陜西康瑪斯熱力科技有限公司淺談：供熱管網(wǎng)的節(jié)能技術(shù)!

供熱系統(tǒng)與人們的生活質(zhì)量有關(guān)，供熱系統(tǒng)的主要組織包括供熱管網(wǎng)絡(luò)。目前，中國(guó)的供熱網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低，在管網(wǎng)將熱媒從熱源輸送到用戶的過程中，將有一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，在這個(gè)過程中，會(huì)造成能量損失，包括管道的熱損失，由于長(zhǎng)時(shí)間的管網(wǎng)設(shè)備年久失修和配件損壞（包括滲漏水的損失）由網(wǎng)絡(luò)調(diào)整失誤造成的熱能損失等。

在能源緊缺的今天，研究供熱管網(wǎng)的節(jié)能技術(shù)和方法，對(duì)節(jié)約能源、減輕污染、保護(hù)環(huán)境有重大的意義，也會(huì)對(duì)我國(guó)的能源戰(zhàn)略起到重大作用。

近年來(lái)，隨著中國(guó)變頻技術(shù)不斷發(fā)展壯大，其在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用，如水泵風(fēng)機(jī)等設(shè)備中都選用變頻控制技術(shù)，其可靠性不斷提升的同時(shí)應(yīng)用成本也不斷下降。

當(dāng)前所使用的最簡(jiǎn)易且經(jīng)濟(jì)的供熱管網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)就是由變頻器結(jié)合計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成的。這種控制管理模式是基于原有管理模式的一種應(yīng)用，原有監(jiān)控儀表無(wú)需更換均可繼續(xù)使用，只需利用原有變頻設(shè)備，通過專用通訊線路將其與專門的控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行相連即可。

這種模式不僅可以使管理工作更加簡(jiǎn)單便捷，對(duì)邏輯功能的保護(hù)也可以很好地實(shí)現(xiàn)。同時(shí)若對(duì)變頻器遠(yuǎn)程與就地操作同步進(jìn)行設(shè)置，還可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)即時(shí)操作。

除此之外，在上述基礎(chǔ)上，還可添加專用數(shù)據(jù)收集與控制模塊，對(duì)整個(gè)供熱管網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)供熱數(shù)據(jù)信息的搜集與故障預(yù)防工作。

供熱管網(wǎng)節(jié)能改造的必要性

目前，能源消耗的增長(zhǎng)和能源的嚴(yán)重短缺已成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而加熱的方向和冷卻的能源消費(fèi)占全國(guó)能源消費(fèi)總量的很大一部分。隨著居民對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高，在供熱上的消耗也越來(lái)越高，成為節(jié)能工作中的一大難點(diǎn)。

供熱管網(wǎng)是集中供熱的組成部分之一。目前，中國(guó)的中央供暖系統(tǒng)已逐步取代分散供熱，因?yàn)樗鼪]有燃燒，加熱質(zhì)量好、加熱設(shè)備，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗低，已成為城市供暖的主要方式。因此，供熱管網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能改造，可以大大降低能源消耗，節(jié)能工作有很大的效益。

集中供熱系統(tǒng)由三大部分組成：熱源、熱網(wǎng)和熱用戶。其目的在于維持室內(nèi)氣溫適合，使建筑物始終處于得熱與失熱的平衡狀態(tài)。其中熱網(wǎng)承擔(dān)著將熱源的熱量及時(shí)地輸送、分配給各個(gè)熱用戶的任務(wù)，起到連接二者的橋梁作用，是供熱系統(tǒng)的重要組成部分。

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市集中供熱事業(yè)迅速發(fā)展，集中供熱系統(tǒng)供熱面積逐漸增大，管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，相應(yīng)地在供熱管網(wǎng)上面的投資也越來(lái)越大，熱網(wǎng)越來(lái)越顯示其重要性。供熱管網(wǎng)越來(lái)越多地走向人們的生活，熱電廠集中供熱和區(qū)域集中供熱急劇增加。

我國(guó)城市供熱管網(wǎng)的特點(diǎn)是熱用戶分布區(qū)域廣、分支多，有些熱網(wǎng)為提高供熱可靠性和應(yīng)付供熱發(fā)展的不確定性，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)就將熱網(wǎng)像市政給水管網(wǎng)一樣成網(wǎng)格狀布置，卻存在熱水力工況和控制復(fù)雜，網(wǎng)格狀管網(wǎng)投資非常高的問題。

因此，我國(guó)城市 供熱管網(wǎng)仍然多為多條枝狀管網(wǎng)放射型布置。在現(xiàn)階段，部分城市集中供熱管網(wǎng)存在管道老化、腐蝕嚴(yán)重、技術(shù)落后、熱能浪費(fèi)、安全事故時(shí)有發(fā)生等問題，造成了不應(yīng)有的浪費(fèi)，影響了城市生產(chǎn)和生活秩序。

因此，為了減少能源消耗、降低運(yùn)行費(fèi)用、提高運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，供熱管網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行迫在眉睫。保證供熱質(zhì)量能否把生產(chǎn)的熱能，按熱網(wǎng)用戶需要進(jìn)行合理分配，這就要求熱網(wǎng)在設(shè)計(jì)中選擇最優(yōu)方案、進(jìn)而搞好城市的供熱問題。

現(xiàn)階段我國(guó)供熱管網(wǎng)存在的問題

我國(guó)很多地區(qū)的供熱管網(wǎng)運(yùn)行方式都還是傳統(tǒng)的間歇性，由于其與大規(guī)模的集中供熱不大適合，對(duì)供熱質(zhì)量有所降低。供熱管網(wǎng)的水力平衡失調(diào)是供熱不合格和供熱能耗過高的原因之一。

水力平衡失調(diào)除了會(huì)造成供熱不均，部分用戶室溫過熱而另一部分用戶室溫不足，還會(huì)在補(bǔ)充供熱不足用戶的供熱時(shí)，只能采取加大供熱管網(wǎng)循環(huán)流量的方式，這樣也會(huì)造成比需求量高很多的能耗。我國(guó)部分地區(qū)仍采用汽暖供熱，比起水暖供熱，汽暖供熱的溫度高，熱量損失也較高，同時(shí)對(duì)于設(shè)備的要求也比水碾高。

另外，供熱管網(wǎng)的熱媒和熱源選擇不夠恰當(dāng)、管理不夠細(xì)致周全、供熱管網(wǎng)設(shè)備老化等問題也會(huì)對(duì)供熱管網(wǎng)節(jié)能效果產(chǎn)生影響。

加強(qiáng)供熱管網(wǎng)節(jié)能的具體措施

1、 分時(shí)供熱與連續(xù)供熱結(jié)合起來(lái)

首先可以考慮將分時(shí)供熱和連續(xù)供熱合理的結(jié)合起來(lái)，在供熱的時(shí)候，要根據(jù)相關(guān)的溫度情況，將一天分成幾個(gè)供熱時(shí)段，根據(jù)時(shí)段進(jìn)行供熱，連續(xù)供熱則是在供暖期內(nèi)保持溫度的恒定，一直到供熱結(jié)束，當(dāng)前，我國(guó)大部分地域采用的都是連續(xù)供熱的方式，從以往的對(duì)比可以看出，分時(shí)供熱的耗煤量高，且燃料燃燒的充分，溫度比較平穩(wěn)，且煙也少，但是，如果有明確的使用階段，那么就應(yīng)該采用分時(shí)供熱的方式，要想保證供熱的質(zhì)量，比較理想的方法就是平時(shí)采用低溫連續(xù)供熱的方式，供熱溫度要求高的時(shí)候采用分散供熱，從而達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)，還應(yīng)該解決水力工況失調(diào)的問題，那就應(yīng)該在系統(tǒng)中加入相關(guān)的控制設(shè)備，供水溫度與控制問題接近，也能夠提高熱能的傳輸效率，減少損耗，當(dāng)前，還有很多地方采用汽暖供熱的方式，跟水暖供熱相比，汽暖供熱的浪費(fèi)率高，因此，應(yīng)該將汽暖供熱改成水暖供熱，這樣能夠有效的推進(jìn)節(jié)能工作，在進(jìn)行改造的時(shí)候，應(yīng)該注意在改造的時(shí)候，管道的坡度會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)該合理的進(jìn)行調(diào)整，在管道中要設(shè)置放氣閥，以保證良好的循環(huán)，為了使高層用戶能夠用上高質(zhì)量的熱能，應(yīng)該使用增壓泵。

2、 提升熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的精確性

熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的精確性不夠是用戶冷熱不均和系統(tǒng)流量增大的主要原因，而冷熱不均和系統(tǒng)流量增大則會(huì)造成能源的消耗和器材的過度損耗。要解決這一問題，就必須先解決水力工況失調(diào)的問題，也就是在供熱系統(tǒng)中增加控制設(shè)備。同時(shí)，將供水溫度與設(shè)計(jì)溫度盡量接近，也能夠?qū)嵯到y(tǒng)的輸送效率有效提高。此外，還可通過調(diào)節(jié)混水比，來(lái)增加循環(huán)水的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)樓內(nèi)供水溫度的控制，這樣可以有效改善不同樓層間供熱效果不同的現(xiàn)象，在避免底層溫度過低的同時(shí)，也不會(huì)使頂層過熱。

3、 將汽暖供熱改為水暖供熱

比起水暖供熱，汽暖供熱的效率較低，熱量損失也比較大，因此，將汽暖供熱改造為水暖供熱，對(duì)于供熱管網(wǎng)節(jié)能有重大意義。在進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：由于設(shè)計(jì)的不同，在進(jìn)行改造時(shí)，管道坡度會(huì)有一定程度的調(diào)節(jié)；汽暖管道要保持嚴(yán)格的密閉性，絕對(duì)不可漏氣放氣，但在改造為水暖管道時(shí)，則應(yīng)設(shè)立放氣閥，將管道中的氣排放出來(lái)，以保證管道中水的順暢循環(huán)；水暖管道需要增設(shè)加壓泵，以保證高層用戶的供熱質(zhì)量；在改造完成后，應(yīng)對(duì)水暖供熱管網(wǎng)進(jìn)行試水，以保證管道設(shè)備的安全性；應(yīng)將暖氣片更換為適合水暖供熱的類型。

提高供熱管道的工作效率

1、 加強(qiáng)對(duì)供熱管道的管理

加強(qiáng)對(duì)供熱管道的管理，改變以往的粗放管理模式，是提高供熱管道工作效率的有效方法。想要供熱管道在工作中做到高效節(jié)能，就必須對(duì)管理方式進(jìn)行改革。首先，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底檢車修理，對(duì)老化、缺乏維護(hù)甚至處于損壞狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行維修和更換；其次，應(yīng)對(duì)設(shè)備中所有儀表進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保在供熱管道工作過程中，它們所提供數(shù)據(jù)的正確性。

2、 加強(qiáng)對(duì)用戶端的管理

確保熱媒不散失，是供熱管道節(jié)能工作的關(guān)鍵之一，因此，在對(duì)用戶端的管理上，首先要注意的就是對(duì)供熱管道失水的管理。目前，我國(guó)供熱管道失水主要是由管道漏水和用戶自行防水造成的，失水量已超過總水量的10%。減少失水量，應(yīng)從管道和用戶端兩方面入手。

在管道方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管道的維修保養(yǎng)，特別是在供熱期停止的時(shí)候，應(yīng)將管道進(jìn)行徹底檢修，之后在管內(nèi)注入軟化水至管體被充滿，這樣既可以減輕管道內(nèi)部的銹蝕問題，也方便在供暖期再次來(lái)臨時(shí)充入熱媒。在用戶方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)用戶的服務(wù)，在供暖期開始前，應(yīng)對(duì)管網(wǎng)用戶進(jìn)行統(tǒng)一試水，并在試水期間對(duì)供暖設(shè)施進(jìn)行檢修，以免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)對(duì)用戶展開宣傳教育，避免其自行開閘放水。

對(duì)供熱管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、 在規(guī)劃城市供熱管網(wǎng)分步時(shí)應(yīng)注意合理性

城市供熱管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要與城市整體建設(shè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，盡量使管線的走向做到節(jié)約、合理，同時(shí)與其他城市建設(shè)項(xiàng)目不沖突。在規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：其一，熱力站址的位置和分步合理；其二，管道材質(zhì)選擇合理，散熱較低；其三，對(duì)管道周圍環(huán)境影響較小。

2、 選擇合適的管體，并對(duì)供熱管網(wǎng)進(jìn)行合理敷設(shè)

供熱管道是熱媒經(jīng)過實(shí)踐最長(zhǎng)的一個(gè)部分，因此如果能做好這一部分的保溫，就能有效實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能。經(jīng)過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，若供熱管道采取了有效的保溫措施，那么熱損失可降低90%以上。因此，選擇保溫性能良好的管道材料和確定經(jīng)濟(jì)合理的管道厚度，不僅對(duì)供熱管道的保溫效能至關(guān)重要，也和供熱系統(tǒng)的能耗有著密切關(guān)系。

采用合理的敷設(shè)方式不僅能夠降低供熱能耗，同時(shí)還能大大延長(zhǎng)供熱管道的使用壽命，減少故障的發(fā)生。目前，我國(guó)多采用直埋敷設(shè)，在管道的維修護(hù)理和供熱系統(tǒng)的節(jié)能上都有較好的表現(xiàn)。

3 、對(duì)水力進(jìn)行合理計(jì)算

在計(jì)算時(shí)，應(yīng)使用合理的經(jīng)濟(jì)比摩阻理論公式，運(yùn)用動(dòng)態(tài)分析法，得出不同供熱體系、供熱規(guī)模下的經(jīng)濟(jì)比摩阻值，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，減小遠(yuǎn)端用戶的管道阻力，降低能源消耗。

4、 注重工作效率的提升

在管道方面，要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)管道的維護(hù)，尤其是在供熱間歇的時(shí)候，應(yīng)該組織相關(guān)工作人員對(duì)管路進(jìn)行徹底的大檢修，并在管內(nèi)充入軟化水，這樣可以有效的減輕銹蝕，在用戶方面，應(yīng)該對(duì)用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，在剛開始供暖的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)用戶進(jìn)行統(tǒng)一試水，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決，當(dāng)前，供熱管網(wǎng)的規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的單一熱源已無(wú)法滿足需求，因此應(yīng)該采用多熱源聯(lián)合供熱的方式，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要進(jìn)行嚴(yán)格的論證，保證供熱的穩(wěn)定性。

總之，目前供熱管網(wǎng)的運(yùn)行和管理中也還仍然存在著諸多問題，供熱節(jié)能增效的改進(jìn)空間還很大。技術(shù)工作者應(yīng)把握這一機(jī)遇，在加強(qiáng)自身技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)水平的基礎(chǔ)上，不斷將各種新技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐，為我國(guó)的節(jié)能減排工作貢獻(xiàn)力量。