié)約能源、效率高的優(yōu)勢特征。本文結(jié)合我國集中供熱的發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析了集中供熱系統(tǒng)節(jié)能方面存在的缺陷,并提出了切實可行的指導(dǎo)意見。

        關(guān)鍵詞:集中供熱;節(jié)能;意見;

        當下,國民經(jīng)濟的穩(wěn)定增長,從根本上提高了人們的物質(zhì)文化生活水平,但隨之而來的是能源的過度消耗問題?;诖耍疚膰@集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題展開深入探討,并提出了有實際作用的措施,希望在保證供熱的基礎(chǔ)上緩解能源供應(yīng)的壓力。

        1現(xiàn)階段,我國集中供熱發(fā)展情況概括

        截止到上世紀八十年代,我國北方地區(qū)的主要供暖方式仍然是以鍋爐房供暖為主。隨著改革開放進度的加快,我國各級政府制定并出臺了針對集中供熱的相關(guān)政策。自上世紀九十年代以來,國家計劃委員會、城市建設(shè)規(guī)劃部門就集中供熱相繼發(fā)布了一系列標準要求和制度條例,力求正確引導(dǎo)城鎮(zhèn)供熱事業(yè)的良性發(fā)展。北方地區(qū)的大中型城市逐步構(gòu)建了完善的集中供熱體系,并優(yōu)化了基礎(chǔ)配套設(shè)施,且將其作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。進入新世紀以來,我國的國民經(jīng)濟體系深入人心,并加大了對物質(zhì)需求及環(huán)境保護的重視。無論是規(guī)劃設(shè)計還是實際工作開展,我國在集中供熱方面都取得了長足的進步。當下,推行熱電聯(lián)產(chǎn)成為城市集中供熱體系的主流趨勢,并受到人們的一致認可和推崇。眾所周知,我國地域遼闊,并擁有豐富的自然資源,但大部分自然資源均不可再生,對此我國政府應(yīng)當給予此高度的重視,并積極利用可再生清潔型能源。

        2城市集中供熱系統(tǒng)存在的能源過度消耗問題

        2.1運行效率達不到標準要求

        根據(jù)我國現(xiàn)下的相關(guān)法律條例的標準,民用建筑鍋爐的熱運行效率標準為68%以上,而國際上對此項目熱運行效率的標準明確規(guī)定為80%。通過對我國城市集中供熱系統(tǒng)進行調(diào)查可知,鍋爐的熱運行平均效率僅能達到63%,要明顯低于國際標準,且與國家所限定的標準也有一定的差距。歸根究底,造成鍋爐運行效率低下的主要原因是,我國在鍋爐燃料方面大多采用的是質(zhì)量較差的原煤,而這些原煤中含有大量的雜質(zhì),其燃燒性能極差,無法充分滿足城市供熱需求。

        2.2管網(wǎng)輸送效率低下

        從專業(yè)角度來說,供熱管網(wǎng)的輸送效率的計算方法為,管網(wǎng)輸送熱量總和減去輸送過程的熱量損耗,再除以真正獲得的熱量總和。當下,我國對集中供熱系統(tǒng)供熱管網(wǎng)的輸送效率,限定為最低不得小于90%,而我國集中供熱系統(tǒng)的實際輸送效率只有區(qū)區(qū)65%,二者具有明顯的差距。通過深入調(diào)查我國建成并投入使用的供熱管網(wǎng)可知,目前我供熱管網(wǎng)存在嚴重的保溫?zé)釗p失、熱量泄露等缺陷。

        2.3住戶室溫分化不均,能源過度消耗

        我國城市集中供熱系統(tǒng)大多采用的是單向順流的方式,也就是說熱量從熱源沿單一方向流通各個住戶。這種方式的缺陷是供熱不均勻,部分距離熱源較近的住戶,室內(nèi)溫度能夠很輕松的達到標準,而冬季還需要開窗通風(fēng)散熱,這在一定程度上造成了能源的過度消耗。而另一部分住戶由于距離熱源較遠,熱量在傳輸過程中過度消耗,需要通過空調(diào)等取暖設(shè)備調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,這不僅無法提高資源的利用率,還造成了二次浪費,增加了電力成本。而城市集中供熱系統(tǒng)為了保證所有住戶的室內(nèi)溫度都能達到標準,只能采取加大供暖力度的方式,這既造成熱力資源過度浪費,又使住戶室內(nèi)溫度嚴重失衡,增加了矛盾沖突。

        3完善城市集中供熱系統(tǒng)缺陷的具體措施

        3.1合理解決水利失調(diào)問題

        造成水力失調(diào)的主要原因是單向順流的供熱方式。首先,我們繪制了合理的單向順流水壓圖,以及實際使用過程中水力失調(diào)的水壓圖。即在系統(tǒng)實際運行過程中,末端的水壓線已完全失去了循環(huán)動力,無法保證水流量達到要求,因此,供熱效果極差,在單向順流供熱方式中,末端住戶的室內(nèi)溫度勢必要受到影響。而前端住戶的室內(nèi)溫度很高,水流量大,與末端住戶形成強烈的反差對此。針對水力失調(diào)問題,傳統(tǒng)的解決對策是人工操作測試調(diào)節(jié)溫度,且在測溫過程中,發(fā)現(xiàn)低溫點則需要人工調(diào)節(jié)閥門。這種技術(shù)手段的缺陷是,人工工作量過重,并且有時無法及時發(fā)展問題,甚至是無法準確判斷問題點位。

        另一個問題則是由于供熱系統(tǒng)是聯(lián)通的,調(diào)節(jié)其中一個閥門會導(dǎo)致其它閥門的流量發(fā)生變化,讓住戶室溫降低。為了更加高效合理的解決這一問題,機械式自動調(diào)節(jié)措施被廣泛推行,借助此技術(shù),能夠確保機械調(diào)節(jié)閥保持穩(wěn)定的數(shù)值,并在一定壓力差范圍內(nèi),同時也可保證此閥門的流量數(shù)值穩(wěn)定。一旦管道內(nèi)壓超過限定標準,需要采取人工操作的方式進行干預(yù)。

        此外,可以建立全新的熱傳導(dǎo)中轉(zhuǎn)站,或重新布設(shè)管網(wǎng),通過現(xiàn)代計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)對管道實施全方位的動態(tài)監(jiān)控??偠灾仨毥柚F(xiàn)代科技手段維系管道的合理運行,真正實現(xiàn)按需供熱,從根本上避免水力失調(diào)問題。

        3.2分析水泵節(jié)能

        在集中供熱體系中,需要使用水泵提供動力,保證供熱介質(zhì)的穩(wěn)定輸送,由此可見,水泵的性能和實際效率直接決定了整個集中供熱系統(tǒng)的運行效果。下圖為某地供熱高峰期內(nèi)水泵的電能消耗情況。

        圖1某地供熱期內(nèi)泵房耗電量

        根據(jù)上圖內(nèi)容顯示可知,當下的集中供熱系統(tǒng)熱負荷重、熱流量大,進而增加了泵站的能源消耗。另外,泵站使用年限長、效率低,這也是造成能源過度消耗的主要原因。

        針對上述問題,泵站的主要改造策略是盡量避免采取多臺泵并聯(lián)運行的方式,因為這種方式的實際功率要遠遠超過單臺泵,卻達不到單臺泵的運行效果。因此,在保證供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下,要合理的應(yīng)用單臺泵。具體措施為:可以利用變頻調(diào)節(jié)技術(shù),實現(xiàn)對控制泵出口壓力的自動控制,并確保流量達到標準要求。不僅如此,該技術(shù)還能有效維系供回水壓力的穩(wěn)定性。再者,該技術(shù)主要利用變頻控制,因而不需要人工操作調(diào)節(jié)閥門,該特性大大緩解了施工人員的壓力,而且還提高工作效率,并降低操作中的失誤率。

        3.3調(diào)節(jié)運行系統(tǒng)

        在傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)中,主要包括質(zhì)調(diào)節(jié)和分階段調(diào)節(jié)等方式。首先,質(zhì)調(diào)節(jié)方式主要是指,供暖高峰期內(nèi)循環(huán)水泵在額定工況下運行,且供熱管網(wǎng)中的流程保持在恒定狀態(tài)下。這種調(diào)節(jié)方式操作工序簡便,但由于泵站全程處于高度負荷狀態(tài)下,因此運行成本較高。

        而階段調(diào)節(jié)的方式,則能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)室內(nèi)溫差變化,不僅能夠調(diào)整供熱管網(wǎng)流量,還能有效控制回水速度,與此同時,在泵站加設(shè)變頻裝置,可以保證末端住戶的室內(nèi)溫度達到標準。另外工作人員通過改進運行調(diào)節(jié)方案,也可以保證各環(huán)節(jié)調(diào)度高質(zhì)量且有序的執(zhí)行。

        3.4綜合控制水源消耗

        在集中供熱系統(tǒng)中,存在嚴重的水耗問題,其負面影響主要是造成大量失水,及熱量散失。當前,我國集中供暖系統(tǒng)中的補水率保持在0.5%—10%范圍內(nèi)。主要是因為各地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)情況有較大差異,而管道泄漏嚴重程度也不相同。此外,用戶偷水行為也在一定程度上影響了補水率。其中,針對管道、閥門等泄漏問題進行補水屬于正常程序,而人為泄水則是缺乏公德心的表現(xiàn)?;诖耍峁芾聿块T應(yīng)當逐步加大巡查力度,確保設(shè)備的及時更新?lián)Q代,并嚴格控制和調(diào)節(jié)管網(wǎng)的平衡能力,從根本上提升回水率。

        4結(jié)語

        綜合上文內(nèi)容可知,要想切實解決城市集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題,就需采取有針對性的措施,同時制定并出臺相關(guān)政策,使行業(yè)進步符合可持續(xù)發(fā)展基本要求,最終實現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標。

        參考文獻

        [1]楊冬冬,宋曉磊.集中供熱熱網(wǎng)控制調(diào)節(jié)技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機與配件。

        [2]崔英.集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能分析和優(yōu)化設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究(電子版).2017(22)

        (作者單位:寧夏華電供熱有限公司)

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