建英
新疆城乡规划设计研究院有限公司
[内容摘要] 通过分析城镇集中供热工程设计节能问题，对锅炉、隔压站以及管网等设备进行节能技术应用。
[主 题 词] 城镇集中供热、直埋敷设、水力平衡、热计量
前言
集中供热是目前城镇公用事业主要的基础设施之一，集中供热不但可以为城镇提供稳定可靠的优质热源，还可以节约能源，减少城镇污染，有利于美化城镇环境，为城镇居民带来良好的生活空间。但随着城镇集中供热的推广和国家对节能减排工作的进一步加强，对城镇集中供热工程设计提出了更高的要求。本文就集中供热工程设计中节能技术的应用进行探讨。
一、应用供热直埋技术
室外供热管网是集中供热系统中最主要的一部分，合理选择供热管道敷设方式，对于节约投资，保证供热管网安全可靠运行，延长管网使用寿命具有重要意义。
目前工程中基本上都采用钢管、保温层和外保护管紧密结合三位一体的高密度聚氨酯保温管，管道制造标准GB/T 29047-2012《高密度聚乙烯外保护管硬质聚氨酯泡沫预制直埋保温管及管件》，其耐温可以达到150℃，直埋敷设技术与玻璃棉保温管管沟敷设相比，采用聚氨酯保温直埋管敷设可降低工程造价8%，管网热损失小为2%；且聚氨酯保温管的使用寿命是地沟敷设管的3～4倍，工期还可缩短50%。
二、应用性能好的阀门
目前，我国部分城镇一级管网和大部分二级管网及庭院管网仍使用闸阀和截止阀。这两种阀门一般都存在开关无效、泄漏严重的问题。使用闸阀和截止阀时，DN300阀门用管钳才能关闭。如果直径较大，比如DN600以上的闸阀，则需要几个人一起操作。而同样口径的进口蝶阀和国产蝶阀，只需一个人就可以灵活操作。国外的供热管网早已不使用闸阀和截止阀，而使用蝶阀和球阀。这两种阀门具有启闭灵活、无泄漏、免维护等特点。蝶阀根据密封材料的不同分为硬密封和软密封；硬密封蝶阀由于温度较高，主要应用于一次管网。软密封蝶阀在小区二网系统中使用效果良好，根据资金投入要求，也可酌情使用球阀。
三、采用管网水力平衡调节技术
引用管网水力平衡调节技术，在设计中采用调节阀、平衡阀和自力式流量控制阀等产品，使热能损失率减少10%左右，耗电量减少30%左右。一般情况下，在手动调节的基础上，供热系统的节能量可达10% ~ 30%左右。
在二网设计中，根据系统不同的运行方式选择使用手动平衡阀和自力式调节阀。
五、应用分层给煤装置
4.1分层燃烧的原理
在锅炉房设计中要求锅炉厂家配备分层给煤装置和混煤器，以提高锅炉燃烧效率和热效率。
4.2分层给煤装置和混煤器运用的节能效果
1、工程中采用分层给煤装置和混煤器，减少漏煤，炉排通风良好，燃烧充分，炉渣含碳量降低，机械不完全燃烧损失（q4）大大减小。
使锅炉排烟损失降低，锅炉效率和锅炉出力进一步提高；
2、炉排表面燃烧平衡，避免了司炉工的劳动强度，提高了锅炉运行自动化程度。；
3、由于分层燃烧，通风良好，降低了通风阻力，降低了风机的电耗，节约了电能；
4、煤在炉排面上的充分燃烧和稳定运行，降低了锅炉原有烟气浓度，防止了大量氮氧化物的产生，减少了对环境的污染。
六、采用尾部受热面
在锅炉房设计中要求锅炉厂家配备省煤器和空气预热器。角管膜式壁锅炉的主要特点是炉膛及受热面四周均采用全封闭式的膜式水冷壁，炉膛横截面积大，容积大，化学不完全燃烧和机械不安全燃烧损失小，锅炉热效率高、燃烧稳定，锅炉尾部采用省煤器和空预器可以进一步降低排烟温度、炉排底下送入热空气以提高锅炉燃烧效率，节能降排。排烟温度的降低增加布袋除尘器的使用寿命，节约运行费用。
七、引用分布式变频技术、变频器和变压器
在锅炉房、隔压站以及换热站设计中均采用分布式变频技术、变频器实现变流量运行，减少电耗，采用变频器控制节电约30%；
换热站安装智能控制装置（含气候补偿器），按气温变化自动调节供热量，减少热量消耗。
改造设计中将高能耗的变压器更换为节能型变压器，节能效率8%以上。
八、应用供热计量技术
供热计量的目标是为了促进城镇供热体制改革，一方面保障供热质量，深化收费制度，另一方面达到节约能源降低耗能的目的。室温控制等节能控制技术是实现热计量的基础，同时是展示热计量节能效果的途径之一。《中华人民共和国节约能源法》第三十八条规定，国家应该采取措施，对集中供热的建筑，逐步实行分户热计量和按热量消耗收费制度。对于已建建筑或者新建建筑实施节能改造，应当按照规定安装热量计量装置、室内温度控制装置和供热系统控制装置。
因此，城镇集中供热分户热计量采用以下两种方法：
1、一是用建筑热量表对建筑进行计量，然后按户分摊；
2、二是利用户用热量表直接结算。
九、结束语
集中供热工程作为一项系统工程，从热源、管网、热用户及阀门、管件在设计、制造、安装及启动运行中的每个环节节约能源、降低排放。
集中供热运行是否正常直接关系到城镇居民生活质量，在具体设计中遵循采用新技术、新工艺、新设备，以经济合理、安全适用、保障运行为原则，使集中供热工程的节能设计力保供热系统及设备的性能得以充分发挥，并最大限度地减少施工强度，降低工程造价，使热网系统运行既经济、安全，又能保证系统能长期稳定运行。
参考文献：
1）《集中供热设计手册》李善化 康慧等主编 中国电力出版社出版；
2）《直埋供热管道工程设计》王飞 张建伟编著 中国建筑出版社出版；
3）《锅炉房实用设计手册》第2版 机械工业出版社出版。