【摘要】近年來，我國的城市化進程有了很大進展，城市人口逐漸增多，直接導致了冬季取暖需求的加大，對于我國北方城鎮(zhèn)而言，冬季取暖方式主要為集中供熱，故而研究集中供暖系統(tǒng)的高效性和節(jié)能性在我國城鎮(zhèn)化建設中意義重大。本文以城市集中供熱系統(tǒng)為對象對節(jié)能問題進行研究，進而提出有效性解決措施。

【關鍵詞】集中供熱；節(jié)能；能耗

城市供暖采用集中供熱方式有利于實現(xiàn)能源節(jié)約、環(huán)境改善、居民生活質(zhì)量的提高，對于城市基礎設施建設改善以及現(xiàn)代化城市的建設都有一定的促進意義，能夠為我國的可持續(xù)發(fā)展目標提供強有力的保障。當前，我國已先后在300多個城市建設并完善了集中供熱管網(wǎng)，有超過85億平方米的面積實現(xiàn)了集中供熱，主要集中于我國東北、西北以及華北等地，顯示出我國在集中供熱事業(yè)中的巨大成就。然而，集中供熱的高能耗問題不得不引起高度重視，為確保國民經(jīng)濟的健康發(fā)展，有必要對供熱系統(tǒng)進行節(jié)能環(huán)保研究。因此，本文從現(xiàn)有集中供熱高能耗問題出發(fā)，對集中供熱節(jié)能措施進行深入探討和研究。

1、城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題

我國城市集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能問題主要體現(xiàn)在以下三個方面：集中供熱系統(tǒng)中的鍋爐運行熱效率較低、供熱管網(wǎng)輸送效率低、由于冷熱不均造成能源的浪費。

1.1集中供熱系統(tǒng)中的鍋爐運行熱效率偏低

根據(jù)國際規(guī)定，鍋爐的熱運行率需達到80%以上，但截至目前為止，我國僅實現(xiàn)了63%的熱運行效率，較國際標準差距較大。根據(jù)我國關于民用建筑鍋爐熱運行效率的規(guī)定，我國鍋爐熱運行率最低標準為68%，但我國鍋爐的實際運行效率距該標準仍有一定距離。相關研究結(jié)果表明，燃料原材料及燃燒充足率是影響我國鍋爐熱運行率的關鍵因素。由于用于集中供熱的原煤整體質(zhì)量較差，含有大量的硫分、灰分和雜質(zhì)，從而導致鍋爐燃燒率達不到標準要求。

1.2供熱管網(wǎng)輸送效率低

供熱管網(wǎng)的輸送效率計算方式為：計劃由管網(wǎng)輸送的熱量總和減去在輸送過程中損失掉的熱量總和，其結(jié)果除以真正獲得的熱量總和后得到的數(shù)值為該供熱管網(wǎng)的熱輸送效率。我國關于集中供熱系統(tǒng)供熱管網(wǎng)輸送效率的標準為不低于90%，而在我國實際的供熱系統(tǒng)中，輸送效率僅為65%。我國現(xiàn)在建成使用的供熱管網(wǎng)存在嚴重的保溫熱損失、水力失調(diào)、熱泄漏等問題。

1.3供熱冷熱不均，造成能源浪費

在我國現(xiàn)行城市集中供熱系統(tǒng)中，單向順流系統(tǒng)仍為主系統(tǒng)，且缺乏相應的控制設備，直接影響了城市集中供熱的協(xié)調(diào)性，供熱片區(qū)冷熱不均問題突出，有的居民家庭在供熱條件下基本室溫得不到保障，只能依靠暖爐、空調(diào)等設備進行取暖，從而導致能耗的上升；對于因集中供熱導致室溫過高的用戶，則需要經(jīng)常開門開窗進行熱量的散發(fā)，使得熱量浪費嚴重。同時，供熱部門在相關監(jiān)管標準的要求下不斷提高供熱負荷，導致集中供熱整體產(chǎn)能過剩，而用戶室內(nèi)又沒有相應的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，多余熱量只能被白白浪費，這對于能源的有效利用及城市環(huán)境的改善都是極為不利的，直接限制了城市的健康發(fā)展。

2、城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能問題對策

2.1提高鍋爐的熱運行效率

鍋爐的熱運行效率受鍋爐燃料的直接影響，所以說，有效解決當前鍋爐熱運行效率偏低的一個主要方法就是運用更為清潔高效的能源替代高污染、低燃燒率的原煤做燃料。目前可用于選擇的清潔能源主要有電力、煤氣、天然氣以及高效煤粉等。此外，還應加強對控制系統(tǒng)的配置和完善，通過對量表數(shù)據(jù)的觀測實現(xiàn)對熱量的有效控制，進而提高鍋爐熱運行效率。

2.2增強供熱管網(wǎng)的保溫性能

供熱管網(wǎng)的重要部分就是保溫層，確定保溫層的厚度不僅要考慮經(jīng)濟性原因，還要嚴格按照國際技術標準進行確定。當供熱管網(wǎng)保溫層厚度不符合要求時，應該及時進行更換，保證符合標準要求。近年來，我國大力推行供熱管網(wǎng)直埋技術，直埋保溫管相比于其他保溫材料，可以有效降低熱量的損失。預制直埋保溫管的保溫性能也比較優(yōu)良，并且工藝簡單。我國當前主要使用氫聚塑預制聚氨酯、高密度聚乙烯等制作的保溫管和保溫材料進行保溫，這些材料經(jīng)濟實用、保溫性能好、并且環(huán)保。

2.3水力失調(diào)問題對策

首先要準確計算水力。供熱部門在設計集中供熱管網(wǎng)時，需要加強對水力設計的重視力度，對各支網(wǎng)的阻力進行有效協(xié)調(diào)；其次要加強供熱管網(wǎng)試運行階段的調(diào)試工作，調(diào)試標準必須是提前設定好的壓差和流量標準；第三是通過溫度調(diào)節(jié)控制閥的設置和安裝實現(xiàn)用戶對室內(nèi)熱量的有效調(diào)節(jié)；第四要加強對集中供熱管網(wǎng)的實時監(jiān)控，及時處理供熱管網(wǎng)異常情況。

2.4運行調(diào)節(jié)分析

傳統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)對熱量的調(diào)節(jié)方式主要有質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)以及分階段調(diào)節(jié)三種方式。其中，質(zhì)調(diào)節(jié)的原理在于保持供熱管網(wǎng)流量不變的前提下實現(xiàn)循環(huán)水泵的持續(xù)工作。該調(diào)節(jié)方式具有易于操作的特點。然而，由于整個泵站的運行負荷是額定的，始終保持滿負荷工作狀態(tài)，需要較高的運行費用；量調(diào)節(jié)方式的工作原理在于熱量隨外界溫度而改變，供熱系統(tǒng)中的熱循環(huán)及回水速度隨著外界溫度的上升而降低。該方式較質(zhì)調(diào)節(jié)對水力平衡有著更高的要求，極易受到水力失衡的影響；通過對泵站的變頻控制可以運用分階段調(diào)節(jié)方式有效調(diào)節(jié)供熱管網(wǎng)的回水速度及流量，從而實現(xiàn)對供熱量的調(diào)節(jié)。此外，通過相關變頻調(diào)速裝置的設置為末端用戶自行調(diào)節(jié)溫度提供便利。不斷優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，提高對調(diào)度指令的執(zhí)行力度，根據(jù)所繪制的供熱曲線及時分析并調(diào)節(jié)回水溫度。

結(jié)語：

總而言之，通過對城市集中供熱系統(tǒng)的研究有助于針對當前存在的技能問題有針對性地采取有效措施，從而促進節(jié)能減排以及我國城市的可持續(xù)發(fā)展。為有效提供資源及能源的利用率，提高對居民用熱需求的滿足度，有必要深入研究并推廣節(jié)能減排措施，有效改造并監(jiān)督城市供熱系統(tǒng)，促進城市供熱效率的不斷提升。

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作者簡介：

李鵬，四川省建筑設計研究院，四川成都；

文春燕，四川省建筑設計研究院，四川成都。