城市集中供热系统节能技术及热力站控制系统的分析

2020-08-21卢冰冰

机械管理开发 2020年8期

卢冰冰

（抚顺矿业中机热力有限责任公司，辽宁抚顺 113000）

1 城市集中供热系统的节能优化措施

1.1 提高锅炉运行效率

锅炉节能化的运行模式对于城市集中供热系统具有重要作用，所以要重点做好锅炉内部结构的优化，不断进行改进从而保证锅炉有更高的运行效率和更好的节能效果，这样才能保证城市集中供热系统的顺利使用。面对人们越来越高的节能环保要求，相关的工作人员应该对锅炉自身的内部构造进行结构的划分与优化，对于锅炉的每一个结构尺寸参数与作用都要做到心中有数，并对主要部分的结构合理性和科学性地进行测试和考察，使得锅炉的结构实现最大程度的优化，避免因为锅炉的自身问题所造成的城市集中供热不能顺利进行。另外，在解决了锅炉自身问题的同时，对于锅炉中燃料的选择也是非常重要的，从环保节能的角度来讲尽量选择效率较高的燃料，避免燃烧劣质煤从而造成不可挽回的环境污染[1-3]。除了煤炭之外，还可以使用生物质能、天然气或者煤气、沼气等作为燃料进行集中供热。最后，在锅炉的管理过程中，工作人员还安装了热量表等仪器，这样就能使得锅炉保持在一个理想高效的状态下运行，并且能够及时地发现锅炉存在的潜在问题，从而进行及时处理来降低能源的消耗。

1.2 优化供热管网布局

在城市供热系统的优化控制过程中，想要达到更好的供热效果与资源的不浪费，相关的工作人员必须要在供热网管的建设上下功夫。对建设供热管网进行讨论和详细的分析，然后再选出一个更加切实可行的方案进行实施，从而保证供热管网具有更加强大高效的运行效果，同时，应注意供热管网的整体布局，尽量避免输送管道过长。在目前我国的城市集中供热过程中，引进了大管径直埋供热管道，这样的供热过程要比使用多根细管道进行供热形成的热量更多更足，在保证为人们供暖的同时减少了不必要的能量消耗。另外，相关的工作人员还要了解每个区域的供热需要，把握好整个集中供热系统的运行流程，这样才能提高城市集中供热管网的运行效率，避免造成资源的浪费。

1.3 增强整体供热系统的保温性能

在城市集中供热系统运行过程中，要想实现整体供热系统的更加节能就必须要考虑到热量的损耗，需要保证城市集中供热系统整体的运行有更加强大的保温功能，这样一来就要求相关工作人员对供热系统的保温结构进行优化。在城市集中供热系统中，大部分的保温层结构主要用在供热管网，所以，要确保相关的供热管道有科学合理的保温层，在供热管道的构建过程中要选用较为合理的保温材料，使得供热管网整体的保温效果较好，提升整体的保温性能[1]。我国目前使用最为广泛的隔热材料有高密度聚乙烯以及聚氨酯等，这些材料的隔热效果是非常好的，并且价格也比较便宜，这就大大提高了我国热能的输送率。

1.4 解决水力失调问题

在城市集中供热系统过程中，要想实现更加节能的目标也要要求相关的工作人员关注水力失调的问题，这样不仅可以降低因为供热不平衡造成的热量损失，还可以为人们提供更加舒适的供热服务。对于水力失调所出现的问题，工作人员需要根据该地区对于热量的需求，通过较为精确的水力计算结果实现人们的供热保障。利用流量和压差进行科学合理的计算分析使得城市集中供热能够顺利进行，从而改善热能分布不均的问题。另外，在供热的过程中，要加强供热管的调控优化效果，保证温度控制阀安装在更加合适的位置，从而确保供热管中温度的有效调整，避免一些不必要的热量损失。

2 集中供热的热力站的设计方式分析

2.1 热水网路的设计

热力站在城市集中供热节能环节具有重要作用，热水管网分为一级和二级管网，并且是热力站的重要部分。二级管网主要是供住户使用的，在管网的设计过程中，管径的大小主要是以用户流量总和为基础，然后把热水管网的主干线和沿程的线路统计出来之后，进行相应的计算[2]。再根据各个热水管网主线的不同管道的流量和不同的表格，计算出平均比摩阻数值，从而确定出主干线不同管段的管径和与之相对应的比摩阻。为了精确热管网的管径，相关的工作人员选择管径以及管段中的局部组织形式，采用面积热指标法对热力站的热负荷进行计算与设计，严格按照热力网的相关规范操作流程进行操作，从而保证城市集中供热热力的有效供应。

2.2 相关设备的选择

为了保证人们更好地生活，相关的工作人员选择换热器和循环水泵作为供热媒介，这样就能进行热量之间的及时转化，此外，为了满足用户的用水需求一般会选用散热少的换热器，这样就提高了整体的效率。另一方面，循环水泵也可以实现热量的交换，该设备在集中供热过程中的作用也是非常重要的，使得整个的供热系统的安全得到可靠的保证，同时也延长了设备的使用寿命。通过相关设备的应用使得人们居住的温度更加合适，人们生活的更加舒服。因此，在设备的使用过程中，要注意以下几个方面：

2.2.1 加强二级热网的循环水泵

根据相关的研究表明，所有用户的流量设计总和要小于循环水泵的水泵流量，循环水泵还要克服热水站内的管道设备、主干线等各种阻力问题。在实际操作过程中，如果需要进行用户自主调节就要选用调速泵，不论是压力的损失，热力的消耗还是连接等方式都要做好相应的设计，从而保证热力站的运行效果。

2.2.2 配置二级热网补水设备

二级热网补水装置是指一个补水泵，它的主要作用是向二级的热网及时地补入需要的软化水，也是补水装置中重要的组成设备。补水装置主要是按照住户的实际需要进行选择，一般状况下，补水泵的流量是正常补水量的4倍左右，补给的水量也是比较小的，一般为系统水量的1%。但是因为补水泵的工作强度较大，工作时间较长，所以，补水泵只能用很少的时间，并在使用的过程中会出现各种各样的状况，造成供暖出现问题，从而影响到整体的供暖情况[3]。在实际的使用过程中，购置补水泵时就需要一台备用的补水泵，这样在使用的过程中一旦发现是补水泵出现了故障就能在第一时间进行维修，从而保证供暖的稳定性。

2.3 供热热力站的主要运行方式

在城市集中供热的过程中，热力站在其中扮演着重要的角色，热力站控制系统结构如图1所示。为了能给人们提供生活所需的热量，相关的工作人员就要熟悉热力站的工作流程。从目前的情况来看，热力站主要由回水和供水两个部分再加上各个阀门之间的切换及控制设备的运行来保证人们日常生活热能的供应，这样也能推进集中片区供暖的发展。另外，随着经济社会的不断发展，智能化技术也越来越广泛地应用到人们的日常生活中，通过智能化的手段来控制热力站，不仅能更加快速高效地收集到信息，还可以在出现问题时做出相关的补救措施，从而实现对热力站时时刻刻的监控。