浅析供热节能的技术措施

2015-10-21徐帅徐树琴

建筑工程技术与设计 2015年8期

徐帅徐树琴

【摘要】就目前而言，我国要想实现建筑节能，必须完善供热系统的运行工作，提高其运行效率，并不断提升建筑围护结构的绝热性能。我国之所以要强调城镇供热系统的节能减排，主要是因为节能减排可以促进城市的供热系统脱离困境，以使其达到可持续发展的效果。为能够达到这一效果，我国应通过采取先进的技术，对供热系统进行改造，并且不断提高供热单位的供热管理水平，提高整个供热单位和用户的节能意识，从而实现能源利用的最大化。

【关键词】集中供热，节能，技术措施

能是我国一项长远的战略方针。我国政府对节能工作的高度重视，特别是改革开放以后表现出欣欣向荣的局面。节能对于供热行业来说潜力相当大。采暖能耗一方面是由于供热存在的问题及运行管理不到位导致，另一方面是建筑围护结构保温性差，热损失严重及用户无自主节能意识等原因造成的。

一、关于供热的现状

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。

二、关于供热存在的问题

1.供热锅炉运行热效率低。目前供热锅炉的实际运行热效率大多在60%～65%，《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010中规定，在计算采暖耗煤量指标时，采取节能措施以后的锅炉运行效率值取60%～80%，国际先进水平为80%～85%，我国比先进水平低了20个百分点。其形成的主要原因是燃用散烧的未经洗选、筛分的原煤，不能符合锅炉燃烧的基本要求（灰分高、细末多），机械不完全燃烧热损失大，普遍存在低负荷运行，过剩空气系数大，排烟热损失大等，这也与运行人员水平低以及缺乏最基本的自动控制密切相关。

2.采暖供热管网输送效率低。管网输送效率是指采暖供热管网输送的总热量，减去管网各段热损失之和，再除以输送的总热量。国家节能标准要求管网输送效率达到90%。据清华大学近年来的实测数据（一次管网损失0.002kW/m2，二次管网损失0.005kW/m2，失调损失0.007kW/m2）推算，管网输送效率只有66%～68%。其主要原因在于，国外管网热损失基本上是保温热损失，在我国此项热损失除保温热损失外，还有泄漏和失调的因素，特别是失调造成的热损失很大又非常普遍，亟待改进。

3.供热质量差，调控不力。热用户大多采用单管顺流式系统，且无有效的调控设备，造成了水力工况失调严重，各用户冷热不均。一些用户的室温达不到设计标准要求，影响了用户的正常生活，而另一部分用户则因室温过高，只能开窗调节室温，造成热能浪费。

4.供热高能耗，热量费严重。虽然目前的供热普及率在以很快的速度提高，但是，值得注意的是，目前绝大多数的供热都在以很低的效率运行，每年都有大量的能源在供热的运行中被浪费掉。造成能源浪费的原因主要有如下几点：1一是建筑的保温性能差；二是室外供热管网的水平失调；三是室外供热管网的保温不善和漏水；四是锅炉房设备运行方式老化等。

三、关于供热高能耗的节能措施

1.采用均匀分层燃烧装置，提高燃煤热效率为提高燃煤燃烧效率，站内在热源设计上采用了均匀分层燃烧装置，使煤层横断面大小颗粒按设定的规律均匀分层排列，均匀分层燃烧，使之处于最佳燃烧状态，燃煤效率大大提高。这不仅节约了能源，而且还降低了排烟黑度和烟尘排放浓度，减少了烟尘污染。

2.外管网上安装平衡阀，保证水力和热力平衡水力管网全面平衡技术是所有节能措施中最重要的一项，它是系统节能的基础和关键，脱离水力平衡来谈节能，既不能保证用户供暖效果，又不能实现最大程度的节能。供暖系统的初调节，目的在于解决各个热用户流量分配不均的问题，如果不进行系统的初调节，则各用户很难得到所需流量。在实际运行中，有利环路阻力小，得到的流量多、温度高，不利环路阻力大，得到的流量少、温度低并且有可能达不到国家供热标准。通常供暖单位采取提高锅炉出力或提高水泵扬程使不利环路得到足够的热量（水量），但这不是解决问题的最佳办法，因为虽然能使流量偏高的利环路得到更多的（热量）水量，但是（热量）水量分配不均的问题依然存在。上述现象稱之“水力失调”，必须加以解决。近几年来，为解决“水力失调”问题，站上在供热外管网上增设安装了平衡阀，有效地保证了管网静态水力及热力平衡，消除建筑物之间的水力失调。经过多年的应用，站上供热系统能够在保证锅炉额定水量的前提下，流量降到2.5kg左右，基本实现了系统水力平衡。另外，在室内管网系统中装设了散热器恒温阀，大大改善室内热环境条件，获得了节能效益，改善了供热品质，提高了用户满意度和收费率，为采取其它节能措施打下了良好的基础。

3.加设变频调速装置，提高系统适时调控能力按照新的节能要求，采用水/水热交换器间接供热循环水系统、二次泵空气调节水系统，负荷侧的二次水循环泵应采用自动变速控制方式，这比采用控制水泵台数的方法更节能。设计过程中水泵或风机的电机容量是根据系统最大设计热负荷选定的，有一定的设计余量。实际运行中系统满负荷运行时间很少，90%的时间都工作在非满负荷的状态下，并且系统阻力等实际参数与设备额定参数不相等。如果电动机总处在工频状态下全速运行，造成能量的大量浪费。采用变频控制设备对供电频率进行调整，进而改变风机或水泵转速，可达到节电之目的。近几年，本站在供热系统的大功率设备上加装变频调速装置，根据室外温度变化，调节水泵、鼓引风机等设备的转速，达到节电的目的，节电约50%左右。此外，风机变频对解决燃料不完全燃烧和空气过量造成排烟损失也有一定帮助。变频调速还降低了风机、水泵等设备的噪音。

4.一次水加旁通管及电动阀，减少系统阻耗在锅炉房一次水各系统供回水干管之间加旁通管，并加装电动两通或三通阀、配以分时控制装置，在运行中进行自动（大部分时间）和手动（少部分时间）切换调控，大大减少系统阻耗。另外，加装两通或三通阀，还可使回水温度升高，有效防止燃气锅炉尾部冷凝腐蚀。

5.改造外窗与大门等围护结构，尽量减少热耗量采暖热负荷主要包括围护结构的耗热量和门窗缝隙渗透冷空气耗热量。外窗与外墙相比，其单位面积热损失要比外墙大得多。

6.加装烟气回收装置，减少热能损失燃煤锅炉采用省煤器对烟气热量加以回收，从而达到节能效果。通过加装烟气热量回收装置，可节能约3-7%。其中，回水温度越低，烟气中水蒸气越易冷凝，从热回收装置中得到的热量就越多。

7.加强科学管理，确保供热安全运行加强供热生产的科学管理，是做好供热节能、提高供热综合效率的重要举措之一。

（1）建立健全管理规章制度。站内制定了供热节能管理制度及各个岗位供热节能责任制与安全操作规程，使供热节能有章可循，责任明确，落实到人。

（2）加强教育培训，强化节能减耗意识。

（3）加强煤水电汽火烟渣的观测，确保综合节能减耗。

（4）认真进行设备维护，确保设备“健康”安全运行。

五.结语

集中供热系统是一个由热源、管网、热力站、用户组成的综合性系统。集中供热企业应及时研发并引进供热系统各环节能技术，挖掘节能降耗潜力、实现能源的高效利用。

参考文献

[1]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.