集中供热能耗产生的原因及节能降耗技术应用探讨

李臣良 段军

1.江苏中圣高科技产业有限公司 江苏 南京 210000

2.汕头中圣科营热电有限公司 广东 汕头 515100

集中供热可以改善我国目前生态环境的质量，满足社会对生活能源的需求和标准，同时也可以维持生态环境的平衡性。随着我国城市人口增多导致城市规模加大，各类规模的工业园区逐渐增加，集中供热是节约能源的一个不二选择，但是目前工业耗能量大、成本过高、效率低、耗能大是目前城市集中供热过程中主要存在的现象。

一、集中供热能耗的产生原因

（一）换热环节的热量流失

国家节能减排的有关标准提出，集中供热过程中的管网输送效率在只有达到90%以上，才能够达到国家安全生产的标准，但是实际集中供热过程中的管网输送效率并不能达到国家规定的标准，据数据统计分析，只能够达到65%左右[1]。

集中供热的水泵和换热设备都比较落后，导致运行效率逐渐降低，使这个环节中所输送的热量大量流失，集中供热需要利用多种新型的技术和设备[1]。能耗损失影响了整个供热管道中热汽的质量，导致资源严重浪费，也阻碍了该城市社会经济的发展[2]。

（二）另一种热量损失方式（非物理性损失）及流量计选型探讨

一个功能规划完整的工业园区集中供热往往采取过热蒸汽作为热能载体，且按照质量来计量的话，能量损失往往是通过质量损耗来体现的。质量损耗数据则来自于计量仪表。作为有贸易结算性质的流量计关乎供热企业的成本与利润和供用汽企业之间的公平公正，所以，流量计选型是工业供热中非常重要的一个环节。市场上常见的流量计有孔板式流量计、涡街流量计、超声波流量计等。其中，涡街式流量计表和孔板式流量计表是常选用的，其详情见表1。

表1 涡街式流量计表和孔板式流量计表

例如，位于广东省汕头市潮南区的汕头市潮南工业循环经济产业园属于一个印染企业集中的工业园，共有127家印染企业（其中自建厂房52家，其他小企业统一入驻通用厂房）。这些企业主要是通过蒸汽给口罩带、女性内衣、袜子、纱线、布匹等印染和定型的。热电联产项目公司是这个园区的能源岛。降低蒸汽损耗是属于热电公司首要解决和处理的问题。最直接、有效的措施是：根据不同的用户需求选定合适量程的流量计，以最大限度减少仪表“小流量切除”和“超流量难计量或少计量”而带来的非物理性蒸汽损失。

二、集中供热节能降耗技术应用分析

（一）降管损之选用新型保温材料及工艺

建议采取新材料和新保温工艺减少管道散热损失。通过利用先进的保温材料增强管道保温的性能，提升管道抗寒、防湿的作用[3]。例如：硅酸铝纤维毡、高温锡箔反射层、双层纳米纳米气囊等新型材料的综合利用，见图1。

图1 架空管道保温图

然而，实际应用中需要根据集中供热系统的规模大小、用户数量、建设周期以及材料性能来选择性价比高、导热系数较小的保温材料作为保温层的主要材料，这样可以全面提高管道保温的性能，提升热汽输送的质量[4]。

（二）采用热电联产技术降耗

火电厂中的火力发电机，在产生电能的同时，也可以生产出大量的废热能量（通过汽轮机作功后的乏汽要用循环水来冷却，从而导致部分的能量白白浪费），通过采用热电联产技术能够通过将大量的废热能进行热转换，从而成为有用能源直接提供给热用户。热电联产技术的应用能够提高资源的利用率，提升节能效率，更好地顺应时代发展的潮流[5]。为了在集中供热系统中充分体现热电联产技术的应用价值，需要做好以下工作：

安装维持管内阻力平衡装置。在供热系统运行过程中，管内阻力具有自我调节的作用，可以根据运行情况对阻力大小进行调节，确保系统能够正常运行，保障能源安全输送。调节后，管内阻力还可以保持平稳状态，能够使系统安全、稳定的运行[6]。循环水泵需要严格按照阻力的大小对管段长度进行确定，如果管段中的压力过大，无法将其全部排放出去，就会出现严重的水力失调现象。一旦出现上述问题，专业技术人员和工作人员需要及时采取有效措施对其阻力进行调节，确保阻力维持平和，但是调节流程复杂，难度系数大，需要反复调试，反复试验才可以确保其阻力的平衡性，易耗费大量的人力和和物力[7-8]。

（三）提高供热管网系统节能效率

首先，优化供热管网的主、支线设计。管网主、支干线的设计对供热管网系统安全性起着至关重要的作用，所以需要合理设计主干线。在设计时提前考虑到5年或者10年后用热规模的增加情况，母管尺寸选择要放有足够的余量。另外，在对支管网的管径设计时，需要严格按照热平衡的原理进行操作，进而提高能源输送的效率，这符合城市集中供热能源质量所提出的标准和需求[9]。

其次，合理选择补偿器和控制电耗。由于热力管网会在热胀冷缩的状态下产生一定的应力，所以为了避免出现安全事故，确保系统运行和用户使用能源的安全性，合理选择补偿器和控制电耗。一方面，能够有效避免安装补偿器可能出现的各种安全隐患，提高设备运行的安全性；另一方面，能够有效控制电能损耗，提高能源的利用率，避免大量能源流失[10]。

再者，减少设置地埋管并加强运营管理。由于地埋管有一次投资造价高、热损耗大、维护成本高、容易被用户暗埋管道偷汽等弊端，所以，建议通过采取预制保温地埋管（降低热能消耗）和尽量采取架空输送管道等方式来解决以上的问题。另外，当地政府和相关部门要充分发挥自身的职能作用，加大对管网系统运行情况的重视，定期组织相关工作人员对其进行维护和维修。

结束语

综上所述，供热系统在运行过程中要想实现节能减排的目标，需要经过长时间不断的探索和分析，总结出最具有价值的成果，这正是促进我国目前社会经济发展首要完成的一项任务。在节能减排的理念下，要不断创新，优化升级，确保以往的管理模式能够符合目前供热系统安全运行的需求和标准，妥善解决能源大量流失问题，全面提升我国能源输送的效率和质量，提高资源的利用率，为推动我国社会经济的发展奠定良好的基础。