张璐
天津市静海区科慧热力有限责任公司 天津市 301600
摘要：节能减排是中国经济社会可持续发展的必然要求。作为供热大国，如何解决和应对城市供热系统减排问题已然迫在眉睫。本文将探讨中国城市供热系统的发展现状及如何在满足社会供暖需求的同时发掘节能空间，降低能耗，分析可能的方案策略。
关键词：城市供热系统；节能减排；策略分析。
一、引言
城市供热系统对中国人民的生产生活有着巨大的影响，尤其在气候较为寒冷的北方，供热系统已有数十年的发展历史，成为了人们生活无法缺少的一部分。在可预见的未来，中国的全国供热面积仍将持续扩大，供热总量将持续增长。社会效益和经济效益也将不断提升。但随着绿色发展的理念不断普及，我们可以清楚地看到当前的城市供热系统存在着能源利用率低，能耗大，粗放式等显著问题。我们有必要寻找这些问题的解决之道，降低能耗，减少不必要的排放，促进人类社会与自然界的和谐共处。
二、我国城市供热系统发展现状
从全世界范围来看，供暖系统的建设主要有两种模式，一种是城市的集中供暖，另一种是以户或区域为单位的供暖。在中国，这两种模式都存在。城市集中供暖系统在寒冷的北方地区已非常普遍。早在1958年，北京市就建起了第一热电厂，随后东北地区的一些主要城市也开始进行集中供热。截止到2019年底，中国的集中供热面积已达近110亿平方米，当中城市的供热面积达到了92.5亿平方米。除了城市集中供热，居民小区锅炉房，小区地热、电锅炉等区域供热或者分户水源、空气源热泵等分户供热也已迅速普及。
三、城市供热系统中的能耗排放问题
城市供热系统的建设水平既影响着人民的生产生活，又影响着城市的环境质量。如何建设和完善城市的供暖系统，我们需要从社会经济，居民生活，生态环境等多个角度去考虑。其中生态环境效益在近年来越来越多受到社会的重视，综合来看，我国城市供热系统有如下生态能耗问题：
1、 锅炉系统严密性低，热效率低。
锅炉能耗的大小与锅炉的工作状态密切相关，如果锅炉系统的严密性不够，就会使得锅炉的空气过剩指数太大，从而增加能耗。另外，由于大量劣质煤的使用（原煤中杂质、不可燃烧物多），导致锅炉无法在正常的条件下燃烧、工作，使得热效率大大降低，甚至排出了大量的污染物，极大的影响了当地居民的生活质量。据统计，当前我国各地区的锅炉平均热效率为63%上下，这个数据明显低于80%的国际锅炉平均热效率。
2、 热能输送效率低，流失严重。
热能输送效率是指被成功送达并有效利用的热能与总输送热能的比值，影响热能输送效率的因素包括热能输送管道的保温性能，严密性等，另外在中国，水力失调导致的热量流失较为严重。我国当前热能输送的效率为60%，远低于原设定的90%的目标。
3、 供热系统缺少严密的控制设备。
当热能通过单向顺流的管道来到居民区后，如果没有严密的控制设备，很容易出现供热区域分配不均的问题（往往是前端的用户获得了更多热能而末端用户的热能无法满足需求，一些住户没有获得足够的热能达到保暖的目的，只能利用其他设备调整室内温度，如空调水热等，而另一些住户则会感到室内温度过高而不得不想办法散热降温。在这种单向的供暖系统中，居民无法按照自己的需求去调节获得热能的多少，非常容易造成能源的耗费，也会造成居民生活的不便甚至提高了生活成本。
4、 化石燃料的粗放使用。
在城市供热系统中，如果将煤炭、天然气等化石燃料直接燃烧，将会造成巨大的浪费（通常情况下供热系统中的水温为100度，而上述化石燃料的燃烧温度则达到了1000多度）。
5、 管理的缺位。
由于缺少节能减排的意识，关于城市供热的许多管理未能规范。
比如在供热系统的末端，许多小区的墙面未能进行保温改造，往往是室内的温度低，暖气片的温度却很高。另外，许多地区未能有效地推广分户热计量收费，无法推动住户积极地参与到节能减排的行动当中。部分地区的管道铺设不够合理却无人监督管理。
四、节能减排的策略措施
1、 城区锅炉系统的改善升级。
应着力提高城市锅炉系统的严密性，采用水封等措施对除渣系统，引风系统、烟道等部位进行封堵，提高锅炉系统的热效率；及时清除锅炉受热面的水垢与灰垢；对不规范的小锅炉进行拆除，对锅炉的操作人员加强培训，着力推进锅炉在最佳的状态下工作；同时推动对城区锅炉的定时检查和维修。
2、 提升供热管道的保温性能。
对管道设备及时检查修理，及时更换老旧或损坏的设备；要加强对供热管道失水的管理，确保热量媒介不流失。供热管道的厚度要满足保温的需求，着力推动供热管道的直埋技术。针对水力失调的问题，应结合具体情况利用相关技术手段进行解决，比如，如果是楼下热而楼上不热的垂直失调，就应该分户控制改造；如果是因供热系统中立管散热片数量不同而造成的水平水力失衡，就应该及时加减调整散热片的数量，另外，异程式水平主管容易造成末端不热的情况，对此可以加装平衡阀或者温控阀。
3、 着力实现供热系统的智能化、自动化。
应积极利用现代智能控制技术的发展，引入智能控制设备，保障热能到达居民区后的均衡分配，减少不必要的能源消耗；建立起对锅炉的智能控制系统，建立微机机制，让锅炉在自动控制下始终保持在最佳的工作状态。
城市的集中供热系统的总体控制策略也应向智能化方向发展，例如，加入室外温度补偿控制策略，在促进节能的同时提高了居民生活的舒适度；实行回水温度控制策略，提高了能源的利用率；实行回/供水温差控制策略，可以有效地防止过量供能而造成能源浪费；实行分时段的控制和运行策略，提高系统整体的节能性;部署室温监测设备，监测用户的室内温度变化情况，降低能源的消耗，降低人力成本。
4.分层燃烧，清洁能源的利用。
供热系统的锅炉中根据颗粒的大小实行分层，让原料在锅炉的入料口处利用相关装置被筛分，粉末状或直径较小的原料被重新加工，压成较大的块状物，再进入炉中燃烧，这有助于加快锅炉中的空气流动，有助于燃料的充分燃烧，减少了炉渣中碳的含量。
除了分层燃烧，也可推动燃料的梯级利用，比如，将汽轮机排出的废气用作供热系统的燃料，可大大提高热能的利用率；也可积极推动利用工业余热，将较近地区中的工业设备中的剩余热量集中起来后用于供热系统。
化石燃料造成的污染相对较大，因此应积极推动清洁能源，如风能的应用。
5. 规范管理，完善监督。
要推动节能减排措施能够落到实处，就必须进行严格、科学和规范的管理，因此必须完善相关的规则制度，责任到人。完善监督制度，提高相关从业人员的素质，保证管理机制的有效运行。在用户方面，应该推动分户计量收费，在用户室内安装计量仪表，这样既保证了供热的质量，又推动了节能减排。
五、总结展望
推动城市供热系统的节能减排建设是一项公益的事业，又是一项紧迫的问题，解决这项问题需要技术的升级，需要相关法律法规的完善，需要相关部门尽职尽责，需要整个社会树立起可持续发展，绿色发展的重要理念。供热企业及其相关从业人员必须意识到自己巨大的责任，积极进取，提高能源的利用率，实现绿色发展。
六、参考文献
[1]城市集中供热系统的节能技术探讨.许彦梅.科技咨询 2008.NO19。
[2]丛颖,张冰瑶.供热工程能耗分析[J].区域供热,2008(04):55-58.
[3]胡可昕. 能耗信息化及智慧供热[A]. 中国市政工程华北设计研究总院有限公司.2019供热工程建设与高效运行研讨会论文集（下）[C].中国市政工程华北设计研究总院有限公司:《煤气与热力》杂志社有限公司,2019:5.