集中供热节能降耗措施分析

李骞 张吉连

摘 要：随着国际社会环境保护意识的逐步提升，国家越来越重视环境保护工作，国民的节能意识也在逐步提升。在供热系统中，节能成为当前的一个重要任务。加强供热系统各部分分析，细化供热环节管理，提升资源利用率逐步成为当前供热系统管理过程中非常重要的工作。为此，具体分析集中供热节能降耗的措施，以供参考。

关键词：集中供热;节能;减排;碳中和;热源;热网

中图分类号：TK018;TU995 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）28-0-03

Abstract： With the current gradual increase in environmental protection awareness，  the country paid more and more attention to environmental protection， and the people’s awareness of energy conservation was gradually increasing. In the heating system， energy saving has become an important task at present. Strengthening the analysis of various parts of the heating system， refining the management of heating links， and improving resource utilization have gradually become very important works in the current heating system management process. To analyze the measures for energy saving and consumption reduction of central heating for reference.

Keywords： central heating;energy saving;emission reduction;carbon neutrality;heat source;heating network

1 集中供熱过程中消耗能量的主要环节

地方小锅炉供热主要消耗电力、煤炭等资源，而热电厂供热主要使用被压式或抽凝式供热机，通过抽气换热装置将热能逐步送给热网。输热管道主要分为管沟式、直埋式和架空式。能量消耗主要以热泄漏和热损失的方式出现。末端的用热设备主要建设在房屋内，其能量损失与室内的布设情况、外界的温度及房屋的保温结构等有关。

2 智慧供热系统分析

2.1 负荷预测系统

供热负荷预测系统包含气候模型系统。气候模型系统建立在历史经验数据和专家计算分析的基础上，是一种具备寻优功能的网源负荷分析模型。系统主要根据室外温度、供热面积及历史数据预测所需热量，进而实现按需供热。

2.2 全网平衡控制系统

全网平衡的控制理念以热力站二次网供回水平均温度为调控目标，通过自动调整各站一网分布式变频器频率，将热源生产的热量平衡分配到换热站里，达到所有用户同时增温、同时减温的效果。全网平衡控制的主要优点在于按需分配热源，有效解决热网热力站间的耦合问题。

2.3 无人值守控制系统

通过热网监控系统、视频监控系统、地理信息系统，调度监管人员可随时随地获知热网运行状态，实时对供热系统进行调度、监控以及指挥巡检维护，实现无人值守，以最低成本来保障热网安全，从而为供热系统的安全运行保驾护航。

2.4 室温采集系统

室温采集器采用无线通信方式对热用户室内温度进行采集，实现用户与控制中心的有效联系，使控制中心能够准确监测到用户室内的温度变化情况，用于评价热网和热力站系统的实际供热质量。

2.5 云平台系统

云平台采用私有云系统，提供了一种智能、完备的IT资源自动化交付技术。无论是独立数据中心，还是多个数据中心，私有云都具备集中管理能力，从而实现对资源的统一化及动态化分配和管理。通过统一的数据平台进行大数据的深度挖掘，有助于真正实现智慧供热。

3 节能降耗技术措施

3.1 热源方面

在城镇建设过程中，集中供热的热源形式主要有分散供热小锅炉房、集中大型锅炉房和热电厂，同时某些地区着重开发地热资源和太阳能资源。在对供热方式进行选择时，需要将当地供热条件和供热系统的实际运行状况相结合，全面分析各方案的优缺点，最终选择合适的热源方案。当前，热源生产设备的耗电量较大。在耗电设备设计和选型过程中，需要综合考虑热用户、热网和热源设备的阻力等因素。在选择锅炉水泵和引风机时，需要考虑裕度，以免产生大马拉小车和小马拉大车等问题。当前，某些水泵等供暖设备无法依照气象变化进行针对性调节，导致存在一些不必要的用电消耗问题，需要合理配置设备和热源。在选型的过程中需要重视两个方面。

一方面，需要收集具体数据，使用先进软件分析负荷曲线，计算热负荷，对区域现状、供热范围和未来的区域发展情况进行深入分析，合理选择锅炉和附属设施，优先选择节能设备，同时注意预留接口和空间。

另一方面，需要加强运维管理，保证锅炉受热面保持清洁。锅炉受热面如果出现结垢、积灰等问题，都或多或少会对锅炉的传热效果产生影响，需要委派专门人员定期进行管理和维护，确保锅炉受热面的清洁，还需要加强清灰，有效控制热量的损耗。

3.2 热网方面

供热管网是集中供热系统与热用户和热源连接的重要部分，往往需要分级建设，而且规模相对较大，结构非常复杂，是供热系统消耗能量的一大环节。水力失衡和输送效率不足都有可能会导致管网出现较大能耗。水力失衡会导致某些区域出现冷热不均情况，因此需要适当增加水泵流量，将热量有效地输送到管网末端，但会造成水泵的能耗增加[1]。

①需要通过平衡调节技术安装平衡阀，在各热用户入口回水管道中使用平衡阀等设备，克服供热管网进热远冷的现象，保证水力平衡，确保每一个热用户都具有稳定的热流量。②需要注意对系统运行方式进行优化，如在站内补水系统当中增设二级管泵流量计，优化平衡装置，以便科学地调节系统水量。③需要依照施工条件合理埋设供热管道，避免出现穿湿棉袄的问题，直埋管道需要使用低吸水率和低导热系数的聚氨酯硬质泡沫塑料进行包裹，做好保温工作。④需要在管网铺设过程中使用防水性较好的材料做保护层，以便进一步控制供热管网的热损耗。⑤需要加强供热系统失水的控制，一般情况下，供热系统分为一级管网和二级管网，各管网在连接位置都有可能会出现失水等问题，需要及时补水，确保系统的水力平衡。然而，补水温度往往比系统循环水温度较低，因此需要消耗大量能量进行升温。如果补水量过大，就有可能出现严重的能耗，不利于对管网进行节能管理，因此需要尽量避免热网大量失水，加强巡查检修，及时对管网进行维护管理，以便控制失水率。热网保温前后情况对比如图1所示。

3.3 热用户方面

3.3.1 建筑结构与供热系统设施。建筑结构和供热系统设施非常重要。既有建筑特别是一些老旧小区在建设过程中没有考虑保温性能，因为设计年代较远，供热系统设计无法符合现代化改造需求，出现了不匹配现象。在运行时经常会出现水力失调问题，导致供热系统能耗加大。某些管道的末端没有合理设置散热器，存在散热器片数量不足或者管径设计异常等现象，也会或多或少影响建筑供热节能效果[2]。

3.3.2 人为因素和社会因素。当前，很多住宅长期空置，导致供热浪费现象日益明显。一些学校、医院、商场、写字楼等公共场所在无人时依然进行供热，造成了大量的能源浪费。个别用户擅自对散热器和阀门进行改装，可能导致整栋建筑供热水力失衡而产生严重的能耗。还有部分热用户私自接引二次管网的循环热水，严重影响供热系统的运行，导致热能损耗量加大。

3.4 其他方面

需要注意从维护结构和供热系统两方面出发，加强节能改造，实现供热系统的节能降耗。实践过程中需要重视各环节的优化和改造，积极总结经验，针对性地进行技术工艺的优化，提升节能改造的效果[3]。

4 节能降耗管理措施

在碳中和、碳达峰的政策要求下，需要加强能源利用和供热管理的精细化，通过全过程的控制实现精确管控，保证供热企业的可持续发展。因此，供热企业需要科学地优化系统运行，创新供热管理机制，推动精细化计量收费工作，以实现区域的高质量供热。

4.1 注重设计环节的精细化管理，为节能降耗奠定坚实基础

供热系统项目较为复杂，施工过程涉及热源需求、区域气候、换热站、建筑类型和供热管网等一系列因素，因此要与实际要求相结合，分析总体的采暖供热负荷，有针对性地进行设计，从而为后续供热企业节能减排打下基础。供热系统设计需要对城市中远期的发展进行综合考虑，保证供热系统的可调节性和前瞻性，确保供热系统能够长期稳定运行，以适应城市发展的要求。在实践中需要从宏观角度对城市工作现状进行分析，结合当前城市的总体规划科学地预测供热负荷，以满足后续工业的要求。在对主管网进行设计时，需要充分利用现有设施，保证原有供热系统和新的管网能够有效衔接，以保证经济效益[4]。

4.2 通过科学调研分析，有针对性地制定節能降耗方案

在发展的过程中，供热企业需要在已有的供热系统基础上充分调查和核实现有情况，科学分析相关资料，制定节能技术方案，确保节能技术方案的合理性、科学性，提高节能改造效益。在节能改造过程中需要核实热负荷，保证供热系统管网的运行效率，还要了解热源的相关参数，调查当地环境，分析冬季的气候特点。另外，需要对供热企业过去几个年度的能耗情况进行分析，理顺企业在管理过程中出现的种种问题，了解供热系统，及时发现供热系统运行过程中存在的问题和可能出现的隐患[5]。

4.3 强化供热计量检测与运行调度监督，不断提升供热效率与质量

供热过程会受到各种外部因素的影响，即便设计完美，运行时也往往会出现一定的问题。因此，要重视供热计量检测工作，提升资源利用效率。要加强监督管理和调度，及时发现问题，减少供热系统运行偏差。在具体操作过程中，需要科学设置传感器，采集供热系统的运行参数，通过先进的技术手段分析、探测系统运行偏差情况，针对出现的问题进行调整。

4.4 大力引进先进技术，不断提高工作人员的综合素质

在设备运行过程中，技术的升级和改造非常关键。只有引进先进的技术，加强设备管理，才能实现降本增效的目标。因此，供热企业需要转变理念，从科学角度出发，加强供热环节的精细化管理，保证每个环节都能协调运行。技术员在设计技术方案方面需要统筹管理，结合当地的气候条件和运行现状进行专业设计。供热企业需要根据工作人员的具体情况加强人员培养，通过培训、外出参观及讲座等方式，提升其职业素养[6]。

5 结语

当前，人们生活水平不断提高，对供热系统方面的要求逐步提升。在构建城市供热系统的过程中，需要加强能源消耗的控制，减少污染，保证我国经济的可持续发展，构建环境友好型社会。

参考文献：

[1]郑磊.城市集中供热运行管理的节能降耗措施分析[J].能源与节能，2014（1）：85-86.

[2]韩吉凯.城市集中供热运行管理的节能降耗措施分析[J].工程技术，2016（8）：80-81.

[3]吴晋涛.某社区集中供热系统存在的问题及节能降耗研究[J].砖瓦世界，2019（6）：111.

[4]潘国宏.城市集中供热运行管理的节能降耗措施浅析[J].工程技术，2016（4）：96.

[5]韩国彬.集中供热系统节能降耗技术应用[J].中小企业管理与科技，2011（11）：312.

[6]卢聪景.工业企业节能减排问题研究：以石狮市三镇集控区工业企业推进集中供热节能减排措施及对策研究为例[D].厦门：厦门大学，2018：123-124.

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