社区集中供热系统的能耗测试及结果分析

杨秀丽 郑炜博 范荣霞 刘晓雷

摘要：通过对油田某社区集中供热系统的能耗测试，就各换热站的换热器及小区单位采暖耗热量进行了分析，指出热负荷率是影响单位采暖耗热量的主要因素，并找出二级供热管网存在的问题，提出优化节能措施。

关键词：供热系统、换热站、节能

引言

集中供热系统是城市公用事业的重要环节，目前油田社区主要采用以热电厂为热源的集中供热系统，然而由于热电联供经过几年的运行，供热系统的保温、换热效果逐年降低，另一方面由于供热系统缺乏必备热量计量仪表，存在着供热系统热力不平衡等问题，导致供热量逐年增加，供暖成本越来越大。为了摸清供热系统热能消耗情况及供热系统存在的问题，以某社区的集中供热系统为主要研究对象，对社区内4座换热站的热负荷进行了测试，并分析了能耗最大的二级供热管网存在的问题。

1 测试对象

胜利社区供热系统由4座换热站及其供热管网组成，每座换热站均为不同小区的住宅及热用户供暖，供热介质为热水，各换热站的基本情况见表1。测试时间为2010年12月12日——20日。

表1 各小区换热站的基本情况

2 术语定义及测试仪器、方法

2.1 术语

①换热器的传热效率：

（1）

式中， ——一次管网进口温度（℃）；

——一次管网出口温度（℃）；

——二次管网进口温度（℃）。

②热负荷率：

（2）

式中， ——实际供热面积（m2）；

——设计供热面积（m2）；

②小区单位采暖耗热量：

（3）

（4）

式中， ——小区实际总供热量（W）；

、 ——分别为系统外供和回水的水量，kg/h；

、 ——分别为热水在外供温度、压力下和回水温度、压力下的焓值（查表），kJ/kg。

③供热系统补水率：

（5）

式中， ——检测持续时间内系统的总补水量，（kg）；

——检测持续时间内系统的设计循环水量的累计值（kg）。

2.2 测试仪器和方法

测试参数包括温度和流量，现场测试中选用PX300及PTF-H超声波流量计对符合测试条件的供回水管线进行了现场的流量测量；对因管线埋地或直管段过短而达不到流量测试条件的，由现场计量仪表或值班记录进行流量数据录取。对换热器一二次侧及供回水管网的温度参数进行了现场录取，采取统一的现场热电偶仪表读数，并参考现场中控仪表盘显示数据进行辅助录取，以做比对。测试方法和操作细则严格按照《采暖居住建筑节能检验标准》（JGJ 132-2001）执行。

3 换热站测试结果及分析

表2 测试结果

从测试结果中可以看出，①换热站内换热器的传热效率均较高，说明换热器的传热效果好；②小区单位采暖耗热量最高的是集输南换热站，经分析是由于该供热管网的热负荷率最低，测试中换热站站内设备是根据设计供暖面积而选型的，循环水泵的流量按照设计流量运行，因此实际供热量将大于小区所需热量；③除晖苑换热站外其他三座站的补水率均达到了标准中规定的1%的补水率的要求，主要原因为晖苑供站的二次回水为另一套供热管网提供补水，造成其补水量增大。

5 二级供热管网测试结果及分析

针对集输南小区单位采暖耗热量最高的问题，以集输南的二级供热管网为研究对象，对管网内的主干管进行流量和温度的测试，结果见表3：

表3 集输南二级供热管网热媒参数测试

从表3中可以看出，该二级供热管网采用了“大流量小温差”的不经济运行方式：输油公司东、西和输油小区的供回水温差都较低，这种运行方式不但使得该管网出现热力失调现象，增加了供热量的浪费，同时也增加了系统的耗电费用。

5 问题及建议

（1）在测试过程中发现有的测试仪表读数与控制柜仪表盘显示的温度值差别较大，尤其是在换热器一、二次侧的入口温度差值也较大，说明仪表的准确率确实存在很大的问题。因此为保证准确的调节热媒参数，建议及时对仪表进行校验及更换。

（2）采取合理的手段对供热管网及时进行除垢措施，保证管线的畅通，在测试时有的供热管网的测试信号太差，说明管网内结垢严重或是水质较差，这都会造成管网压能损失增大。

（3）建议集输南换热站对回水温度过高的供水管网的排量进行适时调整，以保证热能的合理分配，减少不必要的热能消耗。为合理分配该二级供热管网流量，最理想的方案应该是全系统的电脑自动监控和自动控制。虽然这种方案的造价较高，但实践证明，经验的手工调试很难准确实现理想工况，必须借助各种准确的计量仪表（流量计、压力表、温度计等）、各种灵活可靠的执行机构（平衡阀、流量调节阀、温控阀等），以及电子计算机（进行热网工况的动态模拟计算，选择最佳方案）。

（4）经过测试发现，各二级管网的热力入口处没有配备在线流量计，无法对各管路的流量进行监测和调节，易造成热力不平衡现象。而调节水力平衡的关键参数是流量，因此建议在管网的必要部位（每个热力点、每个热用户及各建筑入口）装上流量计和流量调节阀，再配以普通的压力表和温度计，也可做出较理想的调节。

（5）通过调整或改造提高各换热站的热负载率，以保证热能的合理消耗，降低小区单位采暖耗热量。

参考文献

[1] JGJ 132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》.

[2] JGJ 26-95《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》.

[3] 刘冬梅. 集中采暖供热系统的节能与优化[J]. 炼油与化工，2010年，第21卷：42-44.

[4] 陈洪周. 物业小区集中供热系统热力平衡调节[J]. 节能与环保，20084. No.8：45-447.

[5] 孟慧秀. 热力站耗能设备节能措施浅析[J]. 科技情报开发与经济，2010年，第20卷第5期：199-200.

[6] 穆伟杰, 何雪冰, 蒋建志等. 某二级热网水力工况实测与节能改造方案[J]. 煤气与热力，2009年8月，Vol.29 No.8：9-11.

[7] 蒋建志, 何雪冰. 供热管网大流量小温差的测试及结果分析[J]. 山西建筑，2007年11月，Vol.33 No.33：186-187.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。