城市建筑集中供热采暖节能技术探讨

城市建筑集中供热采暖节能技术探讨

石勐勐

天津市热电有限公司 天津市 300000

摘要：城市集中供热采暖节能技术实际上关联多个环节，在原煤为主要热源燃料的当下，可在相关技术价值负荷范围之内开拓，对热源、热力网、热用户相关环节进行改造升级，减低能耗。放眼未来，尤其在国家节能减排目标任务规制下，针对燃煤方式集中供热的改进和完善技术措施超出了其自身的价值负荷，此时，必须转而探索综合清洁供热的可持续发展道路。

关键词：城市建筑；集中供热采暖；节能技术

1城市集中供暖概述

城市集中供暖主要是针对北方城市，由于气候寒冷必须要实行城市集中供暖以满足人们的生产生活需求，确保人们的生存发展。城市集中供暖系统无论是建设过程还是运行过程都需要消耗大量的能源资源，为节约资源，响应绿色环保倡导，需要实现城市集中供暖的节能，减少能源资源消耗，在这其中节能技术的研究和应用是关键。对于特别寒冷的城市在集中供暖过程中能耗极高，要达到整个区域供暖系统减少能源消耗的目标，必须要在全区域范围内加强对节能技术的应用。在实际的供暖节能实施过程中必须要加强各单位之间的配合，调动供暖相关单位的积极性，积极合作引进先进节能技术。同时供暖节能对供暖系统的材料有很高的要求，相关部门及工作人员还需要对系统进行改进优化，结合节能经验和节能技术达到节能减排的效果，从而为城市的可持续发展作出贡献。

2城市供热采暖问题

2.1技术标准体系难以完全确立

绿色发展理念促进节能环保发展，节能环保发展又对技术提出更高的要求。城市集中供热系统中，热源、热网、热用户三大核心环节实际关涉的技术环节非常多，相对于供热与取暖目标的实现，供热方案开放性强，准入门槛较低。在城市快速发展与供热需求迫切的情形下，导致基础设施建设最初从先有到后好的改造升级，面临“尾大不掉”的实践操作困难。热力网基础设施工作浩大，且隐蔽工作较多，而改造升级十分困难，耗费甚巨。

2.2供热采暖之间矛盾较为突出

我国城市发展速度较快，供热需求的增加对供热能力提出新的挑战。首先，热负荷或成为热负荷过重，对于新增需求，需接入原有热网，虽城市整体集中供热能力充分，但难免发生区块供热不均的情况，也可能导致供热管网连接方面的问题。其次，新楼与旧楼并立、多层与中高层同在，供热环境、对象不同，供热方式也不同。但往往集中于一个供热系统，这给供热单位带来了较大困难，因会出现高层热负荷问题，综合考虑投资及运行成本后，往往采取不同建筑统一供热模式，但这可能不能满足不同高度的热负荷需求。最后，用户系统情况复杂多元，难以把控。一是建筑物墙体保温情况各异；二是室内防寒保暖情况各不相同。

3城市集中供暖的节能技术途径分析

2.1 科技引领，大力推广智能化技术应用

传统集中供热采暖中能源利用率低的原因包括4个方面：第一，热源方面，锅炉效率较低，一般在75%左右。另外，排烟温度过高、燃料燃烧不充分、管道保温差、设备缺乏气象温度自动调节能力等也是锅炉效率低下的表现。第二，热网方面，导热系数通常按经济值设计，保温性能不高，同时，管径过大造成流速低，供热半径远等因素造成热网温升大，热损失多使供热整体的输送效率较低。此外，补水量大，水力失衡，近端热有余、远端热不足等现象较为常见，无法满足所有用户供热需求。第三，热用户方面，建筑物内的采暖系统设计存在缺陷，水力垂直与水平失调，热损耗严重。另外，散热器设计不合理，且不乏用户私自改装情形，片数设计规格不统一，过多过少都会影响热交换效果。第四，其他方面，如公共场所供热存在运行管理不善的情形，尤其在夜间歇业时段供热，从利用率上看，属于浪费。针对上述情形，应大力推广智能化技术应用，在供热智能运行、管理中发挥积极作用。智能运行中，对热源运行进行监督和职能调节，实时监督热源、热力站、热力网运行数据，结合运行环境参数（室温与外温），对热负荷形成可视化数据图形，以便及时控温增温，适时选择最优化供热方案，提高能源利用率。用户方面，可设置自动恒温调节阀、监测感应设备、分户计量等设施。避免近端供热过剩，远端供热不足，实时监测感应室内采暖设备，用多少热，收多少费用，避免打统账等粗放式经营之类的人为因素造成热能浪费。注重从智能化技术应用到智能化管理的转变，整合现有智控手段，大力引进新的智能技术手段，真正建立人机一体、人机协调，不断完善运行、应急、监测、服务等管理水平。

2.2 综合清洁供热发展模式分析

综合清洁供热是未来发展的一个方向，现结合案例，对有关问题作技术分析。15 t天然气锅炉和燃煤锅炉运行成本对比分析。

表1 燃煤锅炉、燃气锅炉主要参数对比

（1）锅炉主要成本投入。

限定条件：蒸发量均为15 t/h，折旧年限均为10年，吨蒸汽热值2 511 511.1 kJ。比较成本投入如表2所示。

表2 燃煤锅炉、燃气锅炉主要成本投入比较

（2）环保成本。

燃气锅炉燃料为天然气，无须做脱硫除尘处理。燃煤锅炉以龙里煤为实验对象，生灰价格560 元/t，脱硫成本10.35 元/t，燃煤锅炉、燃气锅炉环保成本对比如表3所示。

表3 燃煤锅炉、燃气锅炉环保成本对比

（3）人力成本。

限定条件：班长、主司炉、上煤工、脱硫清灰工等三班倒，动力主任1人。一般情况下，动力主任、司炉班长人数相同，但燃气锅炉不需配置上煤、脱硫及清灰工，人力成本缩减。总体为：燃煤锅炉需人力25人，人工费用110万元，燃气锅炉需人力7人，人工费用38万元。

（4）耗电及其他成本。

限定条件：运行时长5 760 h，电费0.75 元/kWh。结果：燃煤锅炉耗电成本为104万元，燃气锅炉耗电成本为43.2万元。其他成本：水费、软水处理费合计5.5 元/t。

（6）结果运用。

各项成本比对中，除汽燃料成本外，其他成本比对燃煤锅炉均高于燃气锅炉（吨汽其他成本相同），但吨汽综合成本比对燃气锅炉较高，为253.56元（燃煤锅炉为151.02元）。值得一提的是，燃气锅炉的环境成本为零，基于环境治理成本投入的相对不确定性，规模化条件下，燃气锅炉的这一优势会被放大，但材料成本投入会成为其规模化发展的巨大阻碍。鉴于此，对于效益较好的企业，重点防污治理地区以及天然气产地，可大力发展燃气供热，加强相关技术研发。而对于企业效益较差，或不具备相应条件的地区，可选择运行成本较低的燃煤锅炉。应积极开展相关探索，扩展综合清洁供热领域，加强科技研发创新，才能从根本上寻求到城市集中供热绿色发展道路。

结束语

我国幅员辽阔，气候类型不一。在冬季时节，东北、华北、西北气温较低，居民热力需求旺盛，长江以南部分省市亦有集中供暖迫切需求，城市集中供热发展有南移和供热面积逐渐增大趋势。经过数年来卓有成效的治理，我国城市集中供热发展速度较快，成效显著：能源利用效率逐步提高、供热过程中污排逐步降低、集中供热基础设施逐步改造升级、科技含量水平逐步提高。

参考文献

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