集中供热系统的节能措施

【关键词】集中供热系统；高能耗；节能 

　　1、我国供热系统的现状 

　　集中供热因其少污染、少耗能、少扰民、供热质量高、自动化程度高、设备故障率低等优点已经逐渐城市供暖的重要组成部分。但是，迅速发展的城市集中供热并没有完全发挥其节能效果，与发达国家相比，我国单位建筑面积采暖能耗比相同气候条件下高2～3倍。因此，我国供热采暖节能依然面临严峻的形势。基于此，本文对城市集中供热系统节能存在的问题和节能技术及措施进行了分析和研究。 

　　2、供热系统高能耗的原因及节能措施 

　　我国供暖能耗居高不下的原因在于，在过去的十几年中，我们将主要精力投在了“分室调控室温，按户计量收费”这一目标上。在推进节能方面，我们欠缺了对供热系统的综合考虑，忽视了热源与热网的节能。因此，提高热源热效率和热网输送效率是挖掘供热系统节能潜力的重点。 

　　2.1 热源高能耗的原因及节能措施 

　　（1）锅炉及辅机容量储备系数过高 

　　热负荷值是供热设备容量选择的重要依据，可是在目前的采暖设计中普遍存在着负荷估算偏高的现象。其原因主要有两点：第一，采用偏高的指标法进行估算。由于近年来气候变暖且各种保温材料的应用致使热指标下降，但设计者往往采用过去的热指标值。第二，人为地加大安全裕量。虽然热负荷取值已经偏高，但基于长久以来偏于安全的思想，在设备选型时仍然按照所给范围的上限值选取，导致锅炉的储备系数过高。其实由于锅炉本身具备10%的超负荷运行能力已经具备一定的安全余量，这种做法全没有必要。实践证明负荷率为70%-100%是锅炉的高效率运行区间，低于60%锅炉就处于非经济运行状态。另外循环水泵、补水泵、鼓引风机等用电设备储备量过高及非经济运行。在集中供热系统的设计计算中，风机水泵等用电设备的选型有着严格的规定，但在实际选型时，由于客观条件的限制或是设计环节的粗糙，往往采用宁大勿小的原则，选择的设备都大于系统实际的需求，造成了在设计时辅助设备的电容量偏高。 

　　因此供热系统设备选型要适当。要根据热负荷情况，合理选用锅炉及换热机组，不宜片面强调锅炉的大容量；对负荷波动频繁的场合应优先选择波动适应能力强的锅炉种类，尽量避免“大马拉小车”现象的发生；且充分考虑实际燃用煤种的质量；风机、循环水泵的电机须采用变频调速技术，可以及时地把流量、扬程调整到所需数值。 

　　（2）锅炉换热面热阻过大 

　　在锅炉受热面内、外表面均有比较严重的水垢及灰垢。一般水垢的热阻是钢板40倍，灰垢的热阻是钢板400倍，每产生1毫米厚的水垢，就要浪费1%-3%的燃料。而产生1mm的灰垢，热损失将增加4%-6%。因此，锅炉换热面内、外表面的结垢增大了换热面的热阻，使锅炉的热效率大幅降低。换热机组上的换热片结垢同锅炉换热面内表面结垢基本相似，同样影响换热效率，这里不再赘述。 

　　加强水质检测，水质监管应达到国家标准。严格控制PH值和硬度，合理的进行除氧，在供热运行中应经常做到对系统进行排污。锅炉运行过程中定期向炉膛内投放化学清灰药品，运行一段时间后要对水冷壁、对流管束、省煤器及空气预热器等换热装置外壁进行检查、清理。必要时对锅炉内部和换热设备，进行酸洗、碱煮除垢，并派专业技术人员进行质量检查，经监察检验部门验收合格后投入使用，这样做不但有利于供热系统节能和安全，而且使供热设备效率有很大的提高。 

　　（3）锅炉燃烧状况不佳 

　　供热锅炉普遍存在煤层厚度与炉排转速配备不合理，配风比例不佳，更有炉膛温度过低，炉膛空气过量系数较大，排烟温度过高等现象发生，这些都将导致锅炉的各项热损失增大，从而使锅炉的热效率下降。 

　　（4）应采取的措施 

　　燃煤供给方面，应尽量应用分层给煤技术，使煤层分散，通风阻力均衡，减少偏火或断火现象发生，改善锅炉燃烧状况，降低了炉渣含碳量和炉排漏煤量，保证燃煤燃烧效率，有效降低了灰渣物理热损失。锅炉建立微机控制系统，实现燃烧过程自动控制，随着煤质、给煤量等各种因素引起工况的变化，合理配风，依据炉膛过量空气系数、排烟温度，利用微机自控系统实时对燃烧系统进行控制加之密切的人为监控调整，时刻调整锅炉最佳燃烧工况。 

　　2.2 热网高能耗的原因及节能措施 

　　（1）供暖管网的水力失调 

　　对于一个按照设计要求理想运行的供热系统，各个用户都能够获得设计水流量，满足用户室内温度的舒适性要求和系统运行的节能性要求。这样的系统就是实现了水力平衡的系统，否则，就是水力不平衡或称水力失调的系统。管路中的水利失调现象在一般建筑中十分普遍，同在一个系统中室温冷热现象非常突出。以往常用的办法只是加大锅炉的容量和水泵的流量，但这种方法往往效果并不是很明显，但却造成了极大的能源浪费，因为这种方法往往可能导致系统总水量为设计水量的1倍时，最不利环路上可以达到设计水量，而最有利环路却达到了300%的流量，导致最有利环路的室温高出设计温度很多。 

　　按照国家规范的热工要求，通过合理划分和均匀布置环路，并进行水力平衡计算，减少各并联环路之间压力损失的相对差额，根据水力平衡要求配备必要的水力平衡装置，从而尽可能降低水力失调的相对差额。 

　　（2）管道的保温性能太差 

　　按常规计算保温不合格，将直接增大供热系统的散热损失，降低输送热量参数，从而导致供热系统热效率降低。 

　　推广保温管道直埋技术，降低基础投资和运行费用。直埋敷设与地沟敷设比较，节省用地、方便施工、减少工程投资，热损失小，且有效地避免了保温层开裂、损坏等现象发生。严格监控系统温度、压力，加强锅炉及管道的保温，减少设备散热。 

　　（3）管网补水量过大 

　　造成管网补水量过大的基本原因有三点：第一，为供暖系统的跑、冒、滴、漏现象的发生；第二，间断性供热，供热时系统升温升压导致泄水，间歇停热时温度压力下降为了维护系统压力需要补水；第三，人为释放跑风或对供热系统水拿为他用。如此致使管网回水温度较低，从而使燃煤量增加，供热系统的热效率降低。另外，还加重了锅炉、管道以及换热机组等设备的结垢及腐蚀，降低了设备的使用寿命。 

　　（4）应采取的措施 

　　消除跑、冒、滴、漏现象，减少系统散热。组织技术人员对供热管系统进行优化设计改造，加强系统和设备的维护和检修，发现泄露及时修好。 

　　3、结语 

　　综上所述解决供热系统高能耗要从热源和供热管网两个方面着手，通过设计上的精确计算，运行中的认真专研，利用微机自控系统对水温度、压力、流量、给风配比、排烟温度、燃料消耗量和灰渣含碳量、水质等参数进行可靠的控制，着力做好大、中修锅炉工作及日常维护工作。 

　　参考文献 

　　[1]清华大学建筑节能研究中心，《中国建筑节能年度发展报告》. 

　　[2]温丽.中国供热采暖技术发展概况及现状分析[J].供热信息，2006，（2）：50一55. 

　　[3]容銮恩.工业锅炉燃烧[M].北京：水利电力出版社，1993.