城市集中供热系统节能问题研究

王小亮

摘要：我国城市居民居住密集，集中供热能够改善人们居住环境、提高能源利用率，降低环境污染，也是保证我国城市可持续发展的重要举措。当前的集中供热虽然属于清洁技术，但由于系统负责的范围较大，因此能耗非常大。对集中供热的节能技术进行研究，对于降低能耗，节约能源，改善供热水平具有重要作用。本文将会对城市集中供热系统的节能问题做出研究，并给出一定的节能对策。

关键词：集中供热 系统节能 措施分析

引言

随着城市的发展及节能降耗、散煤治理等工作的不断深入，城市供暖的集中度越来越高，集中供暖的面积越来越大，能源消耗也越来越多。因此，研究制定并实施集中供热系统节能措施，对集中供热企业效益和地方能源强度和总量“双控”目标、生态文明建设等有着重要影响。

一、城市集中供热系统节能问题

（一）集中供热系统中的锅炉运行热效率偏低。根据国际规定，锅炉的热运行率需达到80%以上，但截至目前为止，我国仅实现了63%的热运行效率，较国际标准差距较大。根据我国关于民用建筑锅炉热运行效率的规定，我国锅炉热运行率最低标准为68%，但我国锅炉的实际运行效率距该标准仍有一定距离。相关研究结果表明，燃料原材料及燃烧充足率是影响我国锅炉热运行率的关键因素。由于用于集中供热的原煤整体质量较差，含有大量的硫分、灰分和杂质，从而导致锅炉燃烧率达不到标准要求。

（二）供热管网输送效率低。城市集中供热量需要通过供热管网进行传递，为有效保证供热系统运行的正常，必须加强对供热管网输送效率的研究分析。对于供热管网的输送效率，可以通过将计划输送热量与实际获得热量进行对比来获得。根据我国关于供热管网输送效率标准的相关规定，集中供热系统需要实现90%以上的输送效率，然而截至目前为止，我国输送管网仅实现了65%的传输效率，这主要受到当前供热管网热泄露、水力失调、保温热损失等问题影响严重。

（三）供热冷热不均，造成能源浪费。在我国现行城市集中供热系统中，单向顺流系统仍为主系统，且缺乏相应的调控设备，直接影响了城市集中供热的协调性，供热片区冷热不均问题突出，有的居民家庭在供热条件下基本室温得不到保障，只能依靠壁挂炉、空调等设备进行取暖，从而导致能耗上升；对于因集中供热导致室温过高的用户，则需要经常开门开窗进行热量的散发，使得热量浪费严重。同时，供热单位在相关监管标准的要求下不断提高供热负荷，导致集中供热整体产能过剩，而用户室内又没有相应的全自动控制调节系统，手动调节耗费大量人力、物力，调节不均导致多余热量只能被白白浪费，这对于能源的有效利用及城市环境的改善都是极为不利的，直接限制了城市的健康发展。

二、城市集中供热系统节能要点

（一）水泵节能分析。水泵在集中供热系统中，主要通过提供动力完成供热介质的传输，因此水泵的性能以及节能性对整个供热系统的运行有重要影响。通过对某一区域的集中供热系统进行研究发现，现有的集中供热系统热负荷高、水泵选型不合理，进而导致泵站的能耗较大。除此之外，造成泵站能耗较大的原因在于泵站使用年限较长、效率较低。为提高节能效果，先对泵站进行改造，泵站运行中应该避免并联运行多台泵，多台泵并联运行效果较差。对于热负荷有阶梯要求的用热单位可以通过变频调节技术自动控制水泵的出口压力和流量，该技术已经比较成熟。通过变频控制可以保证供回水压力的恒定，使用变频调节方式可以有效取代阀门控制，大幅度提高工作效率，减轻人工的工作强度。

（二）运行调节分析。质调节、量调节以及分阶段调节等方式是传统集中供热系统中主要的运行调节方式。质调节指的是在供热季节保持循环水泵在额定情况下工作，供热管网中的流量恒定不变。这种方式调节简单、操作简便。但整个泵站全程处于满负荷工作状态，因此运行的费用较高。量调节方式是根据外界温度对供热量进行调节，当室外温度达到一定数值时，会迅速减少供热系统中的热循环，调低回水速度。这种调节方式较为复杂，一旦出现水力失调问题，调节效果会受到影响。由于泵站采用变频控制方式，分阶段调节方式可以根据室外温度的变化，对供热管网的流量和回水速度进行调节，同时还可以在泵站设置变频调速装置以及相关的动态装置，从而大大提高末端用户的温度调节能力。

（三）合理选择换热器。换热站的核心设备就是换热器，对整个供热系统的经济性以及可靠性有着直接的影响。板式换热器为最常用的换热器类型，是带有人字形波纹的板片相互叠加而成。在板换里面形成蜂窝状的水流通道，通道面积较小，由于水垢堆积造成通道面积减少，会影响换热效果，当减小通道面积严重时甚至完全堵死，则大大增加板换的运行阻力。对老旧设备做到及时的维修保养，做好换热器的清洁工作，定期清洗板换，做到除垢除锈，更换老旧、破损板片及教条，保证换热效果。老化腐蚀设施及时更换，技术落后低效能的设备及时淘汰更新，选用换热效率高，占地小的板式换热器。在供热系统中的换热器容量可以是由一台换热器供给的，也可以是由两台换热器联合供给的，根据实际情况合理选择换热器的型号及数量。

（四）加强管网监控及维护减少补热损失。因热网的泄露或者故意排放等导致系统需大量的补水，也会导致热量损失。针对这一情况，为避免系统失水问题过重，可增设管网泄露在线监测系统，并且加强外网巡裣，及早发现其滲漏点，并尽快处理失水管段，使热水丢失情况得到有效地控制和降低，达到节能的目的。严格控制管网的失水率，加大检修、维护和治理失水的工作力度，坚决杜绝“跑、冒、滴、漏”现象的发生。做到定期排污，减少由于管道维修等过程中产生污垢，进入换热系统，影响设备热效率。

三、结束语

综上所述，集中供热是一个系统工程，单一设备、单个技术的节能已不能满足不断深入的节能工作需求，供热企业要不断强化系统节能、精细节能意识，通过管理、技术等手段，提高能源利用效率，实现企业效益和社会效益的双赢。