城市集中供热采暖节能技术的应用研究

城市集中供热采暖节能技术的应用研究

李勋

滨州热力有限公司 山东滨州 256600

摘要：现今，城市建筑集中供热消耗煤炭数量依然巨大，如何降低能源消耗、减少污染排放已经成为该产业发展中亟待解决的重大问题。基于此，文章立足于节能环保及城市的可持续发展，对城市建筑集中供热采暖问题进行系统探讨，透视问题，评析不足，寻找对策。

关键词：城市建筑;集中供热采暖;节能技术

我国幅员辽阔，气候类型不一。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。但在能源与环境的双重压力下，城市集中供热产业可持续发展面临的挑战依然严峻，能源消耗巨大与环境问题依然较为突出。

1 应用城市建筑集中供热采暖节能技术的重要性

我国地域面积辽阔，各地的气候类型差异较大。在冬季，我国东北、西北和华北地区气候温度相对而言偏低，因此需要通过集中采暖来进行供暖工作，在集中供暖过程当中会消耗大量的能源，不利于实现能源的节约利用。随着城镇化进程的不断加快，建筑集中采暖面积在逐渐扩大，南方地区居民也迫切希望享受集中供暖，在此过程当中可能会增加能源消耗。实施集中采暖的过程中可能会对能源消耗产生严重影响，具体表现是城市建筑集中采暖供暖大多是以煤炭能源为主，经过燃烧之后会产生二氧化碳和二氧化硫，对大气环境造成负面影响。在此情况下，就需要结合城市建筑情况来进行城市建筑集中供暖采暖，对供热采暖节能技术进行重点研究和利用，对控热采暖损失和温室气体排放进行严格控制，以此推动能源利用率的提升，可以在最大程度上保护生态环境，实现城市的可持续发展。

2 城市建筑集中供热采暖现状分析

近些年，我国处在城市化进程不断加快的背景之下，供热采暖需求和供热能力方面产生了矛盾，因为供热采暖需求在不断加大，但是供热能力均匀化方面存在不足，因此需要提高城市建筑集中供暖采暖的工作效率。首先，随着热负荷持续加大，采暖供暖需求不断增加，因此需要连接新的热网，使城市建筑集中供暖供热能力能够满足具体需求，然而当前无法满足各区域之间的均匀供热，需要对供热管网连接进行优化和改善。其次，高层建筑和旧楼层之间环境和对象有所不同，供热采暖模式也存在差别。

3 建筑集中供热采暖节能技术应用措施

3.1 集中供热调度监控系统需求分析与结构设计

3.1.1 集中供热调度监控系统管理需求分析

供热规模的提升，需求量加大，需要解决的问题非常多。例如，为了全面保障供热的有序运行，需要提升解决突发问题的速度，进而减少不良影响，以免造成更大影响。对供热管网输送热能效率产生影响的关键因素包括：1)水力失调损失；2)保温损失；3)系统失水损失。结合现有的运行情况来看，最常见的影响因素便是水力失调损失，该问题也是热能出现浪费情况的关键点。热网各换热站在工作时，产生的流量并不等同设计流量，这便是供热系统中的水力失调，也就是说热网没有依照用户需要的热量进行合理分配，造成的问题便是有些区域冷热并不均衡。

3.1.2 集中供热调度监控系统的管理原则

面对目前供热提出的要求，综合现状，为保障供热质量，满足后续节能要求，需要应用集中供热调度监控系统。针对该系统的设计，既要满足供热采暖要求，又要有节能性。此外，系统的维护要便捷，有极高的管理效率。1)系统设计符合安全要求。系统的安全性非常关键，需要有十分严密的防范技术。系统的正常运行，对环境也有一定要求，温度范围(-25～50℃)湿度范围(5%～95%)。

3.1.3 集中供热调度监控系统的总体结构设计

节能工作的开展并不简单，其中应用的集中供热调度监控系统，设计了5点内容：1)热网监控调度中心；2)数据通讯；3)换热站及供热管道监控点；4)数据遥测终端；5)二次仪表。该系统对于信息的收集需要通过远程监控终端完成，之后传递给调度中心，方便调度中心结合数据开展后续控制工作，可对运行进行有效的监管。监控系统能够对数据实时采集，并对现场进行实时模拟等，当出现异常情况时会及时报警[7]。此外，还有远程操控、查询历史数据等功能。现场控制系统功能强大，可帮助收集工作人员需要的数据信息，如温度、压力以及热量等，同时给出泵和阀门的工作状态，并控制运行。应用数据通讯网络，调度中心会获取换热站的工作数据，以便分析实时工作情况，也方便信息的存储。此外，系统还有监控、报警功能，并帮助工作人员分析获取的数据，并发出指令给各个换热站。

3.2 应用热力网节能技术

集中供热采暖系统需要面向未来不断发展，所以加入智能化系统势在必行，并对人工管理控制做出升级改造，可真正实现全面自动化目标，强化系统操作的精准程度。此外，优化后的系统也解决了浪费问题。所以，要开展的工作包括：

(1)外网节能系统

供热采暖工作除满足基本供热要求，还要注意节能环保性，所以外网节能设计至关重要。因为不同的区域有着不同的建筑规划，所以要根据建筑情况对管网进行设计，保障管网走向的科学性。热网主干线与热负荷密集区域的相似性比较多，可利用供热半径开展控制内容，不但能降低热源的消耗，还可保障成本。使用供热采暖的实际使用人数，需要挨家挨户调查，有助于提供充分的总流量。

(2)热网管控系统。

供暖各项技术的进步离不开节能技术的加入，所以一定要高质量的集中节能和热能，以便热网迈向自动化控制方向发展。以往利用人工调节的方法，因为有很多缺陷，所以很长一段时间都存在能源浪费问题，热能集中问题也很难解决。

(3)节能热网材料和设备

节能效果与节能材料、设备等密不可分。其中，调节闸阀的选择很关键，无论是耐压性还是耐温性都要非常突出，并且确保流量与直线相接近，可帮助后续调节作业的顺利进行。平衡阀的应用，需要强化其阻力，并使剩余压力彻底清除，以保障管路内的压力符合用户流量提出的要求。热网材料的应用需要很严格，除了具备基本的保温性能，还需要有抗腐蚀性。

3.3 热力源节能技术

供热采暖系统需要对真实运行情况做出分析，结合不同区域的不同情况选择相匹配的节能技术。编定节能措施时，最基础的内容便是节能和环保，减少对能源的过多消耗。所以，在制定的节能措施中，不能采用高硫煤方案，并根据节能目标选择好设备，最理想的技术便是应用清洁煤。煤炭燃烧过程的管理，可基于热力源参数对其开展自动化控制，有助于人员的安全，并确保系统运行的稳定性[8]。最后，融入智能化控制，可使运行更加完善，进一步完成缩减能耗，环保节能的目标。

3.4 用户端节能技术

集中供热采暖系统中，用户端虽为最末端，但产生的作用同样关键。在对系统分析中发现，用户端也会产生节能作用，并紧密联系着热交换率。设计和管理用户端时，要结合建筑特征，尽量减少流失的内部热量，实现节能效果。

结语

综上所述，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。

参考文献

[1]吴克秀，宗宝玲，戴雯娇.城市建筑集中供热采暖节能技术探讨[J].城镇建设，2019(4):185.

[2]马乐.城市集中供暖的节能技术途径分析与研究[J].居舍，2019(28):68.

[3]王洋洋.我国城市集中供热系统模式研究[D].邯郸：河北工程大学，2019.