蔣英杰

摘? ? 要：分別從區(qū)域供熱系統(tǒng)的熱源、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)、熱用戶三個(gè)方面結(jié)合實(shí)際工作，對(duì)各組成系統(tǒng)的能耗進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：區(qū)域供熱系統(tǒng);熱源;供熱管網(wǎng)系統(tǒng);熱用戶;節(jié)能

1? 節(jié)能

節(jié)能是指在不減少熱用戶數(shù)量，不影響供熱質(zhì)量的情況下，采取合理的管理技術(shù)措施降低能源消耗。本次討論的是用燃煤熱水鍋爐提供熱源的區(qū)域供熱系統(tǒng)，能耗主要有耗煤、耗電及耗水。

2? 區(qū)域供熱系統(tǒng)

區(qū)域供熱系統(tǒng)是區(qū)別于市政集中供熱系統(tǒng)和用戶分散取暖系統(tǒng)的，一般是由熱源、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)以及熱用戶組成，一般位于市政集中供熱系統(tǒng)無(wú)法覆蓋的地區(qū)，是小規(guī)模的集中供暖形式（圖1）。熱源是將煤炭、石油、天然氣、電能等其他能源轉(zhuǎn)化為可以被用戶利用的熱能的設(shè)備系統(tǒng)，一般有鍋爐、熱泵等形式。供熱管網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崮茌斔头峙涞礁鱾€(gè)用戶的系統(tǒng)，一般具有輸送、分配、切斷、調(diào)節(jié)的作用。熱用戶是指利用熱能生產(chǎn)或生活的單位或居民。

3? 熱源系統(tǒng)

3.1? 能耗分析

燃煤熱水鍋爐熱源系統(tǒng)主要有鍋爐本體、給水系統(tǒng)、送風(fēng)排煙系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)組成，主要耗能為煤炭、電力和水。能夠從提高鍋爐熱效率，減少給水及送風(fēng)系統(tǒng)存在跑冒滴漏現(xiàn)達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2? 主要存在的問題分析

燃煤鍋爐熱源系統(tǒng)有多個(gè)子系統(tǒng)組成，能耗形式較多，所以存在的問題范圍較廣，有鍋爐熱效率偏低、設(shè)備的運(yùn)行能耗過高、系統(tǒng)帶病運(yùn)行造成的能耗浪費(fèi)等，主要有以下幾個(gè)方面：①煤炭方面的問題。由于煤炭的品質(zhì)存在較大的差距，如果不按照燃煤鍋爐的設(shè)計(jì)要求提供燃料的話，將造成煤炭在鍋爐內(nèi)燃燒不充分的問題，或由于煤炭品質(zhì)過低不能有效提供熱量。②鍋爐本身存在的問題。鍋爐本體密封不嚴(yán)，爐墻漏風(fēng)，爐膛存在結(jié)渣現(xiàn)象，或是由于鍋爐的安裝、使用不當(dāng)致使鍋爐存在缺陷，達(dá)不到設(shè)計(jì)工況，降低鍋爐的熱效率。③鍋爐的運(yùn)行管理存在問題。管理人員及操作人員技術(shù)水平不高，不能按照設(shè)計(jì)要求操作;制度不完善不能按照需求調(diào)節(jié)鍋爐的出力;鍋爐維修保養(yǎng)水平不高，使得鍋爐帶病運(yùn)行;水處理不合格，造成鍋爐結(jié)垢，降低熱效率，嚴(yán)重可能造成水冷壁爆管。④鍋爐輔助系統(tǒng)存在問題。給水系統(tǒng)漏水造成水資源浪費(fèi);送排風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)造成電能浪費(fèi)，或送排風(fēng)系統(tǒng)存在風(fēng)壓過高或過低現(xiàn)象，風(fēng)壓過高將燃料吹起未燃燒而排出，風(fēng)壓過低燃燒不充分造成燃料浪費(fèi);鍋爐給水泵、鼓引風(fēng)機(jī)等工頻運(yùn)行，缺乏有效的調(diào)節(jié)手段，造成電能的浪費(fèi)。

3.3? 節(jié)能技術(shù)措施

針對(duì)以上問題，可以采取以下幾方面的措施：①煤炭的選用要符合鍋爐的設(shè)計(jì)要求，不止杜絕選用品質(zhì)低的，也不能選用品質(zhì)過高的煤炭，如果煤炭的品質(zhì)過高會(huì)導(dǎo)致燃燒時(shí)爐膛溫度過高造成結(jié)焦現(xiàn)象，同時(shí)過高的爐膛溫度也會(huì)造成爐拱和爐墻的損壞，從而影響鍋爐的使用。②鍋爐在選型時(shí)就要先考慮熱效率高的型號(hào);在鍋爐安裝過程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量，防止安裝完畢后鍋爐就帶病;在運(yùn)行過程中要做好維護(hù)保養(yǎng)工作，出現(xiàn)爐墻漏風(fēng)、爐膛結(jié)渣的情況要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止小病變大病最后影響鍋爐的運(yùn)行，要定期對(duì)鍋爐運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑，確保運(yùn)行穩(wěn)定;對(duì)熱效率低的鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造，利用煙氣余熱，加裝空氣預(yù)熱裝置，提高進(jìn)入爐膛的空氣溫度，減少能源損耗;采用分層燃燒技術(shù)，提高煤炭的燃燒效率，使煤炭能夠充分燃燒達(dá)到提高節(jié)能的目的;做好鍋爐的保溫工作，減少熱能的散逸，達(dá)到節(jié)能的目的。③提高鍋爐運(yùn)行管理的水平，對(duì)相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)也要有針對(duì)性，不同的鍋爐有不同的操作要求，運(yùn)行人員能夠按照不同鍋爐進(jìn)行操作，扭轉(zhuǎn)人們固有的司爐工技術(shù)低下的印象;制定符合實(shí)際情況的規(guī)章制度，規(guī)范鍋爐的運(yùn)行管理;通過做好鍋爐的保養(yǎng)工作，可以延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，從而減少更換鍋爐設(shè)備的投資。④對(duì)鍋爐的給水系統(tǒng)送風(fēng)排煙系統(tǒng)及其它輔機(jī)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行管理，減少跑冒滴漏造成的損失;對(duì)鍋爐給水泵、鼓引風(fēng)機(jī)等采用變頻控制技術(shù)降低其運(yùn)行能耗。⑤合理匹配鍋爐，盡可能的使鍋爐在高效區(qū)間運(yùn)行。

4? 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)

4.1? 能耗分析

熱水供熱管網(wǎng)系統(tǒng)一般由循環(huán)水泵、管道及其附件系統(tǒng)組成。主要能耗有循環(huán)水泵的運(yùn)行、管道系統(tǒng)在輸配熱能過程的熱損失以及在配送熱能時(shí)的不合理造成的損失。

4.2? 主要存在的問題分析

供熱管網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)著為用戶輸配熱能的作用，一般存在的問題有：循環(huán)泵選型與系統(tǒng)不匹配、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)缺乏調(diào)節(jié)能力、管網(wǎng)水力失調(diào)等。問題主要產(chǎn)生在以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員如果采用估算方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱負(fù)荷計(jì)算，同時(shí)采用估算法進(jìn)行管道系統(tǒng)的水力計(jì)算及設(shè)備的選型，就會(huì)造成偏差累計(jì)，而且往往為了保證供熱效果都采取“寧大勿小”的原則，就會(huì)出現(xiàn)循環(huán)水泵選型過大、管道系統(tǒng)接入供熱管網(wǎng)后由于設(shè)計(jì)偏大可能會(huì)造成水力失調(diào)，水泵能耗高的問題;整個(gè)供暖系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，新舊系統(tǒng)間設(shè)計(jì)考慮不充分導(dǎo)致供熱效果不理想。②施工方面的問題，施工中采購(gòu)的材料質(zhì)量不合格，尤其是保溫材料，在輸送熱能的過程中熱能損失過大;采購(gòu)的管件、閥門等存在問題，在實(shí)際運(yùn)行中閥門不能正常關(guān)斷，或是由于管材等質(zhì)量不合格，經(jīng)常出現(xiàn)泄漏損失;未按設(shè)計(jì)及規(guī)范安裝補(bǔ)償裝置或安裝不合格，會(huì)由于輸送熱能過程中的管道膨脹而造成焊口等撕裂，造成熱能泄漏;施工完畢后未進(jìn)行管道沖洗或沖洗不干凈，在運(yùn)行后管道內(nèi)的雜物會(huì)堵塞管道或用戶的用熱散熱設(shè)備，進(jìn)行維修處理的過程中也會(huì)造成能耗損失。③運(yùn)行管理方面的問題，運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)巡視不到位跑冒滴漏等現(xiàn)象不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，閥門檢修不到位不能正常的開啟和關(guān)閉，缺乏系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，不能根據(jù)實(shí)際需熱量進(jìn)行供熱管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致能耗增大。缺乏專業(yè)的技術(shù)人員，供熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題不能綜合分析問題，往往采取簡(jiǎn)單的提高供熱介質(zhì)的溫度和流量的方式解決問題，而掩蓋了真正的問題。

4.3? 節(jié)能技術(shù)措施

①設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，不能依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算;設(shè)計(jì)也要考慮整個(gè)供熱系統(tǒng)的水力平衡，保證整個(gè)供熱系統(tǒng)的平衡;有時(shí)為了考慮整個(gè)供熱系統(tǒng)區(qū)域的發(fā)展鍋爐及管網(wǎng)匹配較大，但水泵的選型應(yīng)按實(shí)際需熱量進(jìn)行，因?yàn)橛袝r(shí)每個(gè)年度節(jié)省的電能費(fèi)用都比購(gòu)置更大設(shè)備的費(fèi)用高;管道設(shè)計(jì)時(shí)要加裝用于進(jìn)行水力平衡的調(diào)節(jié)閥，以利于以后管網(wǎng)運(yùn)行中的水力平衡調(diào)節(jié);新系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮對(duì)舊系統(tǒng)的影響，不得影響舊系統(tǒng)的正常運(yùn)行。②施工中采用合格的材料，尤其是保溫材料直接關(guān)系到管網(wǎng)熱損失的大小;加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，施工方法及工藝要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求;施工完畢后管道沖洗要符合要求，避免管網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)堵塞的問題。③保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力平衡，可通過安裝水力平衡閥或調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，按照用戶的需熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)過度供熱的問題;在供熱工作中水力平衡是一項(xiàng)重要的工作，通過反復(fù)的調(diào)整達(dá)到整個(gè)供熱系統(tǒng)的平衡，避免出現(xiàn)距離熱源的近的用戶過熱而不利點(diǎn)的用戶不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。供熱管網(wǎng)水力平衡是節(jié)能節(jié)能技術(shù)重要的一環(huán)，在實(shí)際供熱工作中，距離熱源近的用戶比熱源遠(yuǎn)的用戶高4-5℃，為保證不利點(diǎn)用戶的正常用熱，前端用戶就會(huì)過度供熱，造成能源的大量浪費(fèi)。供熱調(diào)節(jié)共有四種方式：通過改變供熱介質(zhì)的溫度質(zhì)調(diào)節(jié)、通過改變介質(zhì)流量的量調(diào)節(jié)、同時(shí)改變介質(zhì)溫度和流量的綜合調(diào)節(jié)和改變供熱時(shí)間的間歇調(diào)節(jié)，針對(duì)不同系統(tǒng)采取不同的調(diào)節(jié)方式或綜合調(diào)節(jié)以達(dá)到節(jié)能的目的④加強(qiáng)管網(wǎng)的運(yùn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道出現(xiàn)的地漏現(xiàn)象并及時(shí)維修，維修后的管道在熱損失方面也要達(dá)到要求;對(duì)各種閥門儀表進(jìn)行檢修保養(yǎng)，保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能夠達(dá)到開關(guān)自如、顯示準(zhǔn)確、能夠調(diào)節(jié)的效果。提高運(yùn)行人員技術(shù)水平，能夠針對(duì)不同的問題提供不同解決方案。⑤循環(huán)水泵是供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中的耗能大戶，可采用變頻控制，已達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

5? 熱用戶

5.1? 能耗分析

本文討論的熱用戶主要是指利用熱能進(jìn)行冬季取暖的單位和個(gè)人，其利用散熱器將供熱系統(tǒng)輸送的熱能提高建筑物室內(nèi)的溫度，以保證生產(chǎn)生活的需要。

5.2? 主要存在的問題分析

熱用戶的熱能主要是用于提高建筑物室內(nèi)溫度，主要存在的問題有：建筑物不是節(jié)能建筑、用戶不能對(duì)自家用熱進(jìn)行控制、散熱設(shè)備質(zhì)量不合格等，主要造成問題的原因有以下幾個(gè)方面：①建筑物比較老舊，從設(shè)計(jì)施工時(shí)就是非節(jié)能建筑，相對(duì)于節(jié)能建筑要達(dá)到同樣是室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)，其耗熱量是節(jié)能建筑的近一倍。按照本地區(qū)的節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)及供熱標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算，老式非節(jié)能建筑的能耗在60w/㎡左右，而新型節(jié)能建筑的能耗在30W/m2。②用戶不能對(duì)自家供熱進(jìn)行控制，此問題一般同樣存在于老舊建筑，采用上供下回的供熱形式。用戶無(wú)法做到不供熱或減少供熱量，如果樓上居民進(jìn)行了不合理的供熱管道或散熱設(shè)備的改造，將會(huì)影響樓下用戶的供熱質(zhì)量，造成鄰里矛盾，增加供熱管理成本。③用戶采用的散熱設(shè)備是由不合格材料制造，或制造工藝不合格。散熱效果不好，使用壽命短，容易出現(xiàn)泄漏事故，從而造成能源的浪費(fèi)。④熱用戶存在過度加裝散熱器。

5.3? 節(jié)能技術(shù)措施

①對(duì)非節(jié)能建筑按照節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，非節(jié)能建筑是能源損耗最重要的問題，條件允許要首先進(jìn)行節(jié)能改造。②對(duì)非分戶供暖的用戶進(jìn)行分戶改造，使得每個(gè)用戶能夠自行控制，以減少熱能浪費(fèi)。推廣用戶室內(nèi)溫度控制技術(shù)，通過傳感器、控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)閥門保持室內(nèi)溫度恒定。③散熱設(shè)備選型要與供熱需要相適應(yīng)，不能過大也不能過小;要采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，防止運(yùn)行中出現(xiàn)泄漏問題。④由于每個(gè)人的體感溫度不一樣，個(gè)別熱用戶通過加裝散熱器提高室內(nèi)溫度，超出合理溫度區(qū)間造成能量浪費(fèi)。要做好宣傳引導(dǎo)，同時(shí)積極推進(jìn)熱計(jì)量收費(fèi)，多用熱就要多繳費(fèi)，通過經(jīng)濟(jì)手段加深用戶節(jié)能意識(shí)。

6? 結(jié)束語(yǔ)

區(qū)域供熱系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，涉及到方方面面?，F(xiàn)在也有比較成熟的氣候補(bǔ)償系統(tǒng)，通過氣候補(bǔ)償器、溫度傳感器、變頻水泵機(jī)組組成，其能夠通過感應(yīng)室外天氣情況實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果。本文通過對(duì)區(qū)域供熱系統(tǒng)各組成部分的能耗分析，根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)提出了相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施，希望能夠給存在同樣情況的系統(tǒng)帶來(lái)啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賀平，孫剛.供熱工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993.

[2] 姜乃昌.水泵及水泵站[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1980.

[3] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造技術(shù)導(dǎo)則（試行）[Z].