烟台科创捷能机电工程有限公司 山东省烟台市 264003
摘要:集中供热具有以热定电、绿色环保、高效利用能源的技术优势。但随着节能减排标准发生改变,集中供热系统面临着更为严苛的运行要求,相关单位必须要有效推进节能降耗工作,在保障供热质量的基础上,尽可能地控制能源损耗。本文首先分析了集中供热系统的发展现状,而后从燃烧系统、电力系统、用水系统三个角度提出了节能降耗建议,以此来为集中供热系统的优化工作提供参考思路。
关键词:集中供热;节能降耗;举措
随着温室气体排放量猛增,气候变化问题已经发展为所有人类都需要关注的全球性问题。我国逐步落实“能耗双控”机制,对相关行业提出了“双碳”目标,各行各业都需要树立节能降耗意识。我国城镇供暖面积不断增加,集中供热系统在城市建设中有着极为关键的作用,但也存在较为严重的能耗问题,因此供热企业必须要借助有效的节能降耗举措,在确保供热效果的前提下,减少能耗,提高集中供热系统的环保效益。
1集中供热的主要问题
1.1供热质量有待提升
我国集中供热技术发展速度相对较快,但是供热质量还有较大的提升空间,需要通过对供热设备实施有效调控,来确保供热质量达到相关标准。当前的热网会按照统一化的供热参数为用户提供供暖服务,而底层用户与高层用户产生了供热不均的问题。房屋建筑内部显现出程度不一的垂直失调与水平失调的情况。由于房间供热不均,造成部分热用户因室内温度过高而选择开启窗户进行散热,以此带来了严重的热能浪费[1]。而室内温度较低的用户对于供暖质量的满意度相对较低,需要供热企业以超负荷的方式来为其供热,以此使集中供热陷入恶性循环。
1.2管网水力失调
供热管网是集中供热系统的核心组成部分,有效连接了热源与供热用户,需要采取分级建设的方式,其结构复杂,整体规模较大,也是耗能较大的环节。水力输送效率不达标与水力失衡现象也会加大管网的能耗。水力失衡是引发部分供热区域冷热不均的主要原因。通过扩大水泵流量能够供热管网中的热量及时地被输送到管网末端,但会导致水泵产生过多能耗。
1.3用户损失
部分用户在供暖期间,存在盗水行为,除了使管网形成一定程度的水资源损失之外,还将一部分热量直接带走。锅炉侧必须要及时进行补水与加送热量,这就导致耗煤量与水泵能耗随之加大。在计量方法,欠缺对热量消耗情况的准确计量,导致用户的节能意识不足。
2集中供热的节能降耗举措
2.1燃煤系统节能改造举措
锅炉、换热站与热力管网是燃煤系统的主要能耗来源。在实施节能降耗工作时,首先可以开展锅炉改造工作。在新建锅炉时,既要关注其运行效果,同时也不能忽视经济成本,可优先选择循环流化床锅炉,将石灰石添加到锅炉设备中,以此可使SO2在烟气中的占比得到有效降低[2]。通过空气分级供风与低温燃烧技术也能够减少氮氧化物的排放量。锅炉的灰渣还具有良好的活性,可满足再利用的需求。同时,可对现有锅炉实施技术改造。通过分层改造,可以确保炉内的煤炭得到充分燃烧,使锅炉形成更高的热量转化率。为给煤机加设筛分系统,使体积存在差异的煤能够以分层的方式进入到炉膛内部,小颗粒煤处于上层,其可燃温度更低,以此来延长有效燃烧时间,改善燃烧效果。中等大小的燃煤居于中层,强化上层煤的实际燃烧效果的同时,也在下层煤的影响下,能够更为充分地燃烧。大块煤处于最下层,不会顺延炉排间隙向外露出。在这种燃烧方式下,燃煤的整体透气性也得到增强,通过空气使排烟温度与空气过剩系数降低,以此实现了控制热排放的目标。
针对管网实施改造时,可通过水力平衡技术来实现,将平衡阀与调节阀安装到供热管网系统中,以此来满足对管网的控制需求,以合理的方式来分配水流量,降低热损失,使热力管网形成更高的输送效率。依靠自动化控制系统,可以实时监控管网的温度与流量等指标,并结合各个供暖区域的具体热力需求,来对热源的实际供给需求进行调控。在数字化与动态化的监控技术与处理方式的支持下,管道系统可以环境变化为基准,得到及时的调整,从而达到能源平衡。另一方面,集中供热单位还需要对管网系统中的淘汰阀门实施更换,改为自力式差压、流量控制阀或者平衡阀,具体实施时,可将平衡阀安装到回水或供水管道中,将变频器安装到补水泵上。以供热直埋技术来铺设热力管道。
针对换热站,应做好设备运行工况的有效监测与及时调节,包括定期开展能效与能量平衡测试,对各个设备的实际能效情况做出合理评价。利用实时监控系统可在换热设备出现异常的第一时间安排更换等处理措施,使换热设备能够高效换热,同时也为热网调控工作提供可用依据。
2.2电力系统节能改造举措
通过改造水泵可以达到减少供热电耗与节约电能的目的。实际运用水泵时,其扬程与流量大都比设计负荷低。处于定流量系统中的水泵装置在大部分时间都是处于满负荷的运行状态,造成了电能浪费问题。因此,可利用变频控制技术来结合环境温度对水泵流量进行调整。在选择水泵时,一方面需要结合不利因素确保保留合适的富裕量,另一方面也不能忽视能源浪费问题。可在针对水泵实施变频控制时,利用管网的回水与供水压差来完成对流量的控制,进而达到把控温度的目标。通过合理的压差值来保障用户端的供热效果能够达到预期。可在选点测试后,并全面考虑综合情况,确定压差控制点的设置位置,比如换热站或者热源出口处。
针对电力系统中存在使用时间过长、老化问题显著的高耗能设备,需及时进行淘汰,部分设备及材料因运行效率与能耗不满足当前的节能环保标准,也是集中供热系统耗能居高不下的主要因素,可采用运行效率更高的电动机等设备,进一步挖掘电力系统的节能潜力。
2.3用水系统节能改造举措
管网因自身的管道设备老化,存在严重的跑冒滴漏问题,同时部分用户存在盗水行为,以此引发的水资源损失需要得到供热单位的重视。针对用水系统实施改造时,应将计量设施安装到补水总管之中,定时对补水量展开分析与统计,若补水量形成异常波动,需向监察部门进行反映,同时增加冬季巡查频率,预防出现盗水行为。在检修环节应重点做好管网的修护工作,以此来解决管道漏水等问题,控制补水量。
供热单位应当做好失水点的查找工作,可按照分单元、分楼、分区域关闭供水阀门的手段来完成排查任务,同时运用红外线温度枪与超声波流量仪来辅助排查工作,并结合污水井之中的实际污水温度以及管线供水及回水流量差来对失水位置进行推测。也可将适量节水剂或者染料添加到水中,根据染料泄漏位置来对失水点进行倒查判断。
在管理环节中,则应为相关人员建立监督考核机制,增设失水控制指标,并设置责任失水处罚以及发现失水奖励的奖惩措施,以此来引导工作人员加大对设备、管网巡查工作的重视,避免维修滞后的情况。同时还需针对管网落实定期养护工作,避免因管道结垢问题而影响换热器的高效运行,及时开展加药养护[3]。对于热用户则应推进宣传工作,并且可通过增加防失水剂的方式,使供暖水变为无法满足日常洗涤需求的带有强烈气味的脏污黑水,从而解决人为失水问题。
3结论
当前,集中供热系统在供热质量以及环保效益方面都面临着严苛的新挑战,因此供热单位一方面要针对燃烧系统、电力系统以及用水系统实施技术改造,更新设备设施,另一方面还应加强管理工作,完善设备管理、运行监管等工作制度,以此通过并行多措来实现节能降耗的供热系统优化目标。
参考文献
[1]李骞,张吉连.集中供热节能降耗措施分析[J].河南科技,2021,40(28):118-120.
[2]徐昱.城市集中供热运行管理的节能降耗措施分析[J].住宅与房地产,2019(15):284.
[3]侯宝强.城市集中供热运行管理的节能降耗措施[J].四川建材,2022,48(12):186-188.