供暖节能措施探讨

杨春慧

1 概述

葫芦岛市集中供热事业从20世纪90年代初开始，经过20余年的发展，供热规模越来越大，技术水平逐渐提高，管理日趋现代化，城市集中供热事业的迅猛发展极大地改善了城市环境，提高了能源利用率，获得了较好的社会效益和经济效益。但集中供热在热网运行管理中，仍存在能耗过高的问题。目前，由于热网设计，运行管理等外界条件的差异，使得热网运行管理方面潜力非常大。

下面分别从水电热三方面探寻供暖节能的解决方案。

2 节水的措施与实施方案

2.1 换热站内的节水措施与实施方案

冬季供暖期内，由于密封不严和盘根未紧固造成的漏水现象在各个换热站内时有发生，尤以补水泵和换热站内老化的阀门最为常见。所以加强换热站设备巡检维修是节水工作中的重要一环。另外将水泵的填料密封方式改为机械密封方式也可减少漏水现象的发生。

2.2 二次管网节水措施与实施方案

整个二次管网经过多年的运行，部分已经严重老化，失水现象时有发生。

表1为最近三个供暖期的二次管网失水情况汇总。

表1 二次管网失水情况汇总表

对此我们要在冬季供暖时加强巡检查漏工作，发现有失水管网立即组织人员进行抢修，将损失降到最低，同时要做好夏季管网检修工作，做到防范于未然。实践证明管网漏点多为点蚀，这和管网水质有很大的关系，因此对水质要进行定期检测，依据检测结果加入相应数量缓蚀阻垢剂，以达到减少管网腐蚀，延长管线使用寿命的作用。

另外在供暖期内，个别用户在室内私自安装阀门、水龙头等器件进行窃水，对此我们要依据《市供热管理办法》，加强对这方面的稽查工作。

我们的稽查工作者要定期走访，倾听群众反映，发现违规现象立即严厉处理，并做好处理后的宣传工作，防止违规现象的再次发生。

3 节电的措施与实施方案

3.1 换热站内的节电措施与实施方案

冬季供暖期内，各供暖总站应按照既保证供暖质量，又经济运行的方针开展工作，针对室外不断变化的气温，适当地调整换热站设备运行参数，节约电能。

截至目前，我公司仍有少数几座换热站内的循环水泵为老式的两用一备，根据供暖系统的流量—阻力特性曲线，n台相同型号离心泵并联运行状态下的总流量，小于相同型号单台离心泵运行状态下的流量的n倍。图1为单台水泵和并联后水泵流量(Q)、扬程(H)比较关系。

图1 水泵并联特性曲线图

从单台水泵和两台水泵并联后的流量变化情况来看，循环泵设计台数一般以一用一备为宜，且老式泵站没有变频调速功能，因此要对老式换热站进行改造，增加变频，改两用一备为一用一备，以达到经济运行，节约电能的目的。

3.2 二次管网节电措施与实施方案

改变系统“大流量、小温差”下的供热管网运行模式，加强管网的平衡调节工作，如果系统阻力分配不合理，能量也会白白浪费在克服阻力上。如果系统阻力或流量因为末端调节而发生变化，循环水泵不能相应的调节扬程或流量来改变阻力，也会浪费大量电能。所以应使循环水泵的耗电输热比(即全日理论水泵输送耗电量与全日系统供热量的比值，简称EHR)保持在规定的范围内。

一次网和二次网EHR的参考值见表2。

表2 一次网和二次网EHR的参考值

另外减少管网的失水也会在很大程度上避免补水泵的反复启停，从而节约部分电能。

4 降低耗热量的措施与实施方案

4.1 换热站内的降耗措施与实施方案

目前少数几座泵站内循环水泵仍为老式的两用一备，且不具备变频调速功能，无法适应天气变化而进行的调节工作，所以要加快老化泵站的改造工作。

室外气温在一天内和一个供暖期中都处于实时的变化中，如果采用单一的流量和温度进行供暖，势必会造成室温过高或过低的现象，所以为保证供热质量，满足使用要求，并使热能制备和输送经济合理，就要对换热站内供热系统进行供热调节。具体措施如下:

针对整个供暖期，将其分为供暖初期、供暖中期和供暖末期，供暖初期和供暖末期室外温度相应较高，对此我们可采用间歇式的调节方式，即不改变网路的循环水量和供水温度，而只改变每天供暖小时数的供暖方式来达到节能的目的。取室外温度为0℃作为区分供暖初、末期与供暖中期的标志，并当室外温度为0℃时进行间歇调节，通过计算可得出不同室外温度下的循环泵每天的工作小时数(见表3)。

表3 葫芦岛地区供暖初末期循环泵每日工作小时数

针对一天内室外气温的变化，我们在供暖调节中，可以采用循环水泵变频调速技术来改变网路循环水量。据此绘制室外气温与流量曲线指导生产。由于供暖热用户与网路采用间接连接，即通过换热站换热的方式进行，二环网路与三环网路的水力工况互不影响，我们也可以采用改变二环网路供水温度和电磁阀开度的方法进行调节，即质量—流量调节。在实际供暖中“质量—流量”的调节方式与循环泵变频调速技术应配合使用，并绘制相关曲线来指导生产。

4.2 室外二次管网的降耗措施与实施方案

4.2.1 减少失水所带来的降耗

整个三环管网在供暖运行中，失水现象时有发生，而所失水量更是带走相当部分热量一同流失，我公司目前投入运行换热站共计27座，2010～2011年度失水量通过表1可查为382385 t。热量损失为损失那部分水量所带走的热量，具体计算为将自来水(5℃)加热到二次网供暖水温度(大约55℃)。

相应的热量损失为:

二次管网失水所带走的热量损失如表4所示。

表4 二次管网失水所带走的热量损失

由此可见，管网老化带来的热能损失不容小觑，对此我们仍要在冬季供暖时加强巡检查漏工作，发现有失水管网立即组织人员进行抢修，将损失降到最低。同时要组织专业技术人员对运行多年的供热管网进行失水评定，超过失水上限值，及时进行供热管网的改造。

4.2.2 做好水力平衡所带来的降耗

专业设计人员在进行供热管线的走向设计时，尽管进行了必要的水力平衡计算，但是如果缺乏定量调节流量的手段，加之城市的发展所带来的负荷分配的变化，系统仍然会出现水力失调，导致室温冷热不均，近端过热，远端过冷，这种现象在小区热网中相当普遍。而运行人员通常会使系统在“大流量、小温差”条件下运行，这样就造成了能源的浪费。目前国内已有若干技术措施实现水力平衡，例如安装平衡阀，应用等温降原理进行水力平衡计算等。

针对我公司实际情况，对水力严重失衡管网可选择安装平衡阀进行水力平衡调节，进而逐步消除冷热不均和大流量小温差的不合理运行模式。

4.2.3 供暖管网的保温带来的降耗

室外供暖管网的保温是供暖工程中十分重要的组成部分。为了达到节能要求，应使室外供暖管网的输送效率达到90%以上。

为达到这一要求，首先要选用新节能标准的保温材料，像岩棉、橡塑、聚氨酯都具有较好的保温性能。其次管道的保温厚度要依据《设备和管道保温技术通则》中的要求(见表5)，依据管径的大小，保温层厚度相应增大或减小。最后要派站内巡检人员进行定期巡检，发现管线有裸露或管线保温有破损的现象，及时组织人员进行修补。

表5 葫芦岛地区直埋管道保温结构尺寸表

4.2.4 间歇供暖带来的降耗

有些建筑物，如办公楼、教学楼、礼堂、影剧院等，只要求在使用时间内保持室内设计温度，而在非使用时间内，允许室温自然下降。对于这类建筑物，采用间歇式供暖既可以保证供暖质量又可以节省相当数量的热负荷。

4.3 用户末端降低耗热量措施与实施方案

目前我市的大部分供暖建筑，墙体的结构保温性能，门窗密闭性能都不达标，这势必会造成大量的热量流失，为此我们可以协调有关部门，加快供暖建筑墙体保温建设，使之达到《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)的要求。

5 结语

以上为我们在热网运行中采取的一些节能降耗措施，公司在冬季运行中要逐步提高单位能耗的利用率，把运行环节作为节能的主要突破口，加强运行环节中节能方面的认识、探索与管理，降低供暖运行成本，节约能源，提高企业的经济效益。

[1]贺 平，孙 刚.供热工程[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社，2009.

[2]李善化，康 慧.实用集中供热手册[M].北京:中国电力出版社，2010.

[3]周谟人.泵与风机[M].北京:中国建筑工业出版社，2009.