新时期集中供热管网节能技术的研究

雷云++冯永海

摘 要：近年来集中供热管网在我国发展迅猛，目前已建有集中供热相关设施的城市占到了总数的43%，然而相较于发达国家集中供热管网80%的能源综合利用率，我国集中供热管网却以较低的效率运行，能源综合利用率还不到60%。这意味着集中供热管网的快速发展是以能源消耗的增长和环境污染的加剧为代价的，为此探讨集中供热管网的节能技术就成为本文的出发点。

关键词：集中供热管网；水力平衡；变频控制；计量温控一体化；输送热效率

中图分类号：TK284.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0005-01

1 集中供热管网的节能技术

1.1 一网平衡技术

现阶段对一次网流量控制方式有如下两种：一种是一次网安装流量调节阀，即通过比较控制点实时流量与设定流量，自动调节流量调节阀开度实现各换热站一次网流量控制；另一种是一次网安装分布式变频泵，即通过比较控制点实时流量与设定流量，自动调节分布式变频泵的运行频率实现各换热站一次网流量控制。

1.2 二网平衡技术

二次网水力失调将引起供热管网中不同位置的末端用户冷热不均与系统能源利用率低下，而供热的最终目的是保证各末端用户室内温度达到一个合理又舒适的范围，从而真正地实现系统的节能。

实践发现，最有效的平衡措施就是从末端开始合理分配流量。在每户供水管道上安装自力式流量调节阀，通过设定流量解决不同住户不同需求的问题是最有效的解决办法。通过对某榆林市一住宅小区进行测试，每户加装了自力式流量平衡阀进行流量控制，当流量阀设定流量后，房间温度基本在设计温度18-22℃范围内，能够满足正常需求，单元总流量由于每户均安装户用流量控制阀加以控制，四个单元流量由原总流量为26.1m3/h，降低为18.2m3/h，流量减少近30%，热损失减少近20%，由此可见通过二网平衡调节，节能效果明显。

1.3 循环水泵变频技术

根据控制点的压力或温度变化来对电机频率及水泵转速进行控制，从而实现二次网的变流量运行。现阶段循环水泵常用的变频控制方式有如下两种：一种是温差控制，即通过比较控制点供回水温差与设定温差来实现循环水泵的变流量运行，此种方式需要用户不能安装通断阀且水泵的运行工况点是相似工况点；另一种是压差控制，即通过比较控制点压差与设定压差来实现循环水泵的变流量运行，此种方式要求用户安装自主调节装置。

循环水泵变频技术在集中供热管网中的应用较多：罗深将森兰变频器应用在集中供热工程上，当换热站循环水泵采用变频控制后，所有的阀门开度最大，系统阻力最小，当平均流量为设计流量的80%时，节电率为36%。太原市自2005年开始对热力站分批进行循环水泵变频改造，改造后单位耗电量从2.38度/m3.a降为2.01度/m3.a，各热力站节电量在35%以上，变频改造所投入的资金在三个采暖季就可收回，具有非常好的经济效益和社会效益。

1.4 计量温控一体化技术

采用计量温控一体化技术则可以有效规避此种缺陷，即在热源出口、热力站、热力入口及居民室内等进行多级热计量，在保证各用户室温在合理与舒适情况进行合理分摊取暖费来让用户形成节能环保的理念。计量温控一体化，不仅远程采集户内供热计量仪表热量室温等参数，同时住户配备温控面板，温控面板无线控制入户阀门通断或者开启比例，保持室内温度稳定。既满足居民按需用热的需要，也为供热企业进行数据采集和控制提供便利。

1.5 集中供热管网输送热效率的提高

在投资允许的前提下，尽量选用摩擦阻力小、内壁光滑且热导系数小的新型管材，如PE-RT钢塑复合管材；采用传热系数最小的管道保温材料，并且严格按照规范来执行管道的保温；针对地埋敷设的供热管道，供热管道埋的越深则供热系数越小，但这会增加施工难度并延长施工周期，因此在确保施工难度和施工周期的前提下，尽量将直埋管道埋深些以降低供热系数。

1.6 供热系统一二网循环水质改善

由于一二网水质的恶化导致锅炉结垢问题严重，换热效率差，设备拆洗频繁；整个管网以及供热设备的腐蚀严重，供热质量大打折扣。为了有效改善上述问题，可在整个一二网水系统中投加化学药剂，如YZ-101型防腐阻垢剂，已达到水質优化的目的。针对一二网的层次化结构特点，可考虑在热源以及一次网实现软化水加药剂；热力站以及二次网实现自来水加药剂的方案。在积极开展加药工作的同时，也需严格积极做好排污以及除污工作，以实现“加药为主，管理为辅”的综合性一二网水质改善的目的。

2 结语

本文从构建一二网平衡、采用循环水泵变频控制技术、进行计量温控、提高输送热效率等几个角度入手，就如何科学合理地开展集中供热管网的节能工作进行了探究，以期为相关工作者提供一些有益的参考和借鉴。

参考文献

[1]罗深.森兰变频器在市政集中供热工程上的应用[J].自动化博览，2016（1）.

[2]刘亚涛.变频调速节能技术在集中供热工程的应用[J].电力学报，2010（4）.