供热管网节能改造及输热能效分析

陈培兴 彭伟伟 王寿滟

摘    要：供热管网的节能改造是对原有供热管网不合理的设计、不合理的设备安装等进行改造，通过供热管网的改造降低供热管网的能源消耗，增强供热管网的输热能效，短期内就能见到效益回收。合理的节能供暖不仅要考虑建筑热量耗费，分户收费，还要推广节能政策，供热管网的节能改造就是节能工作的重点目标。房屋建筑设计时就要考虑房屋的保温保暖，选用保暖材料进行房屋建筑也能减少房屋的热能消耗，这些设计方式既可以减少供热管网中能源耗费过度的问题，也可以实现居民的需求供暖。本文对供热管网节能改造及输热能效分析进行了探讨。

关键词：供热管网;节能改造;输热能效;措施

1  前言

对供热管网的节能改造的过程中，需要做好供热维修工作，在供热前要对入户井阀门、支、干线阀门以及没有进行单户改造的楼房进行检修，还有要加强供暖期的供暖维修质量。同时，做好热平衡测试工作，建立测温点对用户的供热质量进行检测，同时对每个换热站的外网进行测温，以确保供热质量。

2  供热管网输热能效的主要因素

2.1  供热管网水力失调

所谓水力失调，是指在供热系统之中，用户的实际流量与供热系统的设计要求流量之间存在不一致的状况。产生水力失调的根本原因在于，供热管网不能在用户需要的流量下实现各用户环路的阻力相等，即阻力不平衡导致水力失调。造成水力失调的主要原因有以下几个方面。

（1）实际供热系统建设过程之中，由于材料或设备的选择不当造成的水力失调情况。例如，若循环水泵选择不当，就会出现扬程或流量偏小或偏大的情况，进而导致管网水力状况偏离最佳的运行状态，从而导致水力失调的情况。

（2）供热管网用户的增加或减少会导致水利失调。供热管网用户的增加或部分热用户停供都会导致全网阻力特性改变。另外，供热系统中某些用户需热量的变化亦会引起管网整体流量和温度的变化，从而破坏供热管网的水力平衡状态。

（3）供热管线及人为因素也会导致水利失调。比如：流量调节阀的选择不当;人为的随意调节入口处阀门，分支阀门口径设计不合理;管网中个别管段水流不畅，管网压力增大;供热管网失水状况严重，补水措施不及时，失水严重时甚至造成管网运行压力不足;用户室内的水力工况改变等。

2.2  热网失水

热网失水主要因为以下3种原因。首先，施工单位在进行管段施工过程中，实际技术的不规范，使得实际管网结构中会由于焊接技术水平以及安装施工技术导致出现失水以及泄漏的问题。其次，就是由于换热站没有与供热管网的核心管理部门进行及时沟通，在没有经过通知以及允许的情况下进行放水，进而就导致了整体供热管网的漏损系数显著增大，即使在经过了二次网的补水流程，但还会引起极大的冒水、漏水的现象，造成极为严重的热力损失。其三，就是由于相关人员对于供热管网设备检修的工作不到位，使得管网中相关设备出现陈旧老化的现象，继而由于设备自身的原因，导致失水现象的发生，严重阻碍了热网的正常运行，给管网的维修也带来了极大的不便。

2.3  热源问题和设备问题

在我国大部分的地区中，往往都是将蒸汽作为了热能的直接来源，而只有少部分地区采取的是汽暖供热的方式，同水暖供热相比，气暖供热的温度要明显提升，通常情况下要高出水暖供热 20度左右，但是它的热损失却远远的高出了水暖的热损失，一般要高出 25% 左右，而且对于汽暖供热来说，汽暖供热会对管线的保温提出更高的要求，而且也会发生泄漏的现象，从而降低了供热工作的安全性和节能性。除此之外，还存在管网的设备老化，热源不合理，建筑物热性能差等问题，都对热网节能的工作产生了一定的负面影响。

3  提高供热管网节能改造及输热能效的措施

3.1  平衡供热管网的水利失调

供热管网的节能改造，应首先针对一些基础上的问题进行有效处理。以往的水利失调解决措施，只是利用了一些非常简单的手段来完成，导致最终的结果不断恶化，甚至是出现了供热管网的安全隐患。所以，今后在平衡水利失调的过程中，要选择多种方法并行的策略。第一，尝试在换热站，设置动态压差的调节阀，同时要在管网的分支位置，有效的设置平衡阀，这样可以确保供热管网的回水实现动态调节。第二，各个地区可根据实际需求，增加变频水泵。该装置的应用，目的在于根据用户热负荷的具体变化，实时调节管网流量，减少热量浪费的情况，实现真正意义上的节能。第三，要在一定程度上加大相关设备的投入力度，促使调节阀等自控设置进行合理的分布，要在供热管网上实现更多的节能应用，由此来取得更加突出的节能效果，并长久的保持。

3.2  热网失水的解决措施

加强现场施工人员的技术水平，同时，还要在热网施工现场实施严格的责任制度，将具体责任落实到个人，继而保障施工质量的建设;在施工过程中还要严格监控施工材料以及设备的质量，防止由于材料的质量问题，使得热网的建设出现相应的状况。还要采用信息化技术手段实现微机监控，使得在热网内部建设的过程中实现信息技术的自动化管理，继而实施掌握热网各处的运行状况，对于失水现象的发生给予最快的反应，进而及时对失水点进行检修与维护，防止由于失水问题的出现给整个热网的运行状态带来难以挽回的巨大损失。

3.3  积极采用大容量热源设备

供热管网节能的改造、输热效能的提升，都与热源设备具有密切的关系。部分城市虽然在管网上做出了较大的优化力度，但输热效能仍然不高。分析原因为，热源设备与供热需求存在较大的偏差，源头上的供热不足，即便管网再优秀，依然会造成热量的浪费和能源的损失。选择应用大容量热源设备，具有较大的积极作用。首先，该类型的设备，可以充分满足大城市供热的需求，节能效果突出，与各种类型的管网设计，都具有高度的匹配性。其次，大容量的热源设备，能够在多方面完成输热效能的保证，相比于传统的热源设备，具有更多的功能和安全保护，出现安全事故的概率较低，能够长久的保持稳定运行。值得注意的是，大容量的热源设备在选购过程中，要根据地方的实际需求来决定，不可贸然的选购。选购之前，还要考虑到供热管网的后续改造工作，这些都是耗费时间的工作内容，要制定好完美的方案后，才可以进行选购，否则将会对日常供热产生极大的负面影响，不利于社会稳定。

3.4  解决保温不好的问题

由于供热管网的管道都是在地面以下，而地下结构复杂，由于供热管网的管道温度远远高于周围，就会形成大量水汽，長期的水汽沉积，就会形成水坑，而水坑会严重影响供热管道的热能输送。想要解决供热管网输送热能保温差的问题，就一定要从供热管网的管道材料入手。选用保温、坚固、不易燃、抗湿的材料，才能对供热管网的输热能效达到最佳效果。而且从施工工艺上来说，可以改变传统的砖砌地沟方式，采用直埋管道的施工工艺。这种直埋管道施工技术，施工简单，质量也更容易把握控制，不容易受到周围环境变化的影响。通过解决供热管网的常见问题，对供热管网的施工提出了一些具体的改造措施建议，希望在今后的供热管网中能有所借鉴与应用。

综上所述，我国集中供热产业历经数十年的发展，已经开始由粗放经营向着科学、节能的管理方向发生转变，各种新技术被相继应用，并表现出较好的效果。 较前期相比，我国建筑单位面积供热能耗也呈现出了下降的趋势。

参考文献：

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