供熱管網的節能技術淺析

熱設計 2022-07-22

在加快城鄉一體化進程的大背景下,越來越多的高層建筑拔地而起,集中供熱是當前城鎮供熱的主流方式?但是,因為管網經過路段復雜以及技術落后等多方面的原因,供熱管網能耗普遍存在諸多問題,所以供熱單位要對管網的能耗引起高度重視,加大節能投入力度,通過技術改造降低管網的能源消耗,這不僅是國家環保要求,也是企業開源節流?做大做強的根本保障?

1集中供熱存在的主要問題

熱源通過管網輸送到全家萬戶,熱源?管網?用戶,這就構成了一個集中供熱的系統,供熱系統是一個嚴密的?復雜的系統工程?集中供熱不僅方便了千家萬戶,而且也給供熱企業帶來了很大的經濟效益?但是長期以來,集中供熱的運行模式還是傳承計劃經濟時代的模式,所以供熱體制不靈活?供熱成本過高?供熱技術落后等方面還存在不少的問題?

(1) 供熱質量不能保證?隨著城市管理越來越嚴格,架空敷設管網的情況較少存在了,新建建筑供熱管網常見的敷設方式也是塑套鋼直埋敷設?但這種敷設方式接頭保溫施工復雜,施工水平參差不齊,一般運行幾年管網的聚氨酯保溫層就會被侵蝕,從而喪失保溫功能,使熱損增大?管道埋于地下,且很多供熱管網都沒有檢漏設施,不能及時更換泄露或保溫失效的管道,影響整個供熱系統的運行?此外,一些熱力公司因早期資金限制及城市發展規模過快等問題,導致主管道管徑設計過小,后期隨著供熱面積越來越大,經常出現管道分配不均或超負荷運轉的現象?

(2) 水力失調嚴重?現今的供熱管網,最大的特點就是呈現支狀結構?這種結構的管網必須在末端設置良好的調節手段,因此水力失調的情況就比較嚴重?而且大多數用戶對供熱系統缺乏基本的認知問題,個別用戶盲目地增設增壓水泵或通過暖氣片放水,大大降低了供熱效率,影響了整個采暖系統,導致水力失調?此外,許多客戶都沒有采熱的計量手法,因此造成嚴重的熱能浪費?對于供熱單位來說,確保管網水力平衡是實現轉型升級的大問題?要解決這些問題,就要投入大量的人財物,這對供熱單位來說的確是一個現實的難題?

(3) 供熱系統的控制水平和調節水平落后?盡管當前的管網已經十分發達,但因為管網的設計和建設都是沿用舊的模式,因此無法對運營過程實施實時監控,致使在運營中出現了各種問題無法及時得到處理?此外,網管運營的自動化程度比較低,無形中增加了運營過程中的各種成本?

(4) 供熱系統不能實時有效地調節供熱流量和供水溫度?因為整個網管系統的落后,所以對整個網管系統的管理只能停留在粗放的層面上,無法對運營過程實行全程監控,對千家萬戶室內的溫度更無法得到精準的數據,在日常管理中,操作人員完全憑借以往的經驗進行運作?此外,因為沒有投入使用先進的管理技術,在溫度的調節方面無法實現自動調控,全靠人工進行調節,熱能浪費的現象比較嚴重?

2供熱管網節能技術的改造方向

節能是社會進步的需要,是建設小康社會的需要?供熱管網要實現節能的目標,必須把現代的科學技術應用到管網中?所以要實現管網的節能目標,必須朝以下目標努力?

(1) 確保傳輸過程的保溫效果,切實把整個過程的熱能損耗降下來?

(2) 引進先進的探測儀器,通過精準的探測數據,提升水力平衡的管理水平?

(3) 降低輸送損耗,節約能源?在經濟快速發展的同時實現節能減排的目標,是國家重要的發展戰略?當前節能減排面臨的壓力很大,集中供熱系統應該在這方面大有作為,應該在建設和諧社會中做出更大的貢獻?從整個行業來說,當前的供熱系統依然是能耗大戶,所以必須把節能工作提升到戰略發展的高度來認識?通過改進燃燒方式,實現品質好?運行穩定的管網新跨越?要實現供熱管網的轉型升級,關鍵要在節能方面進行技術改造,把能耗降到最低限度,通過實際行動助力可持續發展?

3管網節能改造的薄弱環節

(1) 鍋爐運行效率低?根據對行業內的鍋爐運行效率進行調查,結果顯示效率普遍都很低,低于60%?這其中的原因主要有3個:①操作人員依靠經驗進行管理,對許多新出現的問題束手無策;②缺乏精準的數據和監控手段,無法實現熱量的供需平衡,出現供大于需的情況;③不能根據氣候的變化進行溫度的總體調節?

(2) 管網布設不合理?相對城市建設的速度,供熱管網的建設速度明顯滯后?在現實生活中,為了加快房開項目竣工速度,在沒有對水力進行精準計算的情況下,盲目鋪設管網支線,使得整個管網系統混亂不堪?

(3) 運行調節的模式相對單一?根據現在管網的實際情況,通常都是采用靜態調節方式進行調節,這種調節方式根本沒有考慮熱惰性,所以無法實現熱能的供需平衡,熱能浪費現象十分嚴重?當室外已經發生溫度變化的時候,室內的溫度至少還要保持十幾個小時,這種情況依靠當前的調節模式無法進行及時的調節?

(4) 水力及熱力失調嚴重?在供熱模式中,對各個供熱設備進行建設時,設計的流量指標無法與實際的流量實現很好的匹配,致使遠端和客端的用戶得到的熱水流量不同,從而使熱力失調,造成熱能的過度浪費?

4供熱管網節能技術改造方案

4.1分時供熱與連續供熱相結合

這兩種供熱方式各有各的利弊,不能一刀切,要根據所在地區的氣溫狀況來決定?所謂分時供熱,就是把一天分為若干個時段,根據每天氣溫的變化情況決定在哪個時段供熱?在哪個時段斷熱?這種工作模式的優勢就是,在一天中氣溫最低的時候能提供熱能保證,而這一天中氣溫最高的時段則停止供熱?所謂連續供熱,從公司開始供熱到結束供熱,這段時間一直不停止供熱,一直保持恒定的溫度?采用分時供熱的模式,從整體上說耗煤量較少?因為經過了一段時間的休整,所以燃燒也比較充分,產生的煤煙少,供熱效果很理想?如果所在地的條件比較合適,在停止供熱期間對市民的影響不大,則選擇這種供熱模式比較理想,但是,目前我國許多地方采取連續供熱的模式進行運作?在無法對供熱模式進行更多選擇的情況下,在日氣溫較高的時段,采用低溫連續供熱的模式進行運作;當日氣溫較低的時候,則采用高溫連續供熱的模式進行運作,通過各種組合的方式進行供熱可以實現節能的目標?此外,在供熱過程中,還要解決水力失調的歷史難題,要達到調控的目標必須采購新的控制設備?只有通過現代科技設備的調控,才能使供水的溫度更加接近設定的溫度,使傳輸的效率大大提升,從而減少更多的損耗?一些地方還繼續采用汽暖供熱模式,和傳統的供熱模式相比,這種供熱模式更加浪費?在對供熱管網進行技術改造時,要特別關注管道坡度的大小,根據實際情況進行適度調整?要根據網管的實際情況科學設置一定數量的放氣閥,確保供熱的效果?

4.2解決好歷史難題

提升管網的供熱效果,除了進行技術改造外,還應該提升管理水平,通過創新管理方式方法,解決系統中固有的難題:(1)加強對設備的養護工作?在工作中如果設備出現問題,要及時進行維護或者更換,使供熱系統能在最短的時間內恢復正常?(2)要認真解決好失水問題?要想徹底解決這個問題,必須從兩個方面入手?一是要做好管道的維護工作?尤其是在停止供熱期間,要按規定進行大檢修?大檢修的時候,為了減輕銹蝕,必須在管內沖入軟化水?二是為客戶提供優質的服務?開始供暖時,進行統一的試水,一旦發現問題要立即整改,確保管網運行正常穩定?