试议探析北方集中供暖节能技术要求

论文导读：系统各环节中的应用及控制。关键词：集中供暖、节能技术、锅炉房设备、热网节能、后期运行管理一、引言据中国建筑节能年度发展研究报告2010，北方城镇采暖是我国城镇建筑能耗比例最大的一类建筑能耗，占我国建筑总能耗的25%左右，占城镇建筑能耗的40%左右，而且随着生活水平的提高，目前北方城镇有采暖的建筑占当
摘要：建筑节能工作是国家节约能源、保护环境、实现可持续发展战略的重要组成部分。随着国民经济持续快速增长和建设事业的迅速发展，人们对住宅及公共建筑的人居品质要求也越来越高，使得采暖和空调设施激增，诸多因素导致建筑能耗大幅度增加，预计到2050年，建筑能耗将占国家总能耗的三分之一。本文通过对笔者所参与的采暖系统的设计进行分析，以探讨节能技术在供暖系统各环节中的应用及控制。
关键词：集中供暖、节能技术、锅炉房设备、热网节能、后期运行管理
一、引言
据中国建筑节能年度发展研究报告2010，北方城镇采暖是我国城镇建筑能耗比例最大的一类建筑能耗，占我国建筑总能耗的25%左右，占城镇建筑能耗的40%左右，而且随着生活水平的提高，目前北方城镇有采暖的建筑占当地建筑总面积的比例已接近100%，因此，北方采暖节能在我国节能以及建筑节能中有重大意义。本文主要阐述采暖系统设计中，由供暖设备、热力管网、末端供暖设备、自动控制系统及后期合理运行维护管理等方面的节能技术的应用。

二、加强锅炉房设备的节能降耗：

目前的供热按供热方式分主要有四种：城市热网供热、区域锅炉房供热（含燃煤、燃气、燃油、电热锅炉）、清洁能源分户自采暖（天然气壁挂炉、电采暖）和小火炉取暖。按燃料种类分主要有燃煤、燃油（气）和电热。由于天然气为较为可贵的清洁能源，因此如何实现燃气锅炉内供热的节能，首先就需要着手于产品自身的各种节能设计。
2.

1、烟气冷凝热能回收系统

中小型燃气（油）蒸汽锅炉（包括进口锅炉）大部分都不带省煤器和空气预热器，因而造成锅炉排烟温度偏高，一般在160℃以上，有的甚至达到200℃，锅炉的排烟损失较大。燃油、气锅炉排烟热损失约为8%~16%，排污热损失1%左右，炉体散热1~2%，不完全燃烧1%，有效利用热约在80%~91%，烟气中包括N2占68%、Co211%、H2O16%、O24%、SO22PPM、NOx80PPM。排烟温度若为200℃，经过高效全热回收换热器，可将烟气温度降低至70C以下（甚至降低至45℃），则可将20℃的锅炉补水提高到85℃，大量节约了能源，同时，由于油气（特别是天然气）含硫量很少，烟气中SO2含量很低，绝大部分都溶解到了烟气冷凝水中排放了，加之烟气余热回收器都采用不锈钢材质，保证装置可靠的抗腐蚀性能，因此整套装置的使用寿命在5~6年以上。采用烟气冷凝热回收系统，在不影响锅炉本身热效率的前提下，再提高锅炉热效率3%~8%，将是一种投入最低，收益最大的节能方式。
2.

2、锅炉房循环水泵的节能措施

循环水泵是锅炉房设备中较大的耗能设备。循环水泵电耗占锅炉房设备电耗的比重很大，减少循环水泵的电耗也是节能减排的重点之一。
理论循环泵有效功率：Ne=V·△p·ρ·g/3600（1）
其中，Ne为有效功率（w），V为循环水流量（m3/h），△p为系统阻力（m），ρ为水密度（kg/m3），g为常数9.8N/kg。
由（1）式可见，热量输送的有效功率Ne同流量V成正比，同系统阻力△p成正比。
另外有热水网路的水里特性可知：
△p=S·V2 (2)
将（2）式代入（1）可得：Ne=S·V3·ρ·g/3600 (3)
可见，水泵有效功率只与流量V的立方成正比，减少循环泵流量将降低电耗。
因此对循环水泵采用变频调速技术，按负荷需要调节风量与水量，维持锅炉运行的最佳工况，既可节约燃煤（气），又可节约耗电量，实现计算机实时全程控制，总体节能率可达7％左右。
2.

3、加强司炉人员节能减排的知识

培训司炉人员加强节能减排知识，每一个思路人员能够根据热负荷等变化情况调整锅炉的运行，同时加强锅炉房设备的日常维护保养，杜绝锅炉系统存在跑冒滴漏等情况，保证传热部件表面及延期通道不得有积灰，保温、隔热层不得有破损等。

三、加强热网节能设计

3.

1、外网设计节能

(1)管网布置及走向应统一规划。 (2)确定合理的敷设方式。根据具体情况，进行科学论证，以确定合理的敷设方式。近年来，硬质聚氨酷保温直埋技术，已在摘自：毕业论文下载www.7ctime.com
我国迅速推广用，实践证明，直埋技术具有架空与地沟敷设不可比拟的优点。它具有保温性能好，占地面积少，施工周期短，耐用期长，工程造价低等优点。
(3)热网主干线力求靠近热负荷密集区，避免论文导读：
输送管段过长，合理利用“最小树原理”，使供热半径最小，投资最省。
(4)管网参数设计要合理。对一个热网工程在平面布置基本确定的情况下，影响其投资与运行费用的主要因素是供水温度比摩阻。我国城市集中供热一般为低温热水，热网比摩阻选取应遵循使主干线尽量降低、支线尽量加大的原则。
(5)热网支管及用户入口管径的设计，应按外网总压力平衡计算来确定，并核算其流通能力。对热负荷差不多，但离热源远近不同的用户，应依照压力平衡的原则进行设计，使其流量分配均匀，避免只凭经验估计、采用同一管径而造成远近冷热的现象发生。
3.

2、重视水力平衡、提高水力稳定性

室外供热管网各并联环路之间的水力平衡是整个供暖系统达到节能的必要条件，可防止近热远冷、冷热不均现象的发生。
当管路阻力不平衡时，往往近处用户室温过高，需开窗散热，浪费能源。远处用户则室温过低。设计时应尽量使各并联管路阻力平衡，但管路长度相差悬殊，设计无法达到阻力平衡时，采用技术手段，如阀门调节、设减压孔板、设自动平衡阀等。这一过程应在设计及安装调试阶段完成。水力平衡的调节手段是在各建筑入口处设调节装置，经过水力平衡调试可以节约能源10％左右。
对于一般作启闭用的阀门（如闸阀截止阀和球阀），因其开启度—流量曲线非线性，不宜作为调节阀使用。平衡阀除具有调节功能外，还可测定通过的流量，是极有推广价值的产品。采用减压孔板时，孔板用不锈钢制作，孔径按下式计算：
d=

3.56（G2/H）1/4

式中：d为减压孔板孔径mm；G 为供暖入口热媒流量 ，m3/h；H 为供暖入口多余压力，MPa。水力稳定性是指系统通过运行调节确定各用户间的流量后，保持其固定不变的能力。水力平衡相对于水力稳定性而言是主要的。 提高用户的压力损失，可提高外网的水力稳定性（如室内采用串联方式）。
3.

3、加强保温、提高管网输送热效率

通常来说室外管网输送热效率应大于90%，这就需要对热网的设施和选用优质的材料进行保温节能，加强维护管理，防止水浸，破坏等。

四、加强末端设备的节能控制

4.

1、室温调控系统

温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，若供暖系统不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。将散热器温控阀安装在采暖系统中，可以通过恒温控制、自由热、经济运行等作用调节室内温度，实现环境舒适与节能作用。温控阀的调节特性与散热器密切相关，散热器的调节特性除与散热器本身相关外，还与供水温度和设计温差有关，设计温差越大，散热器的调节特性就越接近线性。
散热器系统应在每组散热器安装散热器恒温阀或者其他自动阀门来实现室内温控，通断面积法克采用通断阀控制户内室温。散热器恒温控制阀具有反手室内温度变化并根据设定的室内温度对系统流量进行自力式调节的特性。使用散热器恒温控制阀可实现对室温的主动调节以及不同室温的恒定控制，可有效利用室内自由热、消除供暖系统的垂直失调从而达到节省室内供热量的目的。