节能技术在集中供热系统改造工程中的应用

杨亮

（兰州西热东输经营有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

由于我国资源情势严峻， 能源的利用受到制约，而热力系统是能源消耗大户，因此对供热系统进行改造，使其能够节能环保，是目前供热系统最需解决的问题。 大部分供热企业都在探寻和改造供热设计和工艺，想研发出能够节能高效的供热方式，这样不仅对我国资源方面具有一定的好处，还会提高热量利用率，促进社会和人民生活水平的发展[1]。

1 目前供热系统存在的问题分析

1.1 设备老化工艺落后

以前敷设的管网和工艺受到技术的制约，采用的管材质量较差，且保温性不好，建设单位在初期投资不够，为了能够降低资金的投入，选择质量差的产品，在后续的使用中出现严重腐蚀现象，保温层脱落、地沟进水、保温失效等，这种情况下不但会导致检修工作的难度提高， 同时还会产生大量资源浪费的问题。

1.2 供热系统管理不到位

大部分供热都有独立的企业承包， 逐渐变成社会化和企业化， 但是整体的管理模式较为粗放，且对于供热设备的维护不到位，很多企业缺乏精细化管理，随着运行时间的提升，特别容易出现安全事故，并且这些事故与管道、管件老化结合在一起，会对整个供热系统造成不良影响。

有些企业的供热系统存在管件老化陈旧的现象，导致补水量增加，并且管理不到位也会对补水和用水造成一定的影响，给管网造成结垢、氧化腐蚀等问题，使得供热效果降低。

1.3 缺乏高效的调节手段

根据调查， 很多10 年前建设的供热系统并没有安装调节阀和水力平衡阀，管网水力调节工作非常困难，造成整个系统运行时水力失调，冷热不均，导致热能损耗较大。而很多企业的供热系统由于调节工作没有到位，导致电能的消耗较大，不仅会浪费还无法满足节能的需求[2]。

2 在集中供热系统改造工程中采用节能技术的有效策略探究

2.1 水泵节能控制原理

对水泵转速进行管理和控制时，通常情况下要保证与流量转功轴功率等各方面因素条件展开综合分析，实现有针对性的管理和控制。 水泵转速以及轴功率直接存在正相关系，如果无法保证随风速度得到有效控制，那么功率也会有变化，所以，要结合实际情况对水泵的整个转速进行有效调节和控制，这样才能够达到效果[3]。 对于用户而言，其自身供应量呈现出变化时，会导致各种不同类型问题的发生，各方面因素条件也会呈现出明显的变化。 在循环泵出口位置处，需要对设备进行科学合理的安装和利用，以压力仪表方式，可以直接将压力信号在整个传输过程中逐渐转变成为电信号，详细传输到对应的调节器当中[4]。 除此之外，将分析结果作为基础，实现与目前实际值的对比分析，将最终结果直接传输到对应的变频器当中，以此来实现对变频器自身输出频率的有效管理和控制。

2.2 循环泵变频控制方案

功能系统在构建和具体应用时，每台热力站循环水泵基本上都是直接由唯一变频器来展开与针对性的管理和控制，这样才能够达到预想性的控制效果。 建立良好的协调发展关系，以此来实现对变频机的共同控制，这样不仅能够实现有针对性的调节和处理， 而且能够达到智能化管理和控制的效果。为了从根本上满足目前中控室遥控与各方面的基本需求，需要对水泵在运行时的状态进行正确有效的监测和分析，直接将监测结果尝试到对应系统当中，以此来达到良好的使用效果。

2.3 补水泵变频控制方案

在整个集中供热系统运行过程中，基本上都会以衡量方式进行管理和控制，同时在各环节中普遍都会利用单一压力传感器来实现针对性的管理和控制，这样的根本目的是为了保证入口压力信号得到及时有效的收集和利用。 除此之外，要结合目前实际情况，将补水泵内在以及变频装置状态等及时有效传输到对应的自控系统当中，这样做的根本目的是为了保证集中供热系统可以在实践中实现针对性的流程监督和管理。

2.4 集中供热系统热力站的变频调速技术

对于电厂首站一级网而言，可以直接将供热参数控制在120~63 ℃的热量范围内，进行针对性的传输。在整个传输中，可以进行针对性的变换处理，一旦达到二级网上时， 其供热参数普遍有所下降。在实践中， 通常可以根据变频调速控制方式为主，这样能够从根本上实现对热力站供热量的管理和控制，结合实际要求，同时可以对比拼调速控制方式进行合理利用， 以此来实现对流量的管理和控制，这样才能够满足目前集中供热工程项目提出的基本要求[5]。 在整个工程项目建设过程中，通常都会以变频器为基础，尽可能满足转速调节等各方面提出的基本要求，结合目前实际需求，让一次网流量得到有效转变。 结合实际情况展开深入分析时，发现二次网中不同的净化水量与设计值相比要高一些。如果在基本范围内只是单纯对二次网供水温度展开有针对性的管理和控制，那么很难实现对工程量的有效控制，此时需要结合实际情况，直接将二级泵供回水的平均温度作为基础，保证相关信息参数调节的准确性和有效性。通过这种方式在其中的合理应用，能够尽可能满足目前用户在功能方面提出的个性化要求。

2.5 重视应对供热管网的布局进行合理改进

在供热管网的布局进行合理改进的过程中，应依据城镇的具体布局和实际情况来进行相应的改造与调整，从而提高供热管网布局的经济合理性和技术的可靠性，以此来确保各地居民的供热需求。 为实现各地区居民的供暖需求，减少供热不均与资源浪费情况， 需要对各地的供热管网进行相应的技术改进，在改进过程中，管网的主线应努力铺设在热负荷相对集中的地区， 且管线的敷设距离应尽最大可能的缩短，来实现管道铺设与材料成本的降低。

2.6 重视优化选择管网设备

首先，在老旧建筑和新建筑所铺设的供热管网中， 需要对所铺设的管网和管道进行相应的维护，加强建筑管道的保温，需做好管道保温材料的敷设和改进工作，以此来提高建筑物的房内温度。 在对供热管网和管道的进一步优化时，也需对相应的配套设备进行维修与更新， 以便减少热能的损耗，增加管网的保温水准。 另外，为了减少系统失水等相关状况出现，专业技术人员可以在热网管道内适当的放置防丢水剂， 并且在对管网的审查过程中，需要做到严格审查，利用防丢水剂及时发现管道中所存的渗漏点，对渗漏管段加以维修，来减少管网热能的损耗率。 其次，为了进一步增加供热管网与管段的使用年限，专业技术人员需要与供热设备的发展需求相结合，依据实际情况来挑选出最适宜管网的材料和规格， 从而减少管网的腐蚀性和氧化速度，提高管网的衔接性，增加其使用年限，确保其质量。 最后则需要从管网的监控设备入手，做好管网的监控工作，及时发现管网失水状况，所以应进一步加强管网的巡查工作，对管道进行适时排污与更换，从而为城镇居民提供更好的集中供暖。

（1）管道补偿器

在二十世纪六七十年代，普遍采用钢制套筒式补偿器，由于套筒补偿器密封填料不严，普遍存在热水泄漏现象，后来应运而生了不锈钢波纹管补偿器。 到目前为止，波纹管补偿器的应用在我国供热管网占有较大的份额， 无论地沟敷设还是直埋敷设，都普遍采用这种补偿器，因为波纹管补偿器本身与套筒补偿器相比，具有无泄漏的优点，但是根据多年来运行情况来看，很多管网采用波纹管补偿器也出现了一些问题，甚至是安全事故。 近年来很多供热管理和设备生产企业又相继开发并开始应用了新型具有防泄漏功能的套筒补偿器。 然而，需要采用哪种适合热网长期安全运行的补偿设备，还需要在产品设计、实际运行过程中，不断总结相关经验，推广使用最合理的补偿设备。

（2）管线阀门

目前，我国部分城镇一级管网和大部分二级管网仍使用闸阀和截止阀，这两种阀门一般都存在开关无效、 泄漏严重的问题， 使用闸阀和截止阀时，DN300 阀门用管钳才能关闭， 如果直径较大，如DN600 以上的闸阀，则需要几个人一起操作。 而同样口径的进口蝶阀和国产蝶阀，只需一个人就可以灵活操作。这两种阀门具有启闭灵活、无泄漏、免维护等特点。 蝶阀根据密封材料的不同，分为硬密封和软密封；硬密封蝶阀由于温度较高，主要应用于一次管网。软密封蝶阀在小区二网系统中使用效果良好，根据资金投入要求，也可酌情使用球阀。

2.7 重视采用管网水力平衡调节技术

引用管网水力平衡调节技术，在设计中采用调节阀、平衡阀和自力式流量控制阀等产品，使热能损失率减少10%左右，耗电量减少30%左右[6]。一般情况下，在手动调节的基础上，供热系统的节能量可达10%~30%。 在二网设计中，根据系统不同的运行方式选择使用手动平衡阀和自力式调节阀。

2.8 分层给煤装置和混煤器运用的节能效果

工程中采用分层给煤装置和混煤器，减少漏煤，炉排通风良好，燃烧充分，炉渣含碳量降低，机械不完全燃烧损失（q4）大大减小，使锅炉排烟损失降低，让锅炉效率进一步提高；炉排表面燃烧平衡，避免了司炉工的劳动强度，提高了锅炉运行自动化程度；由于分层燃烧，通风良好，降低了通风阻力，降低了风机的电耗，节约了电能；煤在炉排面上的充分燃烧和稳定运行，降低了锅炉原有烟气浓度，防止了大量氮氧化物的产生，减少了对环境的污染。

3 结语

当前， 因为国家进一步推行节能减排政策，环境保护的观念日益深入人心，文章就我国现行的城镇集中供热系统主要存在的缺陷进行了分析，对于当前城镇集中供热系统进一步改进的主要途径进行主要讨论与分析，希望可以给集中供热系统改造工程的发展起到促进的作用。集中供热系统的节能改造对于保证供热质量、降低能耗、提高管网效率等有着十分重要的现实意义。 为此，必须要结合集中供热系统的实际情况， 采取科学合理的措施，对集中供热系统进行节能改造，进而为供热企业的长久发展提供有力的保障。