城市建筑集中供热采暖节能技术探讨

发表时间:2020/11/20   来源:《工程管理前沿》2020年23期   作者:肖培超 曹波
[导读] 我国幅员辽阔,气候类型不一。
        肖培超  曹波
        淄博市热力集团有限责任公司   山东淄博   255000
        摘要: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。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。
        关键词:城市建筑;集中供热采暖;节能技术
        1集中供热分析
        20世纪50年代末,我国开始兴起集中供热。在20世纪80年代之前,分散式锅炉房供热是我国的主要供热形式;在20世纪80年代之前,大型集中供热系统如热电热电联产开始发展壮大,在供热领域,换热站和控制系统技术也开始不断的被应用,集中供热系统的供热规模越来越大,具有高污染、低热效率、高能耗的分散燃煤小锅炉房被逐渐的拆除或改造。目前根据我国集中供热系统的能源种类和运行管理模式的现状,供热节能改造产业是一个具有巨大发展潜力的产业,近十余年来,我国供热节能改造行业已取得了较大的进步,但与国外发达国家相比,节能改造行业仍处于一个相对初级的阶段,未来供热节能改造行业的发展趋势将主要呈现如下三个方面:(1)系统化:供热节能行业的节能产品越来越多元化、系统化,要求企业更多的从热源、管网、到末端的供热整体系统出发,提出相应的节能改造方案。(2)数据化:整个供热系统通过仪表监测设备实时监控系统相关数据,水、电、热的能源消耗情况可以及时得到掌握,通过计算机对监测到的数据进行整理、分析,为供热系统节能提供基础数据和决策手段;(3)服务化:对于供热节能改造项目,节能改造方案提供商和节能产品供应商直接承包经营、委托运营,逐渐向供热能源管理服务商转型。
        2城市建筑集中供热节能的现状
        从客观的角度来分析,集中供热节能的提出、操作,已经能够对很多地方的资源节省,产生非常好的推动效果,在经济效益、社会效益的创造上,同样可以大幅度的提升,很多隐患和问题的处置,都取得了不错的成果。但是,对于集中供热节能本身而言,并不是一件容易的事情,各方面的工作安排、部署,都要加强有效的调整,促使阶段性的工作执行,能够得到更好的发展目标。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为集中供热节能的现状,主要是表现在以下几个方面:第一,集中供热节能的意识有所提升,但是在具体的节能设备和技术体系,以及日常的管控方面,需要进一步的优化。例如,部分地方在集中供热节能过程中,按照粗放的手段来完成,表面上能够得到按部就班的效果,实际上的节能进步空间较大,因此无法在整体的成绩上更好的提升,造成的潜在性损失较为突出。第二,集中供热节能的设备革新,部分企业完全是按照盲目革新来完成,缺少系统的考察与设备的对比,因此对于集中供热节能的创新,构成了一定的阻碍。
        3城市建筑集中供热采暖节能技术
        我国大部分地区处于冬冷夏热、寒冷或严寒地区,随着我国经济水平的飞速发展,人民生活水平的不断提高以及城镇化建设的推进,人们对建筑采暖愈加重视。为满足人们的采暖需求,能源的投入势必不断增加,随着人口基数的不断增大,建筑采暖能耗也会不断增加。本节对居住建筑采暖节能技术做出探讨与分析,希望能为节能减排提供技术思路。3.1热源节能技术对于城市居住建筑集中供暖的热源来说,采取一些行之有效的节能技术能从根源上减少热能的损耗。我国在城市供暖中大多采用煤炭作为燃料,煤的质量好坏对热能产生的多少和污染物排放浓度有着很大影响,故热值高的低硫煤是作为燃料的最佳选择,可最大限度提高热力转化。同时,为了提高煤的燃烧使用效率,锅炉的选型极为重要。


        对于锅炉设备的选型,循环流化床锅炉是近年来最佳的选择,其具有以下优点:①循环流化床锅炉最大的优点就是其能够使用各种各样的燃料,对于燃料的燃烧使用效率极高,并且可以利用灰渣等不可燃物质中的热量将新入炉的煤炭加热至燃点,而新加入的燃料又可保证炉内温度,并在燃烧后形成灰渣,再次加热新燃料,最终形成良性循环;②循环流化床锅炉有着极其高效的脱硫功能,其可对未脱硫的飞灰进行循环燃烧脱硫,并利用已脱硫的飞灰产生的硫酸钙进一步提高脱硫效率;③循环流化床锅炉燃烧强度高,燃料需求小。由于循环流化床锅炉较小的炉膛面积,其燃烧所需的燃料较少,一定程度上提高了燃烧速度,提高了燃烧效率,减少燃料浪费。
        3.2太阳能辅助加热技术
        太阳能辅助加热技术是比较常见的供热系统的加热技术,这些设备由于具备了太阳能辅助加热功能,添加适当的分配参数就可以提高供热系统的可靠性和自动化程度。另外,太阳能是可持续能源,对环境没有影响,可以实现经济和节能的目标。太阳能投资相对较低,企业的经济收益也会增加,但是相关人员必须结合每个区域的周围环境来建设该设施。
        3.3热力网节能技术
        (1)外网设计节能。在集中供热区域中,因为各方面因素的影响,造成工程造价较高,包含很多的部门,需要很多的投资。所以,要想提升供热节能效果,就需要加强外网设计。首先,要结合小区规划进行管网布置,明确走向;其次,要明确科学的敷设方式;再次,热网主干线要尽量靠近热负荷密集区,确保供热半径是最小的,这样可以有效地减少成本;第四,要落实好供热采暖用户,尽可能地正确达到预测发展,进而确保供热总负荷确定的合理性;第五,选定科学的热指标;第六,确保管网参数设计的科学性;最后,在设计热网支管和用户入口管径时,需要依据外网总压力平衡计算予以确定,对其流通能力进行核算。
        (2)热网管控现阶段国内集中采暖热量在不断地发展,最显著的提升就是在热能集中及其节能上。要想实现节能和热能集中,就需要依靠热网的自动化控制技术。以往的手动调节方式显然已经无法解决网路的能力和能源节约的问题。要想有效地推动自动化控制,有效地管理城市集中采暖供热,就需要有关部门注重几方面的问题,即集中采暖供热系统的可靠性、可信性和运行管理水平问题。
        (3)安装维持管内阻力平衡装置。在供热系统里,管内阻力可以进行自我调节,然而在调节之后要能够始终保障管中的阻力保持在平衡状态。循环水泵扬程要能够按照阻力较大的管段来进行确定,一旦管段当中所存在的压力难以全面排出,就会使得水力失调,让供热系统产生供热不均匀的现象。而出现这一种问题之后,工作人员要能够通过相应的措施来进行调节,尽量让阻力达到平衡,但实际调试时候其复杂程度也是较高的,反复调试有可能耗费过多人力物力。因此,目前必须使用让水力平衡的方式,来对阻力完成调节要求,使管网的各段都可以保持在一个水力平衡的状态。通过使用平衡阀来维持调节功能,可以有效优化热管网系统中的自动调节功能,而技术人员要能够及时控制平衡阀来控制阻力。
        4结束语
        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]张博玮.集中供热换热站控制系统设计与应用[D].包头:内蒙古科技大学,2019.
        [2]康勇.基于供热系统监控平台的供暖能耗分析与综合能效评价[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.
        [3]张洪涛,焦友须.居住区住宅供热采暖节能相关问题的研究[J].住宅与房地产,2018,516(30):84.
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