楊亮

（蘭州西熱東輸經(jīng)營有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

由于我國資源情勢嚴(yán)峻， 能源的利用受到制約，而熱力系統(tǒng)是能源消耗大戶，因此對供熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，使其能夠節(jié)能環(huán)保，是目前供熱系統(tǒng)最需解決的問題。 大部分供熱企業(yè)都在探尋和改造供熱設(shè)計和工藝，想研發(fā)出能夠節(jié)能高效的供熱方式，這樣不僅對我國資源方面具有一定的好處，還會提高熱量利用率，促進(jìn)社會和人民生活水平的發(fā)展[1]。

1 目前供熱系統(tǒng)存在的問題分析

1.1 設(shè)備老化工藝落后

以前敷設(shè)的管網(wǎng)和工藝受到技術(shù)的制約，采用的管材質(zhì)量較差，且保溫性不好，建設(shè)單位在初期投資不夠，為了能夠降低資金的投入，選擇質(zhì)量差的產(chǎn)品，在后續(xù)的使用中出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，保溫層脫落、地溝進(jìn)水、保溫失效等，這種情況下不但會導(dǎo)致檢修工作的難度提高， 同時還會產(chǎn)生大量資源浪費的問題。

1.2 供熱系統(tǒng)管理不到位

大部分供熱都有獨立的企業(yè)承包， 逐漸變成社會化和企業(yè)化， 但是整體的管理模式較為粗放，且對于供熱設(shè)備的維護不到位，很多企業(yè)缺乏精細(xì)化管理，隨著運行時間的提升，特別容易出現(xiàn)安全事故，并且這些事故與管道、管件老化結(jié)合在一起，會對整個供熱系統(tǒng)造成不良影響。

有些企業(yè)的供熱系統(tǒng)存在管件老化陳舊的現(xiàn)象，導(dǎo)致補水量增加，并且管理不到位也會對補水和用水造成一定的影響，給管網(wǎng)造成結(jié)垢、氧化腐蝕等問題，使得供熱效果降低。

1.3 缺乏高效的調(diào)節(jié)手段

根據(jù)調(diào)查， 很多10 年前建設(shè)的供熱系統(tǒng)并沒有安裝調(diào)節(jié)閥和水力平衡閥，管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)工作非常困難，造成整個系統(tǒng)運行時水力失調(diào)，冷熱不均，導(dǎo)致熱能損耗較大。而很多企業(yè)的供熱系統(tǒng)由于調(diào)節(jié)工作沒有到位，導(dǎo)致電能的消耗較大，不僅會浪費還無法滿足節(jié)能的需求[2]。

2 在集中供熱系統(tǒng)改造工程中采用節(jié)能技術(shù)的有效策略探究

2.1 水泵節(jié)能控制原理

對水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行管理和控制時，通常情況下要保證與流量轉(zhuǎn)功軸功率等各方面因素條件展開綜合分析，實現(xiàn)有針對性的管理和控制。 水泵轉(zhuǎn)速以及軸功率直接存在正相關(guān)系，如果無法保證隨風(fēng)速度得到有效控制，那么功率也會有變化，所以，要結(jié)合實際情況對水泵的整個轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和控制，這樣才能夠達(dá)到效果[3]。 對于用戶而言，其自身供應(yīng)量呈現(xiàn)出變化時，會導(dǎo)致各種不同類型問題的發(fā)生，各方面因素條件也會呈現(xiàn)出明顯的變化。 在循環(huán)泵出口位置處，需要對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的安裝和利用，以壓力儀表方式，可以直接將壓力信號在整個傳輸過程中逐漸轉(zhuǎn)變成為電信號，詳細(xì)傳輸?shù)綄?yīng)的調(diào)節(jié)器當(dāng)中[4]。 除此之外，將分析結(jié)果作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)與目前實際值的對比分析，將最終結(jié)果直接傳輸?shù)綄?yīng)的變頻器當(dāng)中，以此來實現(xiàn)對變頻器自身輸出頻率的有效管理和控制。

2.2 循環(huán)泵變頻控制方案

功能系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應(yīng)用時，每臺熱力站循環(huán)水泵基本上都是直接由唯一變頻器來展開與針對性的管理和控制，這樣才能夠達(dá)到預(yù)想性的控制效果。 建立良好的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，以此來實現(xiàn)對變頻機的共同控制，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有針對性的調(diào)節(jié)和處理， 而且能夠達(dá)到智能化管理和控制的效果。為了從根本上滿足目前中控室遙控與各方面的基本需求，需要對水泵在運行時的狀態(tài)進(jìn)行正確有效的監(jiān)測和分析，直接將監(jiān)測結(jié)果嘗試到對應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中，以此來達(dá)到良好的使用效果。

2.3 補水泵變頻控制方案

在整個集中供熱系統(tǒng)運行過程中，基本上都會以衡量方式進(jìn)行管理和控制，同時在各環(huán)節(jié)中普遍都會利用單一壓力傳感器來實現(xiàn)針對性的管理和控制，這樣的根本目的是為了保證入口壓力信號得到及時有效的收集和利用。 除此之外，要結(jié)合目前實際情況，將補水泵內(nèi)在以及變頻裝置狀態(tài)等及時有效傳輸?shù)綄?yīng)的自控系統(tǒng)當(dāng)中，這樣做的根本目的是為了保證集中供熱系統(tǒng)可以在實踐中實現(xiàn)針對性的流程監(jiān)督和管理。

2.4 集中供熱系統(tǒng)熱力站的變頻調(diào)速技術(shù)

對于電廠首站一級網(wǎng)而言，可以直接將供熱參數(shù)控制在120~63 ℃的熱量范圍內(nèi)，進(jìn)行針對性的傳輸。在整個傳輸中，可以進(jìn)行針對性的變換處理，一旦達(dá)到二級網(wǎng)上時， 其供熱參數(shù)普遍有所下降。在實踐中， 通常可以根據(jù)變頻調(diào)速控制方式為主，這樣能夠從根本上實現(xiàn)對熱力站供熱量的管理和控制，結(jié)合實際要求，同時可以對比拼調(diào)速控制方式進(jìn)行合理利用， 以此來實現(xiàn)對流量的管理和控制，這樣才能夠滿足目前集中供熱工程項目提出的基本要求[5]。 在整個工程項目建設(shè)過程中，通常都會以變頻器為基礎(chǔ)，盡可能滿足轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等各方面提出的基本要求，結(jié)合目前實際需求，讓一次網(wǎng)流量得到有效轉(zhuǎn)變。 結(jié)合實際情況展開深入分析時，發(fā)現(xiàn)二次網(wǎng)中不同的凈化水量與設(shè)計值相比要高一些。如果在基本范圍內(nèi)只是單純對二次網(wǎng)供水溫度展開有針對性的管理和控制，那么很難實現(xiàn)對工程量的有效控制，此時需要結(jié)合實際情況，直接將二級泵供回水的平均溫度作為基礎(chǔ)，保證相關(guān)信息參數(shù)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和有效性。通過這種方式在其中的合理應(yīng)用，能夠盡可能滿足目前用戶在功能方面提出的個性化要求。

2.5 重視應(yīng)對供熱管網(wǎng)的布局進(jìn)行合理改進(jìn)

在供熱管網(wǎng)的布局進(jìn)行合理改進(jìn)的過程中，應(yīng)依據(jù)城鎮(zhèn)的具體布局和實際情況來進(jìn)行相應(yīng)的改造與調(diào)整，從而提高供熱管網(wǎng)布局的經(jīng)濟合理性和技術(shù)的可靠性，以此來確保各地居民的供熱需求。 為實現(xiàn)各地區(qū)居民的供暖需求，減少供熱不均與資源浪費情況， 需要對各地的供熱管網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，在改進(jìn)過程中，管網(wǎng)的主線應(yīng)努力鋪設(shè)在熱負(fù)荷相對集中的地區(qū)， 且管線的敷設(shè)距離應(yīng)盡最大可能的縮短，來實現(xiàn)管道鋪設(shè)與材料成本的降低。

2.6 重視優(yōu)化選擇管網(wǎng)設(shè)備

首先，在老舊建筑和新建筑所鋪設(shè)的供熱管網(wǎng)中， 需要對所鋪設(shè)的管網(wǎng)和管道進(jìn)行相應(yīng)的維護，加強建筑管道的保溫，需做好管道保溫材料的敷設(shè)和改進(jìn)工作，以此來提高建筑物的房內(nèi)溫度。 在對供熱管網(wǎng)和管道的進(jìn)一步優(yōu)化時，也需對相應(yīng)的配套設(shè)備進(jìn)行維修與更新， 以便減少熱能的損耗，增加管網(wǎng)的保溫水準(zhǔn)。 另外，為了減少系統(tǒng)失水等相關(guān)狀況出現(xiàn)，專業(yè)技術(shù)人員可以在熱網(wǎng)管道內(nèi)適當(dāng)?shù)姆胖梅纴G水劑， 并且在對管網(wǎng)的審查過程中，需要做到嚴(yán)格審查，利用防丟水劑及時發(fā)現(xiàn)管道中所存的滲漏點，對滲漏管段加以維修，來減少管網(wǎng)熱能的損耗率。 其次，為了進(jìn)一步增加供熱管網(wǎng)與管段的使用年限，專業(yè)技術(shù)人員需要與供熱設(shè)備的發(fā)展需求相結(jié)合，依據(jù)實際情況來挑選出最適宜管網(wǎng)的材料和規(guī)格， 從而減少管網(wǎng)的腐蝕性和氧化速度，提高管網(wǎng)的銜接性，增加其使用年限，確保其質(zhì)量。 最后則需要從管網(wǎng)的監(jiān)控設(shè)備入手，做好管網(wǎng)的監(jiān)控工作，及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)失水狀況，所以應(yīng)進(jìn)一步加強管網(wǎng)的巡查工作，對管道進(jìn)行適時排污與更換，從而為城鎮(zhèn)居民提供更好的集中供暖。

（1）管道補償器

在二十世紀(jì)六七十年代，普遍采用鋼制套筒式補償器，由于套筒補償器密封填料不嚴(yán)，普遍存在熱水泄漏現(xiàn)象，后來應(yīng)運而生了不銹鋼波紋管補償器。 到目前為止，波紋管補償器的應(yīng)用在我國供熱管網(wǎng)占有較大的份額， 無論地溝敷設(shè)還是直埋敷設(shè)，都普遍采用這種補償器，因為波紋管補償器本身與套筒補償器相比，具有無泄漏的優(yōu)點，但是根據(jù)多年來運行情況來看，很多管網(wǎng)采用波紋管補償器也出現(xiàn)了一些問題，甚至是安全事故。 近年來很多供熱管理和設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)又相繼開發(fā)并開始應(yīng)用了新型具有防泄漏功能的套筒補償器。 然而，需要采用哪種適合熱網(wǎng)長期安全運行的補償設(shè)備，還需要在產(chǎn)品設(shè)計、實際運行過程中，不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，推廣使用最合理的補償設(shè)備。

（2）管線閥門

目前，我國部分城鎮(zhèn)一級管網(wǎng)和大部分二級管網(wǎng)仍使用閘閥和截止閥，這兩種閥門一般都存在開關(guān)無效、 泄漏嚴(yán)重的問題， 使用閘閥和截止閥時，DN300 閥門用管鉗才能關(guān)閉， 如果直徑較大，如DN600 以上的閘閥，則需要幾個人一起操作。 而同樣口徑的進(jìn)口蝶閥和國產(chǎn)蝶閥，只需一個人就可以靈活操作。這兩種閥門具有啟閉靈活、無泄漏、免維護等特點。 蝶閥根據(jù)密封材料的不同，分為硬密封和軟密封；硬密封蝶閥由于溫度較高，主要應(yīng)用于一次管網(wǎng)。軟密封蝶閥在小區(qū)二網(wǎng)系統(tǒng)中使用效果良好，根據(jù)資金投入要求，也可酌情使用球閥。

2.7 重視采用管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)

引用管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)，在設(shè)計中采用調(diào)節(jié)閥、平衡閥和自力式流量控制閥等產(chǎn)品，使熱能損失率減少10%左右，耗電量減少30%左右[6]。一般情況下，在手動調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，供熱系統(tǒng)的節(jié)能量可達(dá)10%~30%。 在二網(wǎng)設(shè)計中，根據(jù)系統(tǒng)不同的運行方式選擇使用手動平衡閥和自力式調(diào)節(jié)閥。

2.8 分層給煤裝置和混煤器運用的節(jié)能效果

工程中采用分層給煤裝置和混煤器，減少漏煤，爐排通風(fēng)良好，燃燒充分，爐渣含碳量降低，機械不完全燃燒損失（q4）大大減小，使鍋爐排煙損失降低，讓鍋爐效率進(jìn)一步提高；爐排表面燃燒平衡，避免了司爐工的勞動強度，提高了鍋爐運行自動化程度；由于分層燃燒，通風(fēng)良好，降低了通風(fēng)阻力，降低了風(fēng)機的電耗，節(jié)約了電能；煤在爐排面上的充分燃燒和穩(wěn)定運行，降低了鍋爐原有煙氣濃度，防止了大量氮氧化物的產(chǎn)生，減少了對環(huán)境的污染。

3 結(jié)語

當(dāng)前， 因為國家進(jìn)一步推行節(jié)能減排政策，環(huán)境保護的觀念日益深入人心，文章就我國現(xiàn)行的城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)主要存在的缺陷進(jìn)行了分析，對于當(dāng)前城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)的主要途徑進(jìn)行主要討論與分析，希望可以給集中供熱系統(tǒng)改造工程的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能改造對于保證供熱質(zhì)量、降低能耗、提高管網(wǎng)效率等有著十分重要的現(xiàn)實意義。 為此，必須要結(jié)合集中供熱系統(tǒng)的實際情況， 采取科學(xué)合理的措施，對集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，進(jìn)而為供熱企業(yè)的長久發(fā)展提供有力的保障。