浅析我国城市供热现状与节能措施

张博

【摘要】近年来，随着我国经济的快速发展能源消耗越来越大，由此带来的能源紧张、环境污染、温室效应等问题日益突出。如何更好的节约利用能源，提高供热效果，也越来越受到人们的关注。本文笔者就目前我国城市的供热现状加以概括分析，并提出了相应的节能措施。

【关键词】供热；现状；节能措施

中图分类号：TE08文献标识码： A

一、我国目前供热现状

我国幅员辽阔，人口众多，房屋建筑规模巨大，因此，每到采暖期，供热就成为社会各界普遍关注的焦点问题之一。我国传统的采暖区一般指淮河以北的“三北”(东北、华北、西北)地区。城镇供热大体有如下方式：火炉采暖(俗称“土暖炉”)、分散锅炉供暖、区域锅炉供暖、城镇集中供热，也有燃气炉采暖、电热膜辐射采暖等。随着人民生活水平的不断提高，人们对供热的数量和质量也随之增加和提高。实践证明，集中供热是供热发展的主要方向，特别是从2000年以来，我国城市集中供热发展迅速，已实现供热面积约17.5亿m²，但在有些城市还是出现了因热源不足导致热用户不能入网的现象。同时，我们必须清醒地看到，受我国建筑物保温隔热差、封闭性差、传统供热模式效率低等诸多因素影响，我国供暖能耗巨大，浪费惊人。据有关统计显示，我国单位建筑面积的采暖能耗是发达国家的3倍多，由此可见，我们除了积极探索行之有效的节能措施外，已别无选择。

二、我国供热节能中的问题和解决措施

1、供热管网节能相关问题及解决措施

我国多数供热管网存在热损失大的现象，地沟敷设的管网热损失尤为严重，冬季在地沟敷设管道上的部分路面上形成明显的痕迹，地表温度高达30～40 ℃，且到雨季管沟往往就成了排水沟，对管道的保温损害较大，造成了运行中大量的热量损失。为了解决供热管道地沟敷设的种种弊端，随着管道直埋技术的日渐成熟，直埋敷设方式逐渐取代地沟敷设。但人们在钢套钢直埋管的安装过程中“重内管，轻外管”，内管焊接、探伤、打压、验收等环节都严格要求，但外管接口往往被忽略(规范要求是对外管做气密性试验)。笔者曾几次遇到这种情况，直埋管某处漏气，对该段直埋管内管进行水压试验，未发现有泄露，最后对漏点挖掘清理后，发现是外管接口处渗漏进水遇内管汽化所致，由此造成了大量热损失。由此可见这只是人为的不重视才会产生的后果，如果加大重视这样的状况是可以完全避免的。直埋供热管道不需要砌筑庞大的地沟而只需开槽，因此大大减少了工程占地，减少土方开挖量约50％，减少土建砌筑和混凝土量80％，减少沟土外运量50％以上。同时保温管制造和施工现场开槽同时进行，保温管只需在现场焊接和接头保温，因此可以大幅度缩短工期。由于减少了砖、水泥、砂石、余土等的运输，从而减少了施工过程中汽车尾气排放量、扬尘量、噪声排放量，保护了环境。由于缩短工期，减少了管沟施工过程中对居民出行的影响，缩小了施工过程对道路交通的影响。总之，供热管道中采用直埋敷设和地沟敷设相比，有不可比拟的优越性，具有显著的社会效益、经济效益、节能效益，这些优点是城镇集中供热管网直埋敷设得以实现的有力保证。

2、管网的保温问题

室外供热管网的保温是供热工程的重要组成部分,供热干管从热源通往各个用户的室外管道, 通常采用直埋或地沟敷设的地下敷设或露明的地上( 架空) 敷设方式。这部分管道散热纯属热量丢失, 从而增加供热负荷。为节能起见, 国家要求室外管网的输送效率要达90%以上( 输送效率=热用户总得热量/热源总输热量) 。目前,供热管道普遍存在热损失偏大, 地沟管道长期受到水浸泡, 散热损失大于裸管的现象。主要原因为保温层厚度不达标, 管沟内长期积水。解决方法, 首先, 保温层厚度应按照国家标准计算确定, 保温层设计时应优先采用经济保温厚度。对供热介质温度降、环境( 土壤、管沟) 温度、保温层表面温度有技术要求, 且经济保温厚度不能满足要求时, 应按技术条件确定保温层厚度。防烫伤部位, 保温层厚度按保温层表面温度法计算, 且保温层表面温度不能大于60℃。当需要延迟冻结、凝固、结晶的时间和控制物料温降速度时, 其保温厚度按热平衡法计算。其次, 热网敷设应满足敷设条件。

3、循环水泵节能问题及解决措施

循环水泵是供热系统中的主要动力设备, 也是主要耗电设备, 循环水泵运行好坏, 不仅对电资源有影响, 对运行成本也有显著影响。目前, 由于设计部门宁大勿小的设计习惯, 增大流量解决水力失调的习惯做法, 造成了循环水泵型号选择偏大, 台数不合理, 运行偏离额定工况点, 效率大大降低, 能耗大幅度增加。因此, 循环水泵的容量应根据管网负担的全部用户热负荷计算确定, 不能估算。水泵台数应尽量选单台运行, 一台备用。特殊需要多台并连工作时, 要按水泵特性曲线并结合管网的特性曲线画出水泵的工作点, 依此校核是否满足使用要求。

4、换热站节能相关问题

(1)除选用高效节能换热器，设计选型时还要考虑与蒸汽管网实际的运行参数相匹配，若蒸汽品质差，就要适当加大换热器的换热面积，另外换热器设计供热能力要与所带热负荷合理匹配。根据笔者统计，换热站所带热负荷占换热器设计能力的85%～90%时，较为经济，用户采暖效果较好。有这样的例子，某单位购买蒸汽自建站，所收取暖费(收费率98%)无法支付汽费，一直处于亏损状态。经笔者现场分析研究后发现，该单位为节省初投资，1.2 万m2 热负荷配置了1 台设计能力为1 万m2 的换热器，在运行初期天气尚暖时，还能正常运行，但随着天气转冷就显出了弊端：①供水温度难以上提，开大进汽阀门，供水温度也只能稳定在60 ℃左右。②出现了冷凝水温度过高，甚至汽水混流，在凝结水箱中造成水击的现象。经粗略估算，该站因浪费的热能而多支出的汽费在一个采暖季下来就能更换1 台新的设计能力为2 万m2 的换热器。根据笔者建议，该单位更换1 台与蒸汽运行参数相匹配的、设计能力为1.5 万m2 的换热器后，运行平稳，汽费同比往年下降了15%，当年就止住了亏损现象。

(2)分集水器的规格要与所带分支管道相匹配。有人曾对此做过专门研究，确定分集水器管径的方法有：①流速确定法。《供热通风设计手册》和国标87T904《汽水集配器》中提到此法。②参照支管径估算法。③日本井上宇市著《空气调节手册》中规定：“集管管径这样要求，使水量通过时流速控制在1～1.5 m/s的范围，最大不超过2 m/s”。一般来说，随着扩容往往会在原分集水器上再开口接分支管道，这样分集水器稳压分流的作用会受到很大影响，造成局部供暖不达标，用户投诉强烈，在冬季运行条件下只能通过提高温度来缓解，这就造成了不必要的浪费。我公司曾有类似状况的换热站，经更换合适的分集水器后，几年来供热不均衡的现象得到彻底解决。

(3)在换热站运行费用中，电费支出占有相当大的比重，而循环泵选择的合适与否直接影响到电费支出。传统的“大流量、小温差”运行模式使得人们在水泵选型时很少对管网进行计算，往往向大处估算，这样层层裕量的叠加就形成“大马拉小车”的现象，从而进一步加大了耗电量，甚至会因水流状态而影响到换热器热效率。规范要求换热站泵不能少于2 台，根据《流体力学》中《泵或风机的联合运行》我们知道：①不宜选择不同型号的泵并联运行。②不宜选择泵串联运行。笔者所在地区地形复杂，热负荷较分散，因此，换热站的供热能力多数在6～8 万m2。为了做到从细微处节约，循环泵多采用一大一小的“1 用1 备”模式：在天气较冷时，开启大泵；在天气暖和时，开启小泵，以充分利用采暖热负荷昼夜的客观差异及采暖建筑的热惰性，特别是暖冬年份，节能空间还是很大的。缺点是：这种模式要求对循环泵有较短的检修时间，以保证供暖的稳定。

(4)换热站安装自控设备，实现运行节能的长久效力。换热站内运行参数的调控若仅靠人工完成，应该说是粗线条的，很难达到经济运行。若安装自控设备，系统会根据天气变化情况自动调整相关参数，真正做到蒸汽、水系统压力等的按需配给，达到节能的目的。笔者曾对一实现自控的换热站做过跟踪调查，节能效果明显。当然，这需要自控设备的前期投资，一些供热单位很难一次性安装自控设备，不过从长远来看，实现自控经济可行，可分期分批将换热站实现自控。

三、结束语

随着经济的高速发展, 能源紧张与环境污染问题日趋严重, 有些方面已呈现出制约我国经济发展的迹象。因此, 我国政府对发展节能、环保产业、治理环境污染的工作非常重视。国务院曾三令五申发文, 各地方政府纷纷响应行动起来, 其中推广节能建筑, 在供热节能上作文章, 就是一项具体、有效的举措。需要借鉴国内外先进的供暖节能的经验和技术，大力推广先进的、成熟的、节能效果好的供热新技术、新设备、新材料，不断提高供暖水平。

参考文献:

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