集中供热系统节能措施探讨

刘佳佳马川

（1.大庆油田工程建设公司天宇设计院；2.东北石油大学土木建筑工程学院）

目前在我国，建筑能耗占全社会总能耗的比重较高，约占1/3。占全国城市居住面积10%的北方采暖城市，建筑能耗比重高达40%。我国建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，与气候条件相近的发达国家相比，我国单位建筑面积采暖能耗约是发达国家的2～3倍，建筑节能潜力巨大。“十二五”期间我国继续加大节能减排的力度，降低能耗强度，大力发展非化石能源，调整能源结构。集中供热系统的节能降耗是建筑节能的一项重要工作。

供热系统由热源（锅炉房）、热网、换热站和热用户四部分组成，热源是集中供热的核心，主要有锅炉房、热电厂等。

1 热源的节能措施

集中供热系统的热源主要是由集中供热锅炉或热电厂来提供，热媒为蒸汽或者热水。随着能源结构的调整，大力发展非化石能源，一些新能源技术正在逐步补充传统的集中供热系统热源，例如太阳能、生物能、热泵、核能及地热能等。

为了达到城市合理发展的目的，锅炉供热规划应该与城市建设的总体规划同步进行。通过合理的分区规划，实现集中供热，减少小型的、分散的供热锅炉房，能够为居住建筑将来与城市供热管网相通打下基础。

热源的节能措施主要包括以下几点：

1）司炉人员及水处理人员必须持证上岗，具备节能意识；按照切实可行、完善的运行操作规程进行操作；按照国家规程规定的合格标准进行水处理；保证锅炉等设备的完好，杜绝跑、冒、滴、漏等现象的发生。

2）保证供热锅炉在经济、平稳、热效率最佳的状态下运行。对于燃煤粉末含量高的情况，可以采用分层式燃烧技术。对提高供热锅炉加热效率、节约投资、减少炉渣含碳量，效果都非常明显。具体方法是在原煤进入料口时，先使其通过锅炉的分层装置，通过筛分后大颗粒煤直接落到炉排上，而小颗粒及粉末状燃煤则被送至炉前的型煤装置，被压制成核桃状的煤块后送入炉排。这样提高了煤层的透气性，燃煤的燃烧被强化，节煤量在10%～15%，减少了环境污染，提高了锅炉的热效率，热效率增加5%～15%。

3）锅炉的排烟温度在90～140℃之间，余热潜力巨大。利用烟气余热回收可使供热能力提高。通过采用烟气余热回收装置可使一次回水温度提高10℃以上，排烟温度降低至80℃左右。

4）水泵、风机等用电设备可采用调速技术，可及时地调整扬程、流量等参数，节约电耗。在现有的水泵、引风机等设备上安装变频调速设备，可节电35%以上。水泵变频调速技术日前普及很快，但是水泵变频调技术并不能解决水泵设计选型不合理的问题，对水泵的设计选型不能因为有了变频调速控制而予以忽视[1,2]。

2 热网的节能措施

1）供热管网主要包括一次网和二次网。热水管道采用直埋敷设[3]。和地沟敷设方式相比较，直埋敷设具有方便施工、节约土地、工作量少、投资少等特点。长期运行后，地沟敷设的管道保温层可能会产生损坏、开裂或者侵水的现象，热损失会大大增加。直埋管道保温材料导热系数小，热损失较小。

2）在集中供热系统中，一次网、二次网的水量得不到有效的控制而造成能源的浪费和水力失调的现象极为普遍。水利失调会造成各支路流量分配不均匀、冷热不均、温度偏差大等问题，为了解决集中供热系统水利失调的问题，应在热力入口处加装流量控制设备，如自力式流量调节阀、压差控制器、平衡阀等。

3）集中供热系统热网必须着重加强系统热水损失的管理。国内部分集中供热系统存在着严重的失水情况，主要由热网系统漏水、户内系统管网老化漏水、热用户私自放水等原因所致。供热系统大量的失水造成热量损失严重，供热能力减弱，如用未经软化的生水补水，会腐蚀管网并造成管网阻塞，存在不可估量的安全隐患。因此，必须加强管理和进行节水的宣传教育，查找管网泄漏点，避免补偿器、阀门及排污操作等的失水，采取预防为主、及时修补等有效措施，使供热管网失水率降到正常水平。

3 换热站的节能措施

1）换热站安装监控系统可以实现实时调节和控制供给热用户的热量。根据实际情况确定换热站内的采暖系统、空调系统和生活热水系统等的控制水平。当一次网、二次网系统采用水质调节时，可根据二次网系统的供水温度、回水温度来控制一次网系统的供水，可以通过手动调节阀、自力式流量调节阀或配有电动执行器的阀门来控制。

2）采用气候补偿技术。在供热系统运行过程中，室外环境空气温度与设计温度往往存在偏差，需要及时根据室外空气温度变化情况来调整换热站的供热能力，否则会造成换热站的供热量与热用户的需求不匹配而造成用户温度达不到要求或者能源浪费。气候补偿器内部设有不同温度条件下的调节曲线，可根据室外环境空气温度的变化来自动调节一次网的供水流量，以此达到控制二次网供水温度以及节能的目的。

我国天津、哈尔滨等地的供热公司安装采用一种组合式的供热机组，由板式换热器、补水装置、监控仪表、循环水泵等设备组成。该机组依据室外空气温度调节二次网供水温度、热量，节能效果显著，安装简单，占地面积小。

3）采用二次网混水技术。即在二次网系统的建筑物热力入口处加装混水泵及相应的控制装置。该方法可在满足热用户室内温度达标的前提下，大幅度降低换热站的运行电量，还可以有效解决建筑物内垂直水力失调的问题，提高热力利用率。

4 热用户的节能措施

1）按照建筑节能设计标准进行新建建筑设计或既有建筑节能改造，提高围护结构保温隔热能力，加强墙体保温，提高门窗气密性，加强屋顶保温，有效利用太阳辐射。

2）推进供热计量，推进城镇供热体制改革，在保证供热质量、改革收费制度的同时，实现节能降耗。随着人民生活水平的日益提高，热用户对用热舒适性的要求越来越高。实施供热计量可以满足热用户根据自身要求，利用室内温度控制装置（温控阀等）在一定温度范围内自主调节所需室温，节能降耗。

公建建筑采用热力入口前安装超声波或机械式热量表分用户、分系统的方式进行热计量；居住建筑则采用以楼栋为对象设置热量表进行计量、各用户通过技术手段进行热量分摊。目前国内供热计量主要方式有热分配计法、户用热量表法、流量温度法、通断时间面积法和温度面积法等。

5 结语

建筑节能是一项系统工程，集中供热系统节能更是多方面、综合性的，不同地区要根据各自的具体情况，多做有针对性的分析与研究，选择适合的集中供热系统节能措施，最终达到高效利用、节约能源的目的。

[1]张瑞娟.浅谈集中供热系统节能技术[J].区域供热,2013(2):68-70.

[2]闫永贵.谈供热系统节能的措施[J].山西建筑,2013,39(6):190-191.

[3]陈永强,刘枫,刘明伟.集中供热系统节能措施[J].科技创新导报,2008(4):60.