摘 要：結合工程實例，從熱力站、一級管網、二級管網、熱用戶4個方面探討集中供熱節能技術。
關鍵詞：集中供熱節能技術節電熱力站一級管網二級管網熱用戶
Discussion on Energy-saving Technologies of Centralized Heating
Abstract：Combined with an engineering exampie，energy-saving technologies of centralized heating are discussed from four aspects of substation，primary circuit，secondary circuit and heat consumers．
Keywords：centralized heating；energy-saving technology；power saving；substation；primary circuit；secondary circuit；heat consumer
1 工程概況
目前集中供熱方式比較粗放，主要采用大流量、小溫差的供熱方式，能耗較大。通過切實有效的節能措施改變這種供熱方式，可以取得較大的經濟效益[1-2]
即墨大華正信小區位于青島即墨市，為既有小區，其以商業街為界分為東西兩區，以前無供熱系統，現增設供熱系統，新建大華正信熱力站。設計供熱面積約14.6×104m2，實際供熱面積約8.5×104m2。熱源為即墨金源熱力公司的高溫熱水，供水溫度為110℃，回水溫度為70℃。供熱形式為間接供熱，整個供熱系統包括熱力站、一級管網、二級管網、熱用戶4部分。本工程采用了一系列先進合理的新技術，實現了節能創新，節能效果良好。
2 節能措施
2.1 熱力站
大華正信熱力站主要從降低循環泵揚程、循環泵變頻調速、改變補水方式、取消循環泵止回閥等方面進行節能設計。
①合理選泵，控制循環泵的揚程，循環泵變頻控制。該熱力站選用3臺循環泵，即東西區各設置一臺循環泵，共用一臺備用泵，泵的流量和揚程嚴格按照水力計算確定。正常工況下，可依據東西區實際情況，分別設置泵的頻率，確保每臺泵均以較高的效率工作。東西區負荷增大時，可啟動備用泵。供熱初期或末期負荷較小時，僅開啟備用泵。此外，所有的循環泵均變頻控制。這樣既能保證運行，又能降低電耗。
②3種補水方式，保證系統安全。正常狀況下，通過自力式壓差閥由一級管網向二級管網補水；若一級管網壓力較低或二級管網失水嚴重時，則通過電磁閥由一級管網向二級管網補水；事故狀態及沖水試壓時，則通過補水泵抽取補水箱內的水進行補水。自力式壓差閥是一種機械式閥門，通過它補水不消耗電能，且一級管網向二級管網補水可以杜絕腐蝕，也可以避免出現補充冷水造成換熱器受熱面結垢導致換熱效率下降的問題。
③取消循環泵出口的止回閥，減小系統阻力。該供熱系統為獨立的閉式循環系統，當單臺循環泵突然停止運轉時，熱網中流動的水失去了循環動力，不存在反方向沖擊水泵的情況。取消止回閥不僅可以減小阻力、省電，還可以降低閥門的故障率，減少維修工作量。
④增大換熱面積，提高換熱效率。熱力站設置兩臺板式換熱器，并增大換熱面積，這樣在減小阻力的同時，可以提高二級管網的出水溫度，提高換熱效率。在換熱器出口設置反沖洗閥，定時沖洗換熱器，有效地防止換熱器堵塞。
⑤改變供熱方式。目前供熱主要采用大流量、小溫差的供熱方式，即當天氣狀況惡劣或水力失調時，一般采用增大流量的方式來解決。而該供熱系統增大了供回水溫差(提高5℃)，減小循環水量，在保證供熱效果的前提下，有效地減小了循環泵的耗電量。
2.2 一級管網
該系統采用分布式變頻供熱系統[3]
2.3 二級管網
由于該系統采用小流量、大溫差的供熱方式，因此二級管網的水力平衡更加重要。為了合理分配熱能，杜絕浪費，采用了多種二級管網平衡措施。首先進行嚴格的水力計算，通過調整管徑實現每個環路的水力平衡；其次在每棟樓的調節井內設置靜態平衡閥，保證樓與樓之間水力平衡；最后在每個單元井內設置自力式流量調節閥，使每個單元的流量維持在設計流量，從而實現單元之間的水力平衡。管網水力平衡后，流量得到了合理分配，有效避免了管網前端過熱、末端不熱的情況。
2.4 熱用戶
即墨大華正信小區為既有建筑，約50％的用戶統一安裝了戶內散熱設備及管道，其他用戶自行安裝，各用戶安裝情況差異很大。為達到相同的供熱效果，末端用戶側的水力平衡及流量分配十分重要。增大末端用戶側阻力是實現水力平衡的有效措施。因此在每個用戶入戶處增加過濾網、球閥及聚四氟乙烯節流孔板，對于統一安裝的用戶，在每組散熱器供水支管上設置大阻力閥門。增加過濾器可以增大阻力且過濾雜質，保證了單元井內自力式流量調節閥的使用。專門訂做了不同規格的聚四氟乙烯節流孔板，根據每戶室內熱負荷選擇不同規格的孔板，這樣可以在增大阻力的同時，控制每個用戶的水流量。在散熱器供水支管上設置大阻力閥門，以便實現散熱器之間的平衡，從而使每個房間都達到設計工況。
為了實現精細調節、科學節能，針對該項目選取了10戶用戶，分別是末端用戶、前端用戶和中間用戶，在每戶用戶家里安裝無線測溫儀，可以實時掌握用戶室內溫度，根據室內溫度精確調節熱力站的運行參數。
3 節能性分析
為了檢驗節能效果，選取即墨金源熱力公司的紅盾熱力站進行比較，紅盾熱力站與大華正信熱力站類似，均為既有非節能建筑的新建熱力站，通過對比兩個熱力站的耗電量和耗熱量，分析該項目節能效果。經過一個月的運行調試，供熱平穩后，從2012年12月20日開始計量，至2013年4月5 日結束。從計量結果看，計量期內耗熱量可節約41.9MJ／m2，耗電量可節約0.4509kW·h／m2，節熱11.7％，節電55.2％。
為了保證數據的可靠性，匯總了8個熱力站(均屬于即墨金源熱力公司)在2012年12月20日—2013年4月5日期間的能耗分析，見表1。從表1可知，大華正信熱力站耗熱量遠低于其他非節能建筑熱力站，且不高于節能建筑耗熱量的平均值；大華正信熱力站耗電量遠低于其他熱力站，耗電量約為其他熱力站的33％。
4 結論
該工程采取上述節能措施后，節能效果明顯，可為其他集中供熱項目的實施提供一定的經驗：
①設計時，應減少水泵揚程不必要的富裕量，降低水泵揚程，減少水泵的耗電量；嚴格進行二級管網和戶內管網的水力計算，采取相應措施，確保水力平衡；適當增大換熱器的換熱面積，并設置反沖洗閥；在用戶入戶處增設節流孔板是一項經濟有效的措施，在老城區改造項目中可廣泛使用。
②施工時，嚴格要求施工工藝，確保照圖施工，提高施工質量。施工現場情況復雜，當不能照圖施工時，應主動與設計者溝通，確保最優方案，這樣才能保障設計工況與實際工況相符。
③運行時，根據實際工況調整運行參數，適當提高供水溫度，減少循環水量，降低供熱能耗；外網調試是保證供熱效果的關鍵，調試前應科學制定調試方案，使熱量能夠按需分配，減少能源浪費。
參考文獻：
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[2]胡峰，呂國良．集中供熱系統的節能措施[J]．煤氣與熱力，2003，23(9)：568-570．
[3]姚東文，邱林．分布式變頻泵供熱系統節能影響因素[J]．煤氣與熱力，2010，30(4)：Al4-Al7．
來源：博燃網
