供热管网的节能技术浅析

作者: cnpim CNPIM 2022年07月22日

在加快城乡一体化进程的大背景下,越来越多的高层建筑拔地而起,集中供热是当前城镇供热的主流方式?但是,因为管网经过路段复杂以及技术落后等多方面的原因,供热管网能耗普遍存在诸多问题,所以供热单位要对管网的能耗引起高度重视,加大节能投入力度,通过技术改造降低管网的能源消耗,这不仅是国家环保要求,也是企业开源节流?做大做强的根本保障?

1集中供热存在的主要问题

热源通过管网输送到全家万户,热源?管网?用户,这就构成了一个集中供热的系统,供热系统是一个严密的?复杂的系统工程?集中供热不仅方便了千家万户,而且也给供热企业带来了很大的经济效益?但是长期以来,集中供热的运行模式还是传承计划经济时代的模式,所以供热体制不灵活?供热成本过高?供热技术落后等方面还存在不少的问题?

(1) 供热质量不能保证?随着城市管理越来越严格,架空敷设管网的情况较少存在了,新建建筑供热管网常见的敷设方式也是塑套钢直埋敷设?但这种敷设方式接头保温施工复杂,施工水平参差不齐,一般运行几年管网的聚氨酯保温层就会被侵蚀,从而丧失保温功能,使热损增大?管道埋于地下,且很多供热管网都没有检漏设施,不能及时更换泄露或保温失效的管道,影响整个供热系统的运行?此外,一些热力公司因早期资金限制及城市发展规模过快等问题,导致主管道管径设计过小,后期随着供热面积越来越大,经常出现管道分配不均或超负荷运转的现象?

(2) 水力失调严重?现今的供热管网,最大的特点就是呈现支状结构?这种结构的管网必须在末端设置良好的调节手段,因此水力失调的情况就比较严重?而且大多数用户对供热系统缺乏基本的认知问题,个别用户盲目地增设增压水泵或通过暖气片放水,大大降低了供热效率,影响了整个采暖系统,导致水力失调?此外,许多客户都没有采热的计量手法,因此造成严重的热能浪费?对于供热单位来说,确保管网水力平衡是实现转型升级的大问题?要解决这些问题,就要投入大量的人财物,这对供热单位来说的确是一个现实的难题?

(3) 供热系统的控制水平和调节水平落后?尽管当前的管网已经十分发达,但因为管网的设计和建设都是沿用旧的模式,因此无法对运营过程实施实时监控,致使在运营中出现了各种问题无法及时得到处理?此外,网管运营的自动化程度比较低,无形中增加了运营过程中的各种成本?

(4) 供热系统不能实时有效地调节供热流量和供水温度?因为整个网管系统的落后,所以对整个网管系统的管理只能停留在粗放的层面上,无法对运营过程实行全程监控,对千家万户室内的温度更无法得到精准的数据,在日常管理中,操作人员完全凭借以往的经验进行运作?此外,因为没有投入使用先进的管理技术,在温度的调节方面无法实现自动调控,全靠人工进行调节,热能浪费的现象比较严重?

2供热管网节能技术的改造方向

节能是社会进步的需要,是建设小康社会的需要?供热管网要实现节能的目标,必须把现代的科学技术应用到管网中?所以要实现管网的节能目标,必须朝以下目标努力?

(1) 确保传输过程的保温效果,切实把整个过程的热能损耗降下来?

(2) 引进先进的探测仪器,通过精准的探测数据,提升水力平衡的管理水平?

(3) 降低输送损耗,节约能源?在经济快速发展的同时实现节能减排的目标,是国家重要的发展战略?当前节能减排面临的压力很大,集中供热系统应该在这方面大有作为,应该在建设和谐社会中做出更大的贡献?从整个行业来说,当前的供热系统依然是能耗大户,所以必须把节能工作提升到战略发展的高度来认识?通过改进燃烧方式,实现品质好?运行稳定的管网新跨越?要实现供热管网的转型升级,关键要在节能方面进行技术改造,把能耗降到最低限度,通过实际行动助力可持续发展?

3管网节能改造的薄弱环节

(1) 锅炉运行效率低?根据对行业内的锅炉运行效率进行调查,结果显示效率普遍都很低,低于60%?这其中的原因主要有3:①操作人员依靠经验进行管理,对许多新出现的问题束手无策;②缺乏精准的数据和监控手段,无法实现热量的供需平衡,出现供大于需的情况;③不能根据气候的变化进行温度的总体调节?

(2) 管网布设不合理?相对城市建设的速度,供热管网的建设速度明显滞后?在现实生活中,为了加快房开项目竣工速度,在没有对水力进行精准计算的情况下,盲目铺设管网支线,使得整个管网系统混乱不堪?

(3) 运行调节的模式相对单一?根据现在管网的实际情况,通常都是采用静态调节方式进行调节,这种调节方式根本没有考虑热惰性,所以无法实现热能的供需平衡,热能浪费现象十分严重?当室外已经发生温度变化的时候,室内的温度至少还要保持十几个小时,这种情况依靠当前的调节模式无法进行及时的调节?

(4) 水力及热力失调严重?在供热模式中,对各个供热设备进行建设时,设计的流量指标无法与实际的流量实现很好的匹配,致使远端和客端的用户得到的热水流量不同,从而使热力失调,造成热能的过度浪费?

4供热管网节能技术改造方案

4.1分时供热与连续供热相结合

这两种供热方式各有各的利弊,不能一刀切,要根据所在地区的气温状况来决定?所谓分时供热,就是把一天分为若干个时段,根据每天气温的变化情况决定在哪个时段供热?在哪个时段断热?这种工作模式的优势就是,在一天中气温最低的时候能提供热能保证,而这一天中气温最高的时段则停止供热?所谓连续供热,从公司开始供热到结束供热,这段时间一直不停止供热,一直保持恒定的温度?采用分时供热的模式,从整体上说耗煤量较少?因为经过了一段时间的休整,所以燃烧也比较充分,产生的煤烟少,供热效果很理想?如果所在地的条件比较合适,在停止供热期间对市民的影响不大,则选择这种供热模式比较理想,但是,目前我国许多地方采取连续供热的模式进行运作?在无法对供热模式进行更多选择的情况下,在日气温较高的时段,采用低温连续供热的模式进行运作;当日气温较低的时候,则采用高温连续供热的模式进行运作,通过各种组合的方式进行供热可以实现节能的目标?此外,在供热过程中,还要解决水力失调的历史难题,要达到调控的目标必须采购新的控制设备?只有通过现代科技设备的调控,才能使供水的温度更加接近设定的温度,使传输的效率大大提升,从而减少更多的损耗?一些地方还继续采用汽暖供热模式,和传统的供热模式相比,这种供热模式更加浪费?在对供热管网进行技术改造时,要特别关注管道坡度的大小,根据实际情况进行适度调整?要根据网管的实际情况科学设置一定数量的放气阀,确保供热的效果?

4.2解决好历史难题

提升管网的供热效果,除了进行技术改造外,还应该提升管理水平,通过创新管理方式方法,解决系统中固有的难题:(1)加强对设备的养护工作?在工作中如果设备出现问题,要及时进行维护或者更换,使供热系统能在最短的时间内恢复正常?(2)要认真解决好失水问题?要想彻底解决这个问题,必须从两个方面入手?一是要做好管道的维护工作?尤其是在停止供热期间,要按规定进行大检修?大检修的时候,为了减轻锈蚀,必须在管内冲入软化水?二是为客户提供优质的服务?开始供暖时,进行统一的试水,一旦发现问题要立即整改,确保管网运行正常稳定?

4.3实现技术创新

(1) 在设计和建设管网的过程中,要立足城市的发展实际,实现管网建设和城市建设同步,太超前或者太落后都是一种资源浪费?

(2) 注重热力站的选址?分布以及管道材料的质量?通过科学选址?合理布局?确保工程质量,在延长管网寿命的同时降低能源损耗?

(3) 勇于打破传统的供热模式?在对供热系统进行技术改造时,要充分考虑变频调速?补水泵定压?板式换热器?温控表等先进设备,在确保供热效果的同时能把能耗降下来?

(4) 积极探索多热源供热模式?随着城市规模扩大,当前的热源供热模式已经无法满足市场需求?根据社会发展情况,多热源供热已成为该行业的未来趋势?建设管网时,要多方论证采用多热源供热的必要性和可行性,大胆采用多热源供热的新模式?

5结语

综上所述,为了确保市民平安过冬,对供暖方式的节能技术研究和创新,是行业的一项重大课题,是落实节能减排的重要举措和途径?

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