1. 安裝熱工儀表，掌握系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況
供熱系統(tǒng)安裝所需的熱工儀表是掌握系統(tǒng)運(yùn)行工況、準(zhǔn)確了解和分析系統(tǒng)存在的問題、采取正確方法與措施以達(dá)到節(jié)能挖潛目的重要手段。目前熱工儀表安裝不全、不準(zhǔn)的情況比較普遍，因此，必須要按照規(guī)定補(bǔ)齊所有熱工儀表，并保證儀表的完好和準(zhǔn)確。
2. 加強(qiáng)鍋爐房的運(yùn)行管理，是投資少、效果顯著的節(jié)能措施
⒈司爐人員及水處理人員必須經(jīng)國家勞動(dòng)部門或技術(shù)監(jiān)督部門培訓(xùn)并考試合格；
⒉建立正確、完善、切實(shí)可行的運(yùn)行操作規(guī)程；
⒊鍋爐房水處理(包括軟化水或脫鹽、除氧)設(shè)備處理后的水質(zhì)，必須達(dá)到而易見國家規(guī)程規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁鍋爐直接補(bǔ)自來水或河水；
⒋嚴(yán)格執(zhí)行定期維修，停爐保養(yǎng)制度，保證設(shè)備完好，杜絕跑、冒、滴、漏。
3. 采用分層燃燒技術(shù)，改善鍋爐燃燒狀況
目前城市集中供熱鍋爐房多采用鏈條爐排，燃煤多為煤炭公司供應(yīng)的混煤，著火條件差，爐膛溫度低，燃燒不完全，爐渣含碳量高，鍋爐熱效率普遍偏低。采用分層燃燒技術(shù)對(duì)減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率，有明顯的效果。
沈陽惠天公司一臺(tái)10.5MW的熱水爐，采用分層燃燒后，熱效率由70.2%提高到75.1%，爐渣含碳量由13%下降為10%。唐山熱力公司采用該技術(shù)，使鍋爐熱效率提高10～15%，爐渣含碳量降低至10%以下，而且鍋爐燃燒系統(tǒng)的設(shè)備故障大大減少，提高了鍋爐運(yùn)行的可靠性和安全性。
對(duì)于粉末含量高的燃煤，可以采用分層燃燒及型煤技術(shù)。該技術(shù)是將原煤在入料口先通過分層裝置進(jìn)行篩分，使大顆粒煤直接落至爐排上，小顆粒及粉末送入爐前型煤裝置壓制成核桃大小形狀的煤塊，然后送入爐排，以提高煤層的透氣性，從而強(qiáng)化燃燒，提高鍋爐熱效率和減少環(huán)境污染。中原油田鍋爐燃用鶴壁煤，粉末含量高，Φ＜3mm的煤粒約占60～70%，采用此技術(shù)后，爐渣含碳量降低到15%以下，鍋爐效率提高了8%，煙塵排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，年節(jié)煤8～10%。
沒有空氣予熱器的鍋爐，因?yàn)橄驙t排上送的是冷風(fēng)，容易造成大塊煤不易燒透，使?fàn)t渣含 碳量反而略有增加，不宜采用。
4. 采用復(fù)合燃燒技術(shù)，增加鍋爐出力
對(duì)大型鏈條爐排鍋爐，當(dāng)用戶熱負(fù)荷增加，擴(kuò)建鍋爐沒有地方時(shí)，亦可采用復(fù)合燃燒技術(shù)，在鏈條爐排鍋爐的爐側(cè)或爐前，增裝一套磨煤系統(tǒng)及煤粉噴燃裝置，將制成的煤粉吹入爐膛內(nèi)，依靠爐排上的火床，引燃煤粉，使在爐內(nèi)形成層燃和室燃兩種燃燒方式。采用復(fù)合燃燒，需要增加燃燒空間，加大除塵力度，但可以提高鍋爐出力和效率。沈陽惠天公司在29MW的熱水鍋爐應(yīng)用此技術(shù)后，出力提高20～30%，爐渣含碳量降低4.5%，鍋爐熱效率提高12.5%。
5．中小型鍋爐采用煤渣混燒、減少爐渣含碳量
中小型鍋爐、采用煤與爐渣混燒法是一種投入較很小，效果很好的節(jié)煤措施。煤與爐渣的比例約為4:1，充分混合后入爐燃燒，煤中摻了顆粒較大的渣，減少了通風(fēng)阻力，送風(fēng)更加均勻，增加了煤層的透氣性，提高了燃燒的穩(wěn)定性，使?fàn)t渣含碳量顯著下降。北京市昌平縣房管局供暖服務(wù)公司，海淀區(qū)房屋土地管理局房屋設(shè)備經(jīng)營管理處及天津市房屋供熱公司在14MW鍋爐上采用煤與渣混燒法后，爐渣含碳量分別下降到3%～8%。
6. 改善鍋爐系統(tǒng)的嚴(yán)密性，降低過剩空氣系數(shù)
鍋爐的過?？諝庀禂?shù)是評(píng)價(jià)鍋爐燃燒狀況的一個(gè)重要參數(shù)，只有過?？諝庀禂?shù)達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，鍋爐才能在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下燃燒，因此要采取防止鍋爐本體及煙風(fēng)道滲漏風(fēng)的措施，改善鍋爐及煙風(fēng)道的嚴(yán)密性，降低過?？諝庀禂?shù)以提高鍋爐的效率和出力
沈陽惠天公司對(duì)鍋爐除渣系統(tǒng)進(jìn)行水封，同時(shí)對(duì)鼓、引風(fēng)系統(tǒng)、爐墻、煙道等漏風(fēng)點(diǎn)封堵后，鍋爐熱效率由68%提高到76%，過剩空氣系數(shù)從2.9下降為2.1，鍋爐不僅升溫快，而且爐渣含碳量也能降到12%以下。
7. 保證鍋爐受熱面的清潔，防止鍋爐結(jié)垢
鍋爐的水冷壁、對(duì)流管束、省煤器、空氣予熱器等受熱面積灰和鍋爐結(jié)垢是影響鍋爐傳熱的一個(gè)主要因素，據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定，水垢的熱阻是鋼板的40倍，灰垢的熱阻是鋼板的400倍，因此要建立及建全鍋爐水質(zhì)管理和定期的除灰制度，保證鍋爐用水的水質(zhì)和鍋爐受熱面的清潔，以提高鍋爐效率和設(shè)備使用壽命。
8. 大、中型鍋爐采用計(jì)算機(jī)控制燃燒過程，提高鍋爐效率
對(duì)大中型鍋爐房應(yīng)逐步建立微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制。由于鍋爐燃燒過程是一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)雜變化過程，各種各樣的因素都會(huì)引起工況的變化，只有實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的自動(dòng)控制才能達(dá)到鍋爐的最佳燃燒工況，熱效率達(dá)到最高。
北京北辰熱力廠經(jīng)過多年努力，采用兩臺(tái)PLC工控機(jī)對(duì)9臺(tái)35t/h的蒸汽鍋爐進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒自動(dòng)控制。根據(jù)負(fù)荷狀況，對(duì)蒸汽壓力、流量、煤量、爐膛溫度、排煙溫度、煙氣含氧量進(jìn)行綜合分析和尋優(yōu)調(diào)整，以達(dá)到人工操作難以達(dá)到的效果，同時(shí)還可以根據(jù)煤質(zhì)的好壞，加濕程度等因素適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，以達(dá)到最佳燃燒工況。幾年來運(yùn)行工況一直平穩(wěn)，噸汽標(biāo)煤耗平均下降9.8kg/t，爐渣含碳量降低1.37%，效果顯著。
9. 熱水鍋爐加裝熱管省煤器，利用排煙熱量提高鍋爐進(jìn)水溫度
當(dāng)熱水鍋爐排煙溫度偏高時(shí)，在鍋爐上加裝熱管省煤器，降低排煙溫度，并提高鍋爐進(jìn)水溫度，提高熱效率。“熱管”是一種利用管內(nèi)工作液體的兩相變化，以潛熱為主進(jìn)行傳熱的新型高效傳熱元件，節(jié)能效果明顯。沈陽惠天公司一臺(tái)7MW熱水爐采用此技術(shù)后，鍋爐出力提高了4.4%，排煙溫度降低了30℃。
10. 改變大流量、小溫差的運(yùn)行運(yùn)行方式，提高供水溫度和輸送效率
目前國內(nèi)供熱系統(tǒng)，包括一次水系統(tǒng)和二次水系統(tǒng)都普遍采用大流量小溫差的運(yùn)行方式，實(shí)際運(yùn)行的供水溫度比設(shè)計(jì)供水溫度低10～20℃，循環(huán)水量增加20～50%。此種運(yùn)行狀態(tài)使循環(huán)水泵電耗急劇增加(50%以上)、管網(wǎng)輸送能力嚴(yán)重下降、熱力站內(nèi)熱交換設(shè)備數(shù)量增加。其原因除受熱源的限制不能提高供水溫度外，主要是因?yàn)楣芫W(wǎng)缺乏必要的控制設(shè)備，系統(tǒng)存在水力工況失調(diào)的問題，為保證不利用戶供熱而采取的措施。因此，應(yīng)該在供熱系統(tǒng)增加控制手段，解決了水力工況失調(diào)后，將供水溫度提高到設(shè)計(jì)溫度或接近設(shè)計(jì)溫度，以提高供熱系統(tǒng)的輸送效率、節(jié)約能源，并為用戶擴(kuò)展打下良好基礎(chǔ)。太原市熱力公司在太原第一熱電廠供熱系統(tǒng)上采用了分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，提高了初寒期的熱網(wǎng)供水溫度，循環(huán)水量減少約25%，一個(gè)采暖季循環(huán)水泵節(jié)電近200萬度，減少運(yùn)行費(fèi)用近83萬元。
11.風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù)，更換壓送能力過大的水泵，節(jié)約電能
風(fēng)機(jī)、水泵的選擇和配置其能力都有一定的富裕度，這是因?yàn)椋?br /> ⒈風(fēng)機(jī)、水泵選型時(shí)要求揚(yáng)程有一定裕度，而且風(fēng)機(jī)、水泵規(guī)格不可能與需要完全一致，一般選型結(jié)果都稍大；
⒉在運(yùn)行過程中荷載(揚(yáng)程、流量)常有波動(dòng)變化，小荷載時(shí)風(fēng)機(jī)、水泵的能力會(huì)進(jìn)一步富裕；
⒊熱網(wǎng)建設(shè)有一發(fā)展過程，循環(huán)水量逐年增加，系統(tǒng)滿負(fù)荷前水泵能力富裕很大。
風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù)，可以及時(shí)地把流量、揚(yáng)程調(diào)整到需要的數(shù)值上，消除多余的電能消耗。一般都能達(dá)到30%以上的節(jié)電效果。長(zhǎng)春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司，在1997和1998兩年內(nèi)，將58臺(tái)水泵改造為變頻調(diào)速泵后，節(jié)電率達(dá)40～60%，投資回收期為1.2個(gè)采暖期；白城熱力公司于1999年在43臺(tái)水泵上加裝變頻調(diào)速裝置后，節(jié)電率為40～50%，采用調(diào)速技術(shù)所增加的投資，一般在一個(gè)采暖季內(nèi)通過減少電費(fèi)支出就能得到回收。
但對(duì)壓送能力過大的水泵，采用調(diào)速技術(shù)來降低水泵揚(yáng)程，將導(dǎo)致水泵在低效區(qū)工作，達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果，因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行資料的分析更換水泵。長(zhǎng)春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司96年更換了5臺(tái)循環(huán)水泵，節(jié)電率達(dá)40～70%；97、98年進(jìn)一步更換155臺(tái)水泵后電耗比改造前下降46.1%，年節(jié)電800萬度，兩年共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益945萬元，投資回收期約為0.6個(gè)采暖期。鄭州市熱力公司96年投資40萬元，更換了26臺(tái)水泵，年節(jié)電90萬度，節(jié)省電費(fèi)45萬元。
目前常用的水泵變速裝置有變頻器和液力耦合器兩種。采用變頻器效率高、調(diào)速范圍大，但投資費(fèi)用高且管理比較復(fù)雜；采用液力耦合器效率低、調(diào)速范圍小，但投資費(fèi)用少且維護(hù)簡(jiǎn)單。采用何種調(diào)速設(shè)備、設(shè)備功率如何選定、是否需要同時(shí)更換風(fēng)機(jī)或水泵，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
12. 推廣熱水管道直埋技術(shù)，降低基礎(chǔ)投資和運(yùn)行費(fèi)用
熱水管道直埋技術(shù)在國內(nèi)使用已有經(jīng)驗(yàn)?！冻擎?zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T81－98)也已于1999年6月1日起頒布實(shí)施。直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)比較，不僅具有節(jié)省用地、方便施工、減少工程投資(DN≤500，管徑越小越明顯)和維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)外，由于用導(dǎo)熱系數(shù)極小的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫，熱損失小于地溝敷設(shè)。尤其是長(zhǎng)期運(yùn)行后，地溝管道的保溫層會(huì)產(chǎn)生開裂、損壞以及地溝泡水而大幅度增加熱損失，而直埋管道不存在上述問題。根據(jù)煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱力公司1998年冬季實(shí)測(cè)結(jié)果，DN800地溝管道每公里溫降為0.75℃，而DN500直埋管道的溫降僅為0.34℃，按同類敷設(shè)方式的管道，管徑越大溫降應(yīng)越小推算，DN800直埋管道的溫降將更小。建議在DN500以下管道積極推廣直埋敷設(shè)。推廣時(shí)應(yīng)注意使用符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制保溫管和管件，并保證設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量。由于大口徑(DN≥600mm)管道直埋的技術(shù)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗(yàn)不夠，實(shí)施時(shí)可能會(huì)發(fā)生問題，使用時(shí)要填重。
13. 推廣管道充水保護(hù)技術(shù)，防止管道腐蝕
國內(nèi)部分非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，采取夏季放水檢修，冬季投產(chǎn)前充水的作法。由于系統(tǒng)放水后不及時(shí)充水，空氣進(jìn)入管道而造成管內(nèi)壁腐蝕。所以非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng)應(yīng)積極推廣夏季管道充水保護(hù)技術(shù)，在夏季檢修后及時(shí)充滿符合水質(zhì)要求的水，既可省去管道投運(yùn)時(shí)的充水準(zhǔn)備時(shí)間，又可防止管內(nèi)壁腐蝕。
14. 熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備，解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象
目前，供熱系統(tǒng)的一次系統(tǒng)，因通過每個(gè)熱力站的水量得不到有效地控制而造成的水力失調(diào)和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象很嚴(yán)重。因此應(yīng)在熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備以解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)問題。對(duì)于當(dāng)前國內(nèi)供熱系統(tǒng)絕大多數(shù)采用的定流量質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)自力式流量限制器，對(duì)于近期即將采用或正在采用的變流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)應(yīng)裝壓差控制器。八十年代末北京市熱力公司在熱力站入口加裝了流量限制器，在熱源能力不增加的條件下供熱面積由1304萬平方米增加到1610萬平方米，節(jié)約熱能約20%。天津市熱電公司于1994～1996年在第一熱電廠熱水管網(wǎng)上安裝了148臺(tái)自力式流量限制器，耗熱指標(biāo)由72W/m2降到44.4 W/m2，擴(kuò)大供熱面積160萬平方米。中原油田供熱管理處98年在基地北區(qū)160萬平方米供熱系統(tǒng)的16座熱力站一次網(wǎng)回水管上，投資26萬元加裝國產(chǎn)自力式流量控制器后，停用了5臺(tái)燃油鍋爐，年節(jié)省燃油費(fèi)用84萬元，循環(huán)水量由2300t/h下降到2100t/h。
15. 熱力站(或混水站)安裝監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供給用戶的熱量
為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)供給用戶的熱量，熱力站應(yīng)安裝監(jiān)控系統(tǒng)。
熱力站(或混水站)內(nèi)設(shè)有采暖系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，那個(gè)系統(tǒng)需要控制，實(shí)施什么樣的控制水平應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。當(dāng)一、二次系統(tǒng)都為質(zhì)調(diào)節(jié)、流量基本不變時(shí)，根據(jù)二次系統(tǒng)的供回水溫度控制一次系統(tǒng)的供水閥門，可以使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥，對(duì)于控制要求高、控制過程復(fù)雜的，則應(yīng)考慮配有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制裝置。
先進(jìn)國家的集中供熱間接連接熱力站，一般都采用組合式供熱機(jī)組。該機(jī)組包括板式換熱器，循環(huán)水泵，補(bǔ)水裝置，監(jiān)控儀表和設(shè)備，可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)二次水供水溫度和供給熱量。近年來，我國哈爾濱、天津等地的熱力公司安裝這種供熱機(jī)組，運(yùn)行結(jié)果表明，有顯著的節(jié)能效果。同時(shí)還有占地小，安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
國內(nèi)已經(jīng)實(shí)施監(jiān)控的熱力站，都取得良好的節(jié)能效益沈陽惠天熱電有限公司沈海熱網(wǎng)于1993年在33個(gè)間接連接熱力站安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，并于當(dāng)年冬季對(duì)所轄間接連接熱力站進(jìn)行熱耗統(tǒng)計(jì)，有監(jiān)控的熱力站，其采暖平均熱指標(biāo)為41.2W/m2而無監(jiān)控?zé)崃φ镜牟膳骄鶡嶂笜?biāo)達(dá)48.8W/m2，節(jié)能率為15%。
16. 改善二次水系統(tǒng)和戶內(nèi)系統(tǒng)，解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均，能源浪費(fèi)的問題
在用戶樓棟入口(當(dāng)幾棟樓到干管的系統(tǒng)管道阻力相近時(shí)，也可在總分支管上)裝設(shè)流量控制設(shè)備，對(duì)各樓之間流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)，在管路(一般為立管)上裝設(shè)平衡閥平衡各立管之間的流量，在每組散熱器前裝設(shè)溫控閥控制室內(nèi)溫度，可以有效地解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均的問題，不僅節(jié)約能源，還為計(jì)量收費(fèi)，用戶自由調(diào)節(jié)室溫打下了基礎(chǔ)。
北京市熱力公司在供熱節(jié)能示范小區(qū)采用上述措施后，有效地解決了豎向失調(diào)問題，節(jié)約能源20%；山東榮城供熱公司在小區(qū)供熱面積為10萬平方米的85%用戶入口安裝了流量調(diào)節(jié)裝置，基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)水力平衡，節(jié)約熱能8%，減少水泵功率25%，做到了當(dāng)年投資當(dāng)年回收；吉林熱力公司在戶內(nèi)系統(tǒng)壓力損失比較大的環(huán)路立管上，安裝小揚(yáng)程、小流量和噪音小的三級(jí)調(diào)速管道泵以提高該環(huán)路的壓差，改善了供熱狀況，也取得了較好的效果。
17. 加強(qiáng)管理，控制系統(tǒng)失水是節(jié)能和保證安全運(yùn)行的重要措施
目前國內(nèi)部分直接連接的供熱系統(tǒng)失水情況嚴(yán)重，補(bǔ)水率高的可達(dá)循環(huán)水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統(tǒng)以及用戶內(nèi)部系統(tǒng)管網(wǎng)陳舊漏水所致。系統(tǒng)大量失水和熱量丟失、影響供熱能力，而且一些供熱單位還因水處理能力不足，不得不用生水作為熱網(wǎng)補(bǔ)水，而造成管網(wǎng)阻塞和腐蝕。因此，必須加強(qiáng)宣傳教育、加強(qiáng)管理，采取防漏、查漏、堵漏等有效措施，將失水率降到正常的水平。唐山市熱力總公司大部分為直接連接的系統(tǒng)，多年來補(bǔ)水率一直保持在1%以下，取得了很大成績(jī)。對(duì)于大、中型供熱系統(tǒng)應(yīng)考慮將直接連接改為間接連接。間接連接一方面可將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的水力工況分開彼此不受影響，便于提高一次系統(tǒng)的壓力和溫度，增加輸送能力，保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行；另一方面也便于發(fā)現(xiàn)失水的部位。
18. 對(duì)冬季供暖鍋爐，提倡連續(xù)運(yùn)行，分時(shí)供暖，節(jié)約能源
供暖期熱負(fù)荷的變化，應(yīng)采用調(diào)整鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)的辦法解決，即在初、末寒期減少鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)，嚴(yán)寒期增多鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行，提高鍋爐運(yùn)行效率。
利用居民夜間睡眠休息、辦公室無人辦公采暖房間需要的溫度可以適當(dāng)降低的條件，對(duì)住宅和公建采用分時(shí)供暖，降低供熱參數(shù)以減少供熱量可以達(dá)到節(jié)能的目的。包頭市熱力公司采用分階段改變一次網(wǎng)供水溫度和對(duì)用戶實(shí)施分時(shí)供暖的辦法；天津市熱電公司在熱力站中通過控制 中文摘要：在我國，建筑能耗約占總能耗的1/3，而北方采暖地區(qū)供熱采暖能耗占其建筑總能耗的65%以上，因此我們必須貫徹執(zhí)行“堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)能并舉，把節(jié)能放在首位”的能源方針。
集中供熱系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，是由熱源、輸配管網(wǎng)、熱用戶組成的一個(gè)嚴(yán)密的整體，同時(shí)又是一個(gè)復(fù)雜的綜合工程。集中供熱管網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，運(yùn)行工況受工作條件、環(huán)境、時(shí)間、制造和施工等多方面的影響。水力工況失調(diào)和管網(wǎng)熱力損耗、水泵選型布置不合理是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失調(diào)，實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，減少輸配管網(wǎng)的熱力損耗，提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量，是供熱行業(yè)所面臨的問題。正是在這樣的背景下，筆者針對(duì)集中供熱系統(tǒng)中管網(wǎng)節(jié)能的環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討和研究，在學(xué)到的相關(guān)理論和方法的支撐下，詳細(xì)地分析了吉林省某油田生活區(qū)外網(wǎng)的能耗情況，并對(duì)其存在的問題進(jìn)行了分析和研究，有針對(duì)性地提出改造和優(yōu)化的措施。
首先對(duì)系統(tǒng)的混水直供方式進(jìn)行了分析，提出了供水和運(yùn)行方案，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析；其次對(duì)水泵在運(yùn)行中的節(jié)能潛力進(jìn)行發(fā)掘，提出了水泵停開運(yùn)行等節(jié)能措施；第三、研究了供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的形式、影響、表現(xiàn)及原因等內(nèi)容，提出了解決水力失調(diào)問題的途徑和辦法；第四、結(jié)合其熱網(wǎng)的具體情況，對(duì)熱網(wǎng)特性進(jìn)行了分析，提出了運(yùn)行調(diào)節(jié)方案，繪制了熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)曲線；第五、針對(duì)系統(tǒng)失水嚴(yán)重的問題分析了運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出了有針對(duì)性的解決方案。
本文的研究目的是通過分析集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力，探討一些切實(shí)可行的改造措施，提供一定的思路和方法，希望為集中供熱行業(yè)做一些有價(jià)值的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：集中供熱、節(jié)能、混水、水力失調(diào)、運(yùn)行調(diào)節(jié)、失水。
目錄。
第一章緒論。
1.1課題背景。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
1.4我國集中供熱存在的問題。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
2.3循環(huán)水泵的調(diào)節(jié)控制。
2.3.1改變管路特性曲線法。
2.3.2改變水泵特性曲線法。
2.3.3水泵的變頻調(diào)速。
2.4水力失調(diào)。
2.4.1水力失調(diào)產(chǎn)生的原因。
2.4.2解決水力失調(diào)的措施。
2.5失水。
2.5.1熱網(wǎng)失水原因以及危害。
2.5.2熱網(wǎng)失水經(jīng)濟(jì)損失分析。
2.5.3減少失水的可行措施。
第三章吉林省某油田生活區(qū)集中供熱概況。
3.1供熱運(yùn)行概況。
3.2供熱運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。
3.2.1五大系統(tǒng)運(yùn)行情況。
3.2.2存在的問題。
第四章集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化。
4.1混水系統(tǒng)節(jié)能分析。
4.1.1采暖供水方案優(yōu)化。
4.1.2混水系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)。
4.1.3混水直供熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
4.1.4利用混水供熱應(yīng)注意的問題。
4.2水泵的節(jié)能分析。
4.2.1水泵選型合理的幾個(gè)要素。
4.2.2目前各泵房存在的問題。
4.2.3水泵運(yùn)行改進(jìn)方法。
4.3減少管網(wǎng)水力失調(diào)節(jié)能。
4.3.1水力失調(diào)問題分析。
4.3.2水力失調(diào)的解決方案。
4.4運(yùn)行調(diào)節(jié)分析。
4.4.1運(yùn)行方案比較。
4.4.2運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的繪制。
4.5供熱系統(tǒng)的水耗分析與節(jié)能途徑。
4.5.1失水?dāng)?shù)據(jù)分析。
4.5.2實(shí)際情況分析以及建議。
第五章結(jié)論。
參考文獻(xiàn)。
致謝。
第一章緒論。
1.1課題背景。
在各種能量消耗中，建筑是用能大戶，在我國，目前城鎮(zhèn)民用建筑供暖能耗按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算平均約為20kg/㎡，城鎮(zhèn)民用建筑供暖面積約為65億㎡，此項(xiàng)能耗約占民用建筑總能耗的56%～58%，1996年全國能源消費(fèi)總量為13.88億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而建筑使用的能源約占全國商品總能耗的35%。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，舒適的建筑環(huán)境日益成為人們的生活需要。集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)對(duì)于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，提高人民生活水平發(fā)揮了巨大作用，是國家大力倡導(dǎo)、積極扶持的產(chǎn)業(yè)之一。如何提高人民生活質(zhì)量，改善城市居住環(huán)境，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施功能，穩(wěn)定社會(huì)、促進(jìn)城鎮(zhèn)發(fā)展已經(jīng)成為各級(jí)政府重要的工作內(nèi)容之一。因此，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，在不斷加強(qiáng)科學(xué)管理、提高能源利用率、擴(kuò)大城市熱化率、保證供熱效果方面既是政府極為關(guān)注的工作，也是各地供熱企業(yè)孜孜追求的目標(biāo)。
目前我國正處在城市化高速發(fā)展的過程中，為適應(yīng)城鎮(zhèn)人口飛速增長(zhǎng)的需求和不斷改善人民生活水平的需要，2020年前我國每年城鎮(zhèn)新建建筑的總量將持續(xù)保持在10億㎡左右，到2020年，新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將達(dá)到100～150億㎡。
由于人民生活水平提高，供暖需求線不斷南移，新建建筑中將有70億㎡以上需要供暖，按照目前建筑能耗水平，則需要增加的用于供暖的能量按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)達(dá)1.4億噸/年，需增加的用電量達(dá)4000～4500億千瓦時(shí)/年，這將給我國能源供應(yīng)帶來巨大壓力。隨著城市數(shù)量增加，城市人口增多以及人民生活水平的進(jìn)一步的提高，對(duì)供熱的數(shù)量和質(zhì)量要求也必然會(huì)增加和提高。國家“十一五”規(guī)劃明確提出，“十一五”期間，全國單位GDP能耗要從2005年的1.22噸標(biāo)煤/萬元，下降到0.98噸標(biāo)煤/萬元，單位GDP要節(jié)能20%，全國要節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中建筑節(jié)能要達(dá)到1.01億噸標(biāo)煤。城市供熱系統(tǒng)節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》提出節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，所謂節(jié)能50%，其中建筑物節(jié)能率應(yīng)達(dá)到30%，供熱系統(tǒng)的節(jié)能率應(yīng)達(dá)到20%。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就必須實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能控制。據(jù)有關(guān)資料調(diào)查顯示我國供熱系統(tǒng)目前運(yùn)行水平其節(jié)能的潛力是比較大的，節(jié)能的重點(diǎn)是提高管網(wǎng)輸送效率和熱源運(yùn)行的平均效率。為了保證集中供熱正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)效率，降低能耗及熱能損失，同時(shí)為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證用戶室內(nèi)舒適性，應(yīng)提高管道保溫性能、控制管網(wǎng)失水，遏制水力失調(diào)造成的熱力失調(diào)[1-4]。
供熱行業(yè)作為對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著全局性、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，與人們的生活息息相關(guān)，由于當(dāng)前能源和環(huán)保問題越來越多地受到關(guān)注，能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展己成為我國的基本國策。目前，對(duì)城市供熱的要求已不僅僅在于規(guī)模的不斷擴(kuò)大，而且對(duì)供熱系統(tǒng)的合理性、經(jīng)濟(jì)性，特別是供熱系統(tǒng)的能源有效利用率及供熱可靠性提出了更高的要求。供熱系統(tǒng)建成后，供熱企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要方面是降低運(yùn)行成本，熱力公司運(yùn)行成本主要由熱能消耗費(fèi)用、熱能輸送（如循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的電耗）費(fèi)用以及管理和操作人員費(fèi)用等項(xiàng)組成，前二項(xiàng)占主要部分。因此，建立熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控與熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高供熱管理水平，消除水力失調(diào)，節(jié)能降耗成為熱力公司當(dāng)前非常迫切的任務(wù)。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
我國城市供熱是從第一個(gè)五年計(jì)劃開始發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)將熱電聯(lián)產(chǎn)作為我國發(fā)展電力工業(yè)的重要方針之后，熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展很快，新增單機(jī)6MW以上的熱電機(jī)組2.4GW，占同期新增火電機(jī)組的20％。長(zhǎng)春第一汽車制造廠建成自備電廠后，相繼在西安、石家莊、太原、吉林、哈爾濱、蘭洲、包頭、武漢、成都、富拉爾基、北京出現(xiàn)了以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)。從1953年至1965年，我國的供熱事業(yè)發(fā)展的很快，特別是熱電聯(lián)產(chǎn)，為我國的熱電事業(yè)奠定了基礎(chǔ)，但是從1965～1980年期間，由于十年動(dòng)亂的影響，整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展也基本停步，新增熱電機(jī)組僅有199×104KW，1980年供熱機(jī)組占火電機(jī)組容量由1965年的20％下降到11％。1980年6月，黨中央提出我國能源實(shí)行開發(fā)和節(jié)約并重的方針，把集中供熱特別是熱電聯(lián)產(chǎn)重新提到議事日程上來，尤其是國務(wù)院以國發(fā)[1986]22號(hào)文件轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市集中管理工作的報(bào)告》以后，集中供熱事業(yè)有了較大的發(fā)展，在其后頒布的“節(jié)約能源管理暫行條例”第29條規(guī)定：“發(fā)展集中供熱，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一規(guī)劃。對(duì)現(xiàn)有的分散供熱系統(tǒng)，必須積極采取措施，逐步淘汰低效鍋爐，實(shí)行集中供熱”，2003年建設(shè)部出臺(tái)《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》（建城[2003]148號(hào)），2006年建設(shè)部決定組織開展《城市集中供熱管網(wǎng)改造“十一五”規(guī)劃》的編制工作，規(guī)劃2006年～2010年間城市集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀、存在問題、措施意見；城市集中供熱管網(wǎng)改造技術(shù)方案、管網(wǎng)改造建設(shè)規(guī)劃、管網(wǎng)改造投資估算，由此可見我國政府對(duì)供熱的重視。近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快及保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源觀念的增強(qiáng)，在借鑒國內(nèi)外城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，城市集中供熱在“三北”地區(qū)發(fā)展很快，尤其是在國家實(shí)施西部開發(fā)戰(zhàn)略以來，西部的很多城市相繼新建、改建或擴(kuò)建了城市集中供熱系統(tǒng)，使我國的城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長(zhǎng)距離、高參數(shù)方向發(fā)展。
2001年底統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全國663個(gè)城市中有294個(gè)城市建有集中供熱系統(tǒng)，供熱總面積已達(dá)到146328×104㎡（其中：住宅為95799.33×104㎡）；年供熱量為137847×104GJ（其中：蒸汽37655×104GJ，熱水100192×104GJ）。在年供熱量中，鍋爐房供熱量為74209×104GJ，約占74.2%，其余由熱電聯(lián)產(chǎn)工程承擔(dān)；供熱管道總長(zhǎng)度達(dá)到53109km（其中：蒸汽管道9183km，熱水管道43926km），從業(yè)人數(shù)達(dá)到22萬余人；嚴(yán)寒地區(qū)的集中供熱普及率一般達(dá)到了60～90%。截止2004年，我國城市集中供熱面積已達(dá)21.6億㎡，年供熱量188086×104GJ。目前，我國集中供熱熱水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)溫度已達(dá)到150℃，設(shè)計(jì)壓力為1.6～2.5MPa，最大供熱半徑達(dá)19.5km，最大管徑達(dá)到1400mm；蒸汽管網(wǎng)最高溫度已達(dá)300℃，壓力一般為1.OMPa，最大供熱半徑為6～7km，最大管徑達(dá)到1000mm。2005年的《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》顯示：我國2005年底城市蒸汽集中供熱能力為106723t/h，其中熱電廠為82686t/h，占77.48％，鍋爐房為23240t/h，占21.77％。供熱總量為71493萬GJ，熱電廠為58059萬GJ，占81.2％，鍋爐房11927萬GJ，占16.68％，蒸汽管道長(zhǎng)度為14772公里。
“節(jié)能”、“降耗”和“減排”是近幾年來國家在各種文件中反復(fù)提及的詞匯，國家明確提出實(shí)施建筑節(jié)能，改善居室條件，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，制定了一系列技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
1987年9月25日原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部、國家計(jì)委、國家經(jīng)委、國家建材局以（87）城設(shè)字第514號(hào)文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）的通知”，正式提出了要在1995年以前達(dá)到采暖居住建筑在1980～1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計(jì)能耗水平的基礎(chǔ)上節(jié)能30％，這就是“八五”期間已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)的建筑節(jié)能第一步的工作目標(biāo)。
1996年9月建設(shè)部頒布了《建筑節(jié)能技術(shù)政策》，提出了節(jié)約建筑能耗，合理利用能源的綜合系統(tǒng)工程措施。
1997年建設(shè)部、國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家建材總局以建科[1997]37號(hào)文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-96）的通知”，正式提出要在“九五”（1996～2000年）期間實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50％的第二步工作目標(biāo)。
1997年11月1日我國頒布了新中國第一部《節(jié)約能源法》，其中第37條對(duì)建筑節(jié)能做了明確規(guī)定，使我國的建筑節(jié)能走上了法制軌道。
1999年11月在北京召開的第二次全國節(jié)能工作會(huì)議上又提出了“十五期間將實(shí)現(xiàn)第三步，再節(jié)能30％的工作目標(biāo)，進(jìn)一步明確了建筑節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期的技術(shù)政策。
2000年2月18日建設(shè)部第76號(hào)令發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，2000年10月1日起施行，嚴(yán)格的規(guī)定了工程建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位未執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的經(jīng)濟(jì)處罰辦法，國家鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)。
2005年11月10日建設(shè)部第143號(hào)更新了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，鼓勵(lì)發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，如新型節(jié)能墻體和屋面的保溫、隔熱技術(shù)與材料以及節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)；新建民用建筑應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，民用建筑工程擴(kuò)建和改建時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)原建筑進(jìn)行節(jié)能改造；既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng)考慮建筑物的壽命周期，對(duì)改造的必要性、可行性以及投入收益比進(jìn)行科學(xué)論證。節(jié)能改造要符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，確保結(jié)構(gòu)安全，優(yōu)化建筑物使用功能；鼓勵(lì)發(fā)展集中供熱和熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供技術(shù)及供熱采暖系統(tǒng)溫度調(diào)控和分戶熱量計(jì)量技術(shù)與裝置；寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng)與供熱系統(tǒng)節(jié)能改造同步進(jìn)行。采用集中采暖制冷方式的新建民用建筑應(yīng)當(dāng)安設(shè)建筑物室內(nèi)溫度控制和用能計(jì)量設(shè)施，逐步實(shí)行基本冷熱價(jià)和計(jì)量冷熱價(jià)共同構(gòu)成的兩部制用能價(jià)格制度。
2006年8月6日國務(wù)院頒發(fā)國發(fā)〔2006〕29號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》，指出為加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)”十一五“規(guī)劃綱要提出的節(jié)能目標(biāo)，重點(diǎn)行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗總體達(dá)到或接近本世紀(jì)初國際先進(jìn)水平。大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑，推動(dòng)新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，直轄市及有條件的地區(qū)要率先實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。建立固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查制度。對(duì)未進(jìn)行節(jié)能審查或未能通過節(jié)能審查的項(xiàng)目一律不得審批、核準(zhǔn)，從源頭杜絕能源的浪費(fèi)，對(duì)擅自批準(zhǔn)項(xiàng)目建設(shè)的，要依法依規(guī)追究直接責(zé)任人的責(zé)任。
2006年9月15日建設(shè)部發(fā)布建科[2006]231號(hào)關(guān)于貫徹《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》的實(shí)施意見指出：建立新建建筑市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻制度，對(duì)超過2萬平方米的公共建筑和超過20萬平方米的居住建筑小區(qū)，實(shí)行建筑能耗核準(zhǔn)制。
完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，組織編制建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、檢測(cè)、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)和既有建筑節(jié)能改造、可再生能源建筑應(yīng)用、建筑用能系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能、節(jié)能管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)系列圖集的編制，完善建筑節(jié)能技術(shù)措施，推動(dòng)直轄市及嚴(yán)寒寒冷地區(qū)率先實(shí)施更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高國家建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能，建筑節(jié)能，建立和完善建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)制度。制定《建筑能效標(biāo)識(shí)管理辦法》及《建筑能效標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》，選擇若干試點(diǎn)城市進(jìn)行示范，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。建立建筑能耗統(tǒng)計(jì)制度。制定《建筑能耗統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，掌握建筑能耗水平、建筑終端商品能耗結(jié)構(gòu)、用能模式，積累建筑能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為制定政策提供依據(jù)。各地應(yīng)充分認(rèn)識(shí)能耗統(tǒng)計(jì)工作的重要性，認(rèn)真組織做好相關(guān)工作。推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱體制改革。加快城鎮(zhèn)供熱商品化、貨幣化，將采暖補(bǔ)貼由”暗補(bǔ)“變”明補(bǔ)“，加強(qiáng)供熱計(jì)量，推進(jìn)按用熱量計(jì)量收費(fèi)制度。完善供熱價(jià)格形成機(jī)制，有關(guān)部門要抓緊研究制定建筑供熱采暖按熱量收費(fèi)的政策，培育有利于節(jié)能的供熱市場(chǎng)。
我國”十一五“規(guī)劃綱要提出單位GDP能耗在五年內(nèi)要降低20%的任務(wù)必須完成，但從已經(jīng)過去的狀況來看，后面幾年的工作更加艱巨，故兩會(huì)也提出國家會(huì)加大力度執(zhí)行和監(jiān)管。國務(wù)院前不久又成立節(jié)能減排小組，對(duì)高耗能、高污染的生產(chǎn)和經(jīng)營項(xiàng)目更加嚴(yán)格限制。2000年全國能源消費(fèi)總量大約為13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為此，要求2020年一次能源消費(fèi)總量控制在25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，節(jié)能總量要達(dá)到8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。為此提出了”節(jié)能優(yōu)先，結(jié)構(gòu)多元，環(huán)境友好，市場(chǎng)推動(dòng)“的中國可持續(xù)能源戰(zhàn)略，以便達(dá)到GDP翻兩番，能源翻一番的目標(biāo)?；谶@樣的形勢(shì)，把節(jié)能從國家層面上提到了前所未有的高度。
與發(fā)達(dá)國家相比，我國城鎮(zhèn)建筑單位面積供暖能耗是同緯度發(fā)達(dá)國家的2～3倍，而建筑除供暖外的其他用能（照明、空調(diào)、家電、建筑設(shè)備等）按照單位面積比較，卻僅為發(fā)達(dá)國家的l/5～1/2，因此供暖節(jié)能應(yīng)是我國建筑節(jié)能工作中潛力最大、最主要的途徑，應(yīng)該作為當(dāng)前開展建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)[5-13]。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
城市集中供熱在國外的發(fā)展至今已有百年的歷史。由于集中供熱在節(jié)約能源方面和保護(hù)環(huán)境方面的獨(dú)特作用而在世界范圍內(nèi)受到日益廣泛的重視，特別是前蘇聯(lián)和西北歐氣候寒冷的國家。
集中供熱系統(tǒng)最早是在18世紀(jì)的美國費(fèi)城發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)由本杰明。富蘭克林（Benjamin Franklin）開發(fā)成功，這個(gè)系統(tǒng)從一個(gè)中心熱源向附近的一些居民進(jìn)行供熱。1877年，世界上第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的集中供熱系統(tǒng)在紐約的洛克港（Lorkport）成功建成，該系統(tǒng)由博德希爾·霍利（Birdsill Holly）設(shè)計(jì)，從一個(gè)中央鍋爐房向臨近的一些居民和其他用戶供應(yīng)蒸汽，這種供熱形式很快在西方發(fā)達(dá)國家得到普及，但由于當(dāng)時(shí)科技水平和制造技術(shù)的限制，鍋爐容量小、效率低、污染物排放量大、供熱范圍極為有限。
國外城市集中供熱起步較早的國家是德國。1901年在得累斯頓建立集中鍋爐房，1909年建立第一個(gè)熱電廠。德國在第二次世界大戰(zhàn)后的廢墟重建工作，為發(fā)展集中供熱創(chuàng)造了有利條件。德國的集中供熱技術(shù)較為先進(jìn)，如管道大多采用直埋敷設(shè)方式、裝配式熱力站、優(yōu)化的熱網(wǎng)運(yùn)行管理和良好的熱網(wǎng)自控設(shè)施等。目前，除柏林、漢堡、慕尼黑等已有規(guī)模較大的集中供熱系統(tǒng)外，在魯爾地區(qū)和萊茵河下游，還建立了連接幾個(gè)城市的城際供熱系統(tǒng)。
城市集中供熱發(fā)展較快的國家是前蘇聯(lián)，居世界首位。1980年原蘇聯(lián)的熱電廠總裝機(jī)容量為9600萬kw。全國工業(yè)與民用的年總供熱量中，70%由集中供熱方式，即熱電廠和區(qū)域鍋爐房供熱。全國熱電廠的年總供熱量約為55億GJ。由于熱電聯(lián)產(chǎn)，單就原蘇聯(lián)能源電力部所屬的熱電廠來說（占全國熱電廠總裝機(jī)容量的86%）就節(jié)約了6800萬噸標(biāo)煤。莫斯科的集中供熱系統(tǒng)是世界上規(guī)模最大的供熱系統(tǒng)。熱電廠供熱系統(tǒng)供熱量占全市用熱量的60%，其余由區(qū)域鍋爐房供熱，城市的集中供熱普及率高達(dá)100%，是全世界集中供熱規(guī)模最大的城市。
芬蘭集中供熱占全國總熱量的44％，熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供熱的70％。到1993年芬蘭的大城市集中供熱率已經(jīng)達(dá)到80％，首都赫爾辛基的熱化率已超過90%，成為北歐集中供熱熱化率最高的城市。
丹麥集中供熱占總需求熱量的50%，其中熱電聯(lián)產(chǎn)占30%。在丹麥，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，與電力、通信、燃?xì)狻⒔o排水系統(tǒng)等受到同等的重視和發(fā)展。1979年丹麥議會(huì)通過了”供熱法“，該法要求各城市政府在分析本市能源供應(yīng)的基礎(chǔ)上制定了供熱總體規(guī)劃，積極推進(jìn)集中供熱，并最大可能地發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)。他們按大、小城市不同規(guī)模因地制宜。大城市建設(shè)了世界上大型高效熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱系統(tǒng)。首都哥本哈根有四座熱電廠，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)764MW，總供熱能力為3582GJ，在小城市迅速發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域供熱系統(tǒng)，這些小型熱電廠的燃料為天然氣、垃圾、稻草、沼氣等，技術(shù)方案為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)等聯(lián)合循環(huán)。小型熱電聯(lián)產(chǎn)成為丹麥能源政策的重要組成部分。
瑞典的集中供熱占全國總需求的34%，供熱管網(wǎng)總長(zhǎng)為650公里，1600萬幢公寓和11萬個(gè)小型建筑均與熱網(wǎng)相連，這意昧著集中供熱在瑞典的城市和人口稠密的地區(qū)得以廣泛的建立。集中供熱的熱源包括燃煤鍋爐，燃油鍋爐，電加熱鍋爐，垃圾焚燒鍋爐等。
韓國發(fā)展城市集中供熱的歷史與我國相當(dāng)，也是始于上世紀(jì)七十年代末，上世紀(jì)八十年代中期進(jìn)入快速發(fā)展階段。韓國集中供熱的規(guī)模、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、管理全面引進(jìn)芬蘭供熱先進(jìn)技術(shù)，從實(shí)際出發(fā)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，使供熱系統(tǒng)更先進(jìn)、完善。
法國集中供熱占總熱量的6.0％，目前約有200余個(gè)城市有了集中供熱系統(tǒng)，向170萬套住宅供熱，約有150萬人受益。
美國集中供熱的發(fā)展經(jīng)過幾起幾落。80年代以后發(fā)展較快。1980～1987年間總計(jì)建設(shè)各類熱電廠1728座，裝機(jī)容量44940MW。從地區(qū)分布情況看，美國各州都有熱電廠，最集中的是加利福尼亞州，占總數(shù)的39％，其次是德克薩斯州[14-17]。
發(fā)達(dá)國家在熱水系統(tǒng)、區(qū)域供熱方面開展的時(shí)間較長(zhǎng)，無論在經(jīng)驗(yàn)上還是技術(shù)上都處于領(lǐng)先位置。在技術(shù)方面來看，國外，特別是在北歐國家，從20世紀(jì)70年代能源危機(jī)以來，十分重視供熱系統(tǒng)節(jié)能工作，并制定了有關(guān)政策、法規(guī)以及相配套的技術(shù)措施，己經(jīng)具備了一整套成熟的供熱系統(tǒng)運(yùn)行模式。
1.4我國集中供熱存在的問題。
我國集中供熱給城市建設(shè)、改善人民生活方面帶來了不可估量的收益，但是，由于長(zhǎng)期受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響，存在著供熱體制、供熱成本、技術(shù)水平等方面的問題。本文主要研究技術(shù)方面的問題，對(duì)于技術(shù)水平方面存在的問題分析如下：
1.管網(wǎng)敷設(shè)方式落后。供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式普遍采用管溝式，這種方式占地比較多，在城市規(guī)劃管線綜合安排上有一定的困難。尤其在城市中心會(huì)遇到大量的拆遷問題，增加了大量的投資。在供熱管網(wǎng)建設(shè)施工過程中，經(jīng)常會(huì)與城市的整體建設(shè)規(guī)劃產(chǎn)生沖突，與各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)配合存在較大問題，增加了施工難度，阻礙了施工進(jìn)度，甚至無法實(shí)施，減緩了城市集中供熱的發(fā)展速度，導(dǎo)致供熱管道及熱源的建設(shè)趕不上城市發(fā)展的需要。
2.管網(wǎng)夏季檢修落后。城市供熱系統(tǒng)檢修手段落后，供熱企業(yè)在成本、管理方面存在問題，檢修不到位，用戶冬季反復(fù)受到停熱的影響，投訴率高，熱費(fèi)收取困難，導(dǎo)致供熱企業(yè)和熱用戶間問題頻出，用戶經(jīng)常投訴至媒體，供熱企業(yè)給大眾的印象較差。
3.供熱系統(tǒng)的控制水平和調(diào)節(jié)水平落后。供熱管網(wǎng)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)形成規(guī)模，但是由于大多數(shù)系統(tǒng)沒有管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，熱源、熱力站自動(dòng)化程度低，大大降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
4.供熱系統(tǒng)不能適時(shí)有效地調(diào)節(jié)供熱流量和供水溫度?，F(xiàn)有的供熱系統(tǒng)只是針對(duì)設(shè)備的粗放式管理，很少考慮對(duì)整個(gè)系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，更沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶（樓宇）室溫的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，無法準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)供熱水平和質(zhì)量，操作人員只能憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)供熱量。另外，由于沒有采取氣候補(bǔ)償措施，在實(shí)際運(yùn)行過程中依然只能采用”看天燒火“的傳統(tǒng)方式，即通過人工手動(dòng)方式來調(diào)節(jié)供熱量，不能自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地進(jìn)行分時(shí)按需供熱，造成采暖期初、期末大量浪費(fèi)熱量。
5.運(yùn)行的室外管網(wǎng)多為枝狀管網(wǎng)，二次系統(tǒng)缺乏必要的調(diào)節(jié)手段，水力失調(diào)嚴(yán)重。同時(shí)大部分用戶不具備分戶計(jì)量的手段，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。如何有效保證供熱管網(wǎng)的水力平衡是亟待解決的大問題，另外管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)需要大量的資金、設(shè)備及人力投入，在實(shí)際操作中仍存在困難。
6.分戶控制正在實(shí)施中，分戶按實(shí)際用熱量收取熱費(fèi)還在摸索階段，雖然在全國各地進(jìn)行了很多試點(diǎn)，很多暖通科研人員也進(jìn)行了大量研究，但是收費(fèi)體系、計(jì)量方法還沒有十分成熟的可供推廣的經(jīng)驗(yàn)，在建造、改造過程中資金投入等還存在很多問題，真正實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量收費(fèi)還需時(shí)日[8,18,19]。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
本文就吉林省某油田生活區(qū)的供熱運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)其供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷，找出存在的問題并提出相應(yīng)的解決方案，幫助提高其運(yùn)行效率，節(jié)約運(yùn)行成本。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
供熱系統(tǒng)的連接一般有直接連接、間接連接、混水連接三種方式。
直接連接系統(tǒng)是把從熱源來的熱水直接接入用戶管網(wǎng)系統(tǒng)，一般有兩種形式：一種比較常見的方式是僅由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分組成；另一種是增設(shè)熱力分配站或加壓站，形成一二次網(wǎng)，但一二次網(wǎng)的熱媒參數(shù)完全相同。直接連接系統(tǒng)通常于熱力入口處設(shè)置簡(jiǎn)單的計(jì)量?jī)x表（壓力表、溫度計(jì)等）和關(guān)斷、調(diào)節(jié)閥門，在運(yùn)行中僅僅是進(jìn)行流量分配，運(yùn)行調(diào)節(jié)比較容易，對(duì)運(yùn)行管理人員技術(shù)水平要求較低；由于受到供水溫度不能太高、流量不能太小的限制，使得一級(jí)網(wǎng)管徑較大，管網(wǎng)造價(jià)提高；首站循環(huán)水泵由于熱媒參數(shù)低、流量大所以型號(hào)也較大，當(dāng)循環(huán)水泵選型合理時(shí)，每萬平方米水泵功率平均3kw～4kw，供熱半徑越大，循環(huán)水泵功率越大，但大多數(shù)直供系統(tǒng)熱源的循環(huán)水泵選型不盡合理，有的達(dá)到每萬平方米10kW以上，電耗巨大；供水壓力受承壓能力的影響不能隨意提高，回水受系統(tǒng)最高點(diǎn)的限制也不能任意降低，當(dāng)高差變化大時(shí)需要做特殊處理；管網(wǎng)任意一處大量失水就會(huì)影響整個(gè)供暖系統(tǒng)的安全運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性比較低；回水直接回到熱源，水質(zhì)難以保證，易腐蝕熱源設(shè)備；熱媒參數(shù)單一，對(duì)于有多種熱媒參數(shù)要求的系統(tǒng)不適用；因此，直接連接系統(tǒng)僅適用于熱用戶集中或供熱距離較近的系統(tǒng)[20]。
間接連接的特點(diǎn)是一、二次網(wǎng)通過設(shè)置換熱站互相隔離，彼此獨(dú)立，一次網(wǎng)可以輸送高溫水或蒸汽，熱媒參數(shù)較高，可以減少流量，一次網(wǎng)的管道管徑較小，循環(huán)水泵的型號(hào)也可以相應(yīng)減?。欢矣捎诨ハ喔綦x，一次網(wǎng)水質(zhì)水量可以得到保證，有利于鍋爐的運(yùn)行；系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際供熱運(yùn)行中得到了廣泛的應(yīng)用。
混水供熱模式處于直接連接和間接連接之間，運(yùn)行工況比較復(fù)雜，早期由于缺乏熱網(wǎng)平衡設(shè)備，同時(shí)也難以解決熱源對(duì)水質(zhì)的要求，所以應(yīng)用較少，近年來隨著供熱技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)監(jiān)控設(shè)備在供熱系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，混水加熱直供方式也慢慢的找到它自身的控制方式?；焖惫┮蚱?rdquo;大溫差、小流量“運(yùn)行，一次網(wǎng)富余壓差在二次網(wǎng)中得以充分利用等特點(diǎn)，具有很大的節(jié)能空間，在熱網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)配合下，其應(yīng)用也得到了越來越廣泛的認(rèn)可[21,22]。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
1.熱損耗較小。
間接連接的方式設(shè)置換熱器進(jìn)行換熱，在換熱的過程中必然存在熱量損失，需要考慮傳熱效率，混水直供相對(duì)于間接供熱，熱利用率更高。
單純直連方式熱網(wǎng)供水直接進(jìn)入熱用戶，不進(jìn)行混水，因此要求一級(jí)網(wǎng)溫差與用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫差相等或接近，屬于小溫差大流量運(yùn)行方式；混水直連方式一級(jí)網(wǎng)供回水溫差遠(yuǎn)大于用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫差，通過熱力站的混水泵進(jìn)行混水，滿足二級(jí)網(wǎng)的循環(huán)流量，并達(dá)到熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)溫差，實(shí)現(xiàn)了大溫差小流量運(yùn)行。
2.維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低。
結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱效率降低，解決方法就是進(jìn)行除垢清洗和加大流量提高水溫強(qiáng)化換熱。除垢通常定期每隔一兩年進(jìn)行，部件在拆裝過程中容易損壞，維修成本高，而加大流量的方式會(huì)導(dǎo)致水泵負(fù)擔(dān)加重，電耗增加。
混水直供熱力站由于沒有換熱器，不但在檢修期間相對(duì)間接供熱方式節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用，而且一級(jí)網(wǎng)的富余壓差可以保留在二次網(wǎng)中，在二次網(wǎng)中轉(zhuǎn)化為循環(huán)動(dòng)力將熱水送往各熱用戶。
3.初投資費(fèi)用低。
單純直連方式與混水直連方式相比，輸送相同的熱量、熱網(wǎng)選取同一經(jīng)濟(jì)比摩阻的情況下，前者的管徑要大于后者，因此單純直連方式供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用較大。
間接連接的方式設(shè)置換熱器，一次網(wǎng)二次網(wǎng)彼此獨(dú)立，二次網(wǎng)需要設(shè)置單獨(dú)的定壓補(bǔ)水系統(tǒng)，相較于混水熱力站而言，占地面積、管道以及設(shè)備投資增加。
4.混水直連方式在管徑相同，經(jīng)濟(jì)比摩阻相同的情況下輸送的熱量大于直接連接的方式，可帶較大供熱面積，比單純直連方式供熱系統(tǒng)具有更大的供熱能力。
5.混水直連方式熱源水質(zhì)不易得到保證，如采用的水處理方式不當(dāng)，或根本沒有水處理時(shí)（實(shí)際運(yùn)行中管理不嚴(yán)可能存在這種情況），就會(huì)腐蝕鍋爐?；焖绞綄?duì)二次網(wǎng)的水質(zhì)要求較高。
6.由于采用混水換熱以后，整個(gè)系統(tǒng)的定壓均是采用一次網(wǎng)定壓，因此，一次網(wǎng)壓力的穩(wěn)定，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
7.由于在直供混水系統(tǒng)中既存在一級(jí)網(wǎng)循環(huán)泵，又存在多個(gè)熱力站的混水泵，這些泵同時(shí)串聯(lián)、并聯(lián)在同一個(gè)大系統(tǒng)中，各臺(tái)泵的運(yùn)行工況和各種閥門的調(diào)節(jié)，都會(huì)直接影響一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)的流量和壓力的變化。運(yùn)行時(shí)既要保證一級(jí)網(wǎng)的水力平衡和理想的水壓圖狀態(tài)，又要保證二級(jí)網(wǎng)的供熱量和供回水壓力，因此運(yùn)行調(diào)節(jié)難度大。如果沒有較好的調(diào)控設(shè)備和調(diào)節(jié)手段，就會(huì)造成嚴(yán)重的冷熱不均或供回水壓力不穩(wěn)，使供熱質(zhì)量難以保證，并對(duì)運(yùn)行人員的技術(shù)水平有較高的要求。
混水供熱系統(tǒng)由于其控制相對(duì)較復(fù)雜，因此要想很好的運(yùn)行必須有完善的控制系統(tǒng)，也正是因?yàn)檫\(yùn)行控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，混水系統(tǒng)在實(shí)際中很少得到大面積的應(yīng)用。但是隨著自控系統(tǒng)的使用，供熱運(yùn)行有了”眼睛“，調(diào)控有了”依據(jù)“，安全有了”預(yù)知“，管理有了”數(shù)據(jù)“，使得混水供熱系統(tǒng)的優(yōu)越性開始顯現(xiàn)出來[23,24]。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
混合比和流量、溫度具有下式的關(guān)系：
相應(yīng)可知熱網(wǎng)所需供水溫度為：（）ggghtttt1222=+u?
式中：u——混合比；hG——進(jìn)入混水裝置的回水流量，m3/h；1gG——混水裝置之前熱網(wǎng)供水流量，m3/h；gt1——熱網(wǎng)供水溫度，℃；ghtt22,——混水裝置后的供、回水溫度，℃。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
混水供熱系統(tǒng)有水泵旁通加壓、水泵回水加壓，水泵供水加壓三種基本形式，如圖2-1，2-2，2-3所示。
1.水泵旁通加壓。
變頻混水泵設(shè)置在混水旁通管路上，一次網(wǎng)供水管上裝設(shè)流量控制閥，回水管上裝設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，利用水泵將二次網(wǎng)的一部分回水加壓打入一次網(wǎng)供水中，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水返回一次網(wǎng)回水管。適用于二次網(wǎng)所需的供回水壓力在一次網(wǎng)供回水壓力之間。
2.水泵回水加壓。
混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)回水總管上，利用水泵將二次網(wǎng)的回水加壓，一部分回水受混水旁通管路上調(diào)節(jié)閥或者一次網(wǎng)回水管路上調(diào)節(jié)閥（視水泵出口到一次網(wǎng)總回水與到二次網(wǎng)供水需增壓力相對(duì)大小而定）支配流入一次網(wǎng)供水混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水直接返回一次網(wǎng)回水總管。一次網(wǎng)供回水上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，水泵采用變頻控制。此供熱方式適用于二次網(wǎng)所需的回水壓力在一次網(wǎng)回水壓力以下。
圖2-1水泵旁通加壓混水系統(tǒng)圖，圖2-2水泵回水加壓混水系統(tǒng)圖。
3.水泵供水加壓。
變頻混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)供水管上，一次網(wǎng)回水管上裝設(shè)流量控制閥，供水管和旁通管上各裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)流量控制閥設(shè)定好一次網(wǎng)的流量，同時(shí)滿足二次網(wǎng)的系統(tǒng)靜壓。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力高于二次網(wǎng)回水靜壓時(shí)，可調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使其閥后壓力與二次網(wǎng)回水靜壓相平衡。利用水泵將二次網(wǎng)一部分回水及一次網(wǎng)供水同時(shí)吸入，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分二次網(wǎng)回水直接返回一次網(wǎng)回水管。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力低于二次網(wǎng)回水靜壓時(shí)，調(diào)節(jié)旁通管上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使其閥前壓力滿足二次網(wǎng)系統(tǒng)靜壓。適用于二次網(wǎng)所需的供水壓力在一次網(wǎng)供水壓力以上[25-28]。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
冬季供暖是關(guān)系城市居民切身利益的大事，直接關(guān)系到社會(huì)和諧?，F(xiàn)在的供暖企業(yè)自負(fù)盈虧，既要使居民供暖溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)又要使企業(yè)的運(yùn)行成本達(dá)到最低，這就要求供暖企業(yè)挖掘內(nèi)部潛力，做好供熱調(diào)節(jié)工作，因此，對(duì)整個(gè)熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的供熱調(diào)節(jié)就變得至關(guān)重要。熱水鍋爐及采暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中除應(yīng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)、燃燒工況進(jìn)行控制與調(diào)整外，還應(yīng)根據(jù)采暖季節(jié)（初冬還是嚴(yán)寒）、采暖時(shí)間（白天還是夜間）等情況對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。供熱調(diào)節(jié)的目的，一是使系統(tǒng)中各用戶的室內(nèi)溫度比較適宜；二是避免不必要的熱量浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[5,29]。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法有以下5種：
（1）質(zhì)調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的供水溫度；（2）量調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的循環(huán)水量；（3）分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)——同一階段流量不變；（4）分階段改變溫度的量調(diào)節(jié)——同一階段溫度不變；（5）間歇調(diào)節(jié)——改變每天供暖小時(shí)數(shù)。
2.2.2.1質(zhì)調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而系統(tǒng)循環(huán)水量保持不變。這種調(diào)節(jié)方式，網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，采用這種調(diào)節(jié)方法，通常可達(dá)到預(yù)期效果。集中質(zhì)調(diào)節(jié)是目前最為廣泛采用的供熱調(diào)節(jié)方式，但由于在整個(gè)供暖系統(tǒng)中，網(wǎng)路循環(huán)水量總保持不變，消耗電能較多。同時(shí)，對(duì)于有多種熱負(fù)荷的熱水供熱系統(tǒng)，在室外溫度較高時(shí)，如仍按質(zhì)量調(diào)節(jié)供熱，往往難以滿足其他熱負(fù)荷的要求。
帶有混合裝置的直接連接熱水供暖系統(tǒng)的網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計(jì)算：
式中：
nt——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；'
sΔt——用戶散熱器的設(shè)計(jì)平均計(jì)算溫差，℃；'
wΔt——網(wǎng)路與用戶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度差，℃；'
jΔt——用戶的設(shè)計(jì)供回水溫差，℃；Q——相對(duì)供暖熱負(fù)荷比；b——與散熱器型式相關(guān)的系數(shù)。
根據(jù)以上兩式即可繪制出質(zhì)調(diào)節(jié)的水溫曲線。
質(zhì)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)多采用一用一備或幾用幾備的配泵方式，選泵原則仍按照泵組的流量不小于系統(tǒng)所需總流量的1.05～1.10倍，還要考慮多臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)的流量下降因素，按照單臺(tái)水泵的90%確定水泵組的流量；水泵揚(yáng)程為系統(tǒng)管路和用戶滿流量時(shí)系統(tǒng)總阻力的1.05～1.10倍進(jìn)行選擇，這時(shí)，對(duì)應(yīng)的水泵功率已經(jīng)超過實(shí)際所需功率，再加上選泵時(shí)習(xí)慣向上一擋參數(shù)靠攏，根據(jù)公式N=0.163rVH/η（kW）可以看出，水泵在選擇時(shí)已經(jīng)增加了不少電耗負(fù)荷。
2.2.2.2量調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行量調(diào)節(jié)時(shí)，保持供水溫度不變，改變管網(wǎng)的供水流量。
采用量調(diào)節(jié)可極大地節(jié)約電耗。在供熱管網(wǎng)管道尺寸已經(jīng)確定的情況下，流量與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)成正比，電耗與頻率的三次方成正比。頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：nfSPn=60（1?）/，n為異步電動(dòng)機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速，f為電源頻率，Sn為異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率，一般為5%左右，P為電機(jī)繞組的極對(duì)數(shù)。可以看到，當(dāng)P和nS一定時(shí)，電機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速與輸入電流的頻率成正比。水泵的流量G（m/h3）、功率P（kw）和葉輪轉(zhuǎn)速n（r/min）之間的關(guān)系由圖2-4可以直觀的看到，水泵流量與頻率也成正比，調(diào)節(jié)頻率即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可由變頻器直接調(diào)節(jié)循環(huán)水泵。如果流量減少30%,電功率就可節(jié)省65.7%。對(duì)于多數(shù)地區(qū)在很長(zhǎng)一段運(yùn)行時(shí)間內(nèi)用70%左右的流量運(yùn)行，年減少電耗40%左右是不成問題的，節(jié)能效果可觀，而且量調(diào)節(jié)對(duì)用戶用熱量變化的響應(yīng)比質(zhì)調(diào)節(jié)快得多，這是因?yàn)橘|(zhì)調(diào)節(jié)的溫度變化從熱源到用戶的傳遞是以流速進(jìn)行，而量調(diào)節(jié)是以聲速傳遞，其響應(yīng)幾乎是同步的，采用關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法，初投資較小。但是采用流量調(diào)節(jié)時(shí)，隨著室外溫度升高，網(wǎng)路水流量減少過多，會(huì)引起供暖系統(tǒng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的豎向熱力失調(diào)。為降低電耗，在采暖系統(tǒng)中可以設(shè)置兩臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)的循環(huán)泵，其中一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的100%選擇，另一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的75%選擇，后者供室外溫度高的情況下使用。這樣可以大大提高循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[30]。
2.2.2.3分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)是把整個(gè)供暖期按室外溫度的高低分成幾個(gè)階段：
在室外溫度較低的階段中管網(wǎng)保持較大的流量，而在室外溫度較高的階段中管網(wǎng)保持較小的流量。在每一個(gè)階段內(nèi)，網(wǎng)路均采用一種流量并保持不變，同時(shí)采用不斷改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。對(duì)于帶有混水裝置的供暖系統(tǒng)網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計(jì)算：
式中：？——相對(duì)流量比。
在熱水供暖系統(tǒng)中，供暖系統(tǒng)規(guī)模較大的系統(tǒng)可分為三個(gè)階段，規(guī)模較小的系統(tǒng)分為兩個(gè)階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)以及泵組的設(shè)置如表2-1，2-2所示。
表2-1分三階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
在三階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計(jì)揚(yáng)程的100%、64%和36%，對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算水泵軸功率分別為滿負(fù)荷功率的100%、51%和22%；在兩階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計(jì)揚(yáng)程的100%和51%，對(duì)應(yīng)的軸功率分別為100%和42%。多種容量的循環(huán)水泵在一定程度上可以互為備用，采用分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，熱水供暖系統(tǒng)中可以不設(shè)備用泵。這種調(diào)節(jié)方法綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，既較好地避免了垂直失調(diào)，又顯著地節(jié)省了電能。
由于控制技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是變頻技術(shù)為水泵的變速運(yùn)行帶來了方便，使得供熱系統(tǒng)同步實(shí)行質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)成為可能。在此基礎(chǔ)上，又開發(fā)出多種節(jié)能輔助設(shè)備，例如末端溫控裝置、氣候補(bǔ)償器、鍋爐控制器等節(jié)能產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與變頻調(diào)速技術(shù)聯(lián)用，取得很好的節(jié)能效果。
2.2.2.4分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
在供暖系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行期間，隨著室外溫度的提高，分幾個(gè)階段改變供水溫度，在同一階段內(nèi)供水溫度不變，改變流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。即在室外氣溫較低的階段保持較高的供水溫度，在氣溫較高的階段保持較低的供水溫度，而在每一個(gè)階段內(nèi)采用改變系統(tǒng)流量的量調(diào)節(jié)。
在這種條件方法中，同樣按照供暖系統(tǒng)規(guī)模大小劃分階段，系統(tǒng)較大的劃分為三個(gè)階段，較小的為兩個(gè)階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)設(shè)置情況如表2-3，2-4所示。
表2-3分三階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)，表2-4分兩階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)是質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的結(jié)合，與單純量調(diào)節(jié)方式相比，在室外溫度較高的供暖階段，通過降低供水溫度，提高回水溫度，增加了系統(tǒng)的循環(huán)流量。分階段的變化靠熱源處的氣候補(bǔ)償器控制，系統(tǒng)流量的變化靠循環(huán)水泵變速調(diào)節(jié)。
2.2.2.5間歇調(diào)節(jié)。
間歇調(diào)節(jié)是在供水溫度和循環(huán)水量不變的情況下，用減少每天的供暖時(shí)數(shù)來調(diào)節(jié)的方法。在室外溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱源連續(xù)供暖，隨著室外溫度的升高，逐漸減少運(yùn)行時(shí)間，它的前提是假設(shè)熱源能在額定出力的情況下制定運(yùn)行時(shí)間。如果熱源達(dá)不到額定出力，將不能保證用戶的供熱質(zhì)量。事實(shí)上要想使設(shè)備
供熱系統(tǒng)安裝所需的熱工儀表是掌握系統(tǒng)運(yùn)行工況、準(zhǔn)確了解和分析系統(tǒng)存在的問題、采取正確方法與措施以達(dá)到節(jié)能挖潛目的重要手段。目前熱工儀表安裝不全、不準(zhǔn)的情況比較普遍，因此，必須要按照規(guī)定補(bǔ)齊所有熱工儀表，并保證儀表的完好和準(zhǔn)確。
2. 加強(qiáng)鍋爐房的運(yùn)行管理，是投資少、效果顯著的節(jié)能措施
⒈司爐人員及水處理人員必須經(jīng)國家勞動(dòng)部門或技術(shù)監(jiān)督部門培訓(xùn)并考試合格；
⒉建立正確、完善、切實(shí)可行的運(yùn)行操作規(guī)程；
⒊鍋爐房水處理(包括軟化水或脫鹽、除氧)設(shè)備處理后的水質(zhì)，必須達(dá)到而易見國家規(guī)程規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁鍋爐直接補(bǔ)自來水或河水；
⒋嚴(yán)格執(zhí)行定期維修，停爐保養(yǎng)制度，保證設(shè)備完好，杜絕跑、冒、滴、漏。
3. 采用分層燃燒技術(shù)，改善鍋爐燃燒狀況
目前城市集中供熱鍋爐房多采用鏈條爐排，燃煤多為煤炭公司供應(yīng)的混煤，著火條件差，爐膛溫度低，燃燒不完全，爐渣含碳量高，鍋爐熱效率普遍偏低。采用分層燃燒技術(shù)對(duì)減少爐渣含碳量、提高鍋爐熱效率，有明顯的效果。
沈陽惠天公司一臺(tái)10.5MW的熱水爐，采用分層燃燒后，熱效率由70.2%提高到75.1%，爐渣含碳量由13%下降為10%。唐山熱力公司采用該技術(shù)，使鍋爐熱效率提高10～15%，爐渣含碳量降低至10%以下，而且鍋爐燃燒系統(tǒng)的設(shè)備故障大大減少，提高了鍋爐運(yùn)行的可靠性和安全性。
對(duì)于粉末含量高的燃煤，可以采用分層燃燒及型煤技術(shù)。該技術(shù)是將原煤在入料口先通過分層裝置進(jìn)行篩分，使大顆粒煤直接落至爐排上，小顆粒及粉末送入爐前型煤裝置壓制成核桃大小形狀的煤塊，然后送入爐排，以提高煤層的透氣性，從而強(qiáng)化燃燒，提高鍋爐熱效率和減少環(huán)境污染。中原油田鍋爐燃用鶴壁煤，粉末含量高，Φ＜3mm的煤粒約占60～70%，采用此技術(shù)后，爐渣含碳量降低到15%以下，鍋爐效率提高了8%，煙塵排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，年節(jié)煤8～10%。
沒有空氣予熱器的鍋爐，因?yàn)橄驙t排上送的是冷風(fēng)，容易造成大塊煤不易燒透，使?fàn)t渣含 碳量反而略有增加，不宜采用。
4. 采用復(fù)合燃燒技術(shù)，增加鍋爐出力
對(duì)大型鏈條爐排鍋爐，當(dāng)用戶熱負(fù)荷增加，擴(kuò)建鍋爐沒有地方時(shí)，亦可采用復(fù)合燃燒技術(shù)，在鏈條爐排鍋爐的爐側(cè)或爐前，增裝一套磨煤系統(tǒng)及煤粉噴燃裝置，將制成的煤粉吹入爐膛內(nèi)，依靠爐排上的火床，引燃煤粉，使在爐內(nèi)形成層燃和室燃兩種燃燒方式。采用復(fù)合燃燒，需要增加燃燒空間，加大除塵力度，但可以提高鍋爐出力和效率。沈陽惠天公司在29MW的熱水鍋爐應(yīng)用此技術(shù)后，出力提高20～30%，爐渣含碳量降低4.5%，鍋爐熱效率提高12.5%。
5．中小型鍋爐采用煤渣混燒、減少爐渣含碳量
中小型鍋爐、采用煤與爐渣混燒法是一種投入較很小，效果很好的節(jié)煤措施。煤與爐渣的比例約為4:1，充分混合后入爐燃燒，煤中摻了顆粒較大的渣，減少了通風(fēng)阻力，送風(fēng)更加均勻，增加了煤層的透氣性，提高了燃燒的穩(wěn)定性，使?fàn)t渣含碳量顯著下降。北京市昌平縣房管局供暖服務(wù)公司，海淀區(qū)房屋土地管理局房屋設(shè)備經(jīng)營管理處及天津市房屋供熱公司在14MW鍋爐上采用煤與渣混燒法后，爐渣含碳量分別下降到3%～8%。
6. 改善鍋爐系統(tǒng)的嚴(yán)密性，降低過剩空氣系數(shù)
鍋爐的過?？諝庀禂?shù)是評(píng)價(jià)鍋爐燃燒狀況的一個(gè)重要參數(shù)，只有過?？諝庀禂?shù)達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，鍋爐才能在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下燃燒，因此要采取防止鍋爐本體及煙風(fēng)道滲漏風(fēng)的措施，改善鍋爐及煙風(fēng)道的嚴(yán)密性，降低過?？諝庀禂?shù)以提高鍋爐的效率和出力
沈陽惠天公司對(duì)鍋爐除渣系統(tǒng)進(jìn)行水封，同時(shí)對(duì)鼓、引風(fēng)系統(tǒng)、爐墻、煙道等漏風(fēng)點(diǎn)封堵后，鍋爐熱效率由68%提高到76%，過剩空氣系數(shù)從2.9下降為2.1，鍋爐不僅升溫快，而且爐渣含碳量也能降到12%以下。
7. 保證鍋爐受熱面的清潔，防止鍋爐結(jié)垢
鍋爐的水冷壁、對(duì)流管束、省煤器、空氣予熱器等受熱面積灰和鍋爐結(jié)垢是影響鍋爐傳熱的一個(gè)主要因素，據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定，水垢的熱阻是鋼板的40倍，灰垢的熱阻是鋼板的400倍，因此要建立及建全鍋爐水質(zhì)管理和定期的除灰制度，保證鍋爐用水的水質(zhì)和鍋爐受熱面的清潔，以提高鍋爐效率和設(shè)備使用壽命。
8. 大、中型鍋爐采用計(jì)算機(jī)控制燃燒過程，提高鍋爐效率
對(duì)大中型鍋爐房應(yīng)逐步建立微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制。由于鍋爐燃燒過程是一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)雜變化過程，各種各樣的因素都會(huì)引起工況的變化，只有實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的自動(dòng)控制才能達(dá)到鍋爐的最佳燃燒工況，熱效率達(dá)到最高。
北京北辰熱力廠經(jīng)過多年努力，采用兩臺(tái)PLC工控機(jī)對(duì)9臺(tái)35t/h的蒸汽鍋爐進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒自動(dòng)控制。根據(jù)負(fù)荷狀況，對(duì)蒸汽壓力、流量、煤量、爐膛溫度、排煙溫度、煙氣含氧量進(jìn)行綜合分析和尋優(yōu)調(diào)整，以達(dá)到人工操作難以達(dá)到的效果，同時(shí)還可以根據(jù)煤質(zhì)的好壞，加濕程度等因素適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，以達(dá)到最佳燃燒工況。幾年來運(yùn)行工況一直平穩(wěn)，噸汽標(biāo)煤耗平均下降9.8kg/t，爐渣含碳量降低1.37%，效果顯著。
9. 熱水鍋爐加裝熱管省煤器，利用排煙熱量提高鍋爐進(jìn)水溫度
當(dāng)熱水鍋爐排煙溫度偏高時(shí)，在鍋爐上加裝熱管省煤器，降低排煙溫度，并提高鍋爐進(jìn)水溫度，提高熱效率。“熱管”是一種利用管內(nèi)工作液體的兩相變化，以潛熱為主進(jìn)行傳熱的新型高效傳熱元件，節(jié)能效果明顯。沈陽惠天公司一臺(tái)7MW熱水爐采用此技術(shù)后，鍋爐出力提高了4.4%，排煙溫度降低了30℃。
10. 改變大流量、小溫差的運(yùn)行運(yùn)行方式，提高供水溫度和輸送效率
目前國內(nèi)供熱系統(tǒng)，包括一次水系統(tǒng)和二次水系統(tǒng)都普遍采用大流量小溫差的運(yùn)行方式，實(shí)際運(yùn)行的供水溫度比設(shè)計(jì)供水溫度低10～20℃，循環(huán)水量增加20～50%。此種運(yùn)行狀態(tài)使循環(huán)水泵電耗急劇增加(50%以上)、管網(wǎng)輸送能力嚴(yán)重下降、熱力站內(nèi)熱交換設(shè)備數(shù)量增加。其原因除受熱源的限制不能提高供水溫度外，主要是因?yàn)楣芫W(wǎng)缺乏必要的控制設(shè)備，系統(tǒng)存在水力工況失調(diào)的問題，為保證不利用戶供熱而采取的措施。因此，應(yīng)該在供熱系統(tǒng)增加控制手段，解決了水力工況失調(diào)后，將供水溫度提高到設(shè)計(jì)溫度或接近設(shè)計(jì)溫度，以提高供熱系統(tǒng)的輸送效率、節(jié)約能源，并為用戶擴(kuò)展打下良好基礎(chǔ)。太原市熱力公司在太原第一熱電廠供熱系統(tǒng)上采用了分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，提高了初寒期的熱網(wǎng)供水溫度，循環(huán)水量減少約25%，一個(gè)采暖季循環(huán)水泵節(jié)電近200萬度，減少運(yùn)行費(fèi)用近83萬元。
11.風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù)，更換壓送能力過大的水泵，節(jié)約電能
風(fēng)機(jī)、水泵的選擇和配置其能力都有一定的富裕度，這是因?yàn)椋?br /> ⒈風(fēng)機(jī)、水泵選型時(shí)要求揚(yáng)程有一定裕度，而且風(fēng)機(jī)、水泵規(guī)格不可能與需要完全一致，一般選型結(jié)果都稍大；
⒉在運(yùn)行過程中荷載(揚(yáng)程、流量)常有波動(dòng)變化，小荷載時(shí)風(fēng)機(jī)、水泵的能力會(huì)進(jìn)一步富裕；
⒊熱網(wǎng)建設(shè)有一發(fā)展過程，循環(huán)水量逐年增加，系統(tǒng)滿負(fù)荷前水泵能力富裕很大。
風(fēng)機(jī)、水泵采用調(diào)速技術(shù)，可以及時(shí)地把流量、揚(yáng)程調(diào)整到需要的數(shù)值上，消除多余的電能消耗。一般都能達(dá)到30%以上的節(jié)電效果。長(zhǎng)春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司，在1997和1998兩年內(nèi)，將58臺(tái)水泵改造為變頻調(diào)速泵后，節(jié)電率達(dá)40～60%，投資回收期為1.2個(gè)采暖期；白城熱力公司于1999年在43臺(tái)水泵上加裝變頻調(diào)速裝置后，節(jié)電率為40～50%，采用調(diào)速技術(shù)所增加的投資，一般在一個(gè)采暖季內(nèi)通過減少電費(fèi)支出就能得到回收。
但對(duì)壓送能力過大的水泵，采用調(diào)速技術(shù)來降低水泵揚(yáng)程，將導(dǎo)致水泵在低效區(qū)工作，達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果，因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行資料的分析更換水泵。長(zhǎng)春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司96年更換了5臺(tái)循環(huán)水泵，節(jié)電率達(dá)40～70%；97、98年進(jìn)一步更換155臺(tái)水泵后電耗比改造前下降46.1%，年節(jié)電800萬度，兩年共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益945萬元，投資回收期約為0.6個(gè)采暖期。鄭州市熱力公司96年投資40萬元，更換了26臺(tái)水泵，年節(jié)電90萬度，節(jié)省電費(fèi)45萬元。
目前常用的水泵變速裝置有變頻器和液力耦合器兩種。采用變頻器效率高、調(diào)速范圍大，但投資費(fèi)用高且管理比較復(fù)雜；采用液力耦合器效率低、調(diào)速范圍小，但投資費(fèi)用少且維護(hù)簡(jiǎn)單。采用何種調(diào)速設(shè)備、設(shè)備功率如何選定、是否需要同時(shí)更換風(fēng)機(jī)或水泵，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
12. 推廣熱水管道直埋技術(shù)，降低基礎(chǔ)投資和運(yùn)行費(fèi)用
熱水管道直埋技術(shù)在國內(nèi)使用已有經(jīng)驗(yàn)?！冻擎?zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T81－98)也已于1999年6月1日起頒布實(shí)施。直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)比較，不僅具有節(jié)省用地、方便施工、減少工程投資(DN≤500，管徑越小越明顯)和維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)外，由于用導(dǎo)熱系數(shù)極小的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫，熱損失小于地溝敷設(shè)。尤其是長(zhǎng)期運(yùn)行后，地溝管道的保溫層會(huì)產(chǎn)生開裂、損壞以及地溝泡水而大幅度增加熱損失，而直埋管道不存在上述問題。根據(jù)煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱力公司1998年冬季實(shí)測(cè)結(jié)果，DN800地溝管道每公里溫降為0.75℃，而DN500直埋管道的溫降僅為0.34℃，按同類敷設(shè)方式的管道，管徑越大溫降應(yīng)越小推算，DN800直埋管道的溫降將更小。建議在DN500以下管道積極推廣直埋敷設(shè)。推廣時(shí)應(yīng)注意使用符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制保溫管和管件，并保證設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量。由于大口徑(DN≥600mm)管道直埋的技術(shù)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗(yàn)不夠，實(shí)施時(shí)可能會(huì)發(fā)生問題，使用時(shí)要填重。
13. 推廣管道充水保護(hù)技術(shù)，防止管道腐蝕
國內(nèi)部分非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，采取夏季放水檢修，冬季投產(chǎn)前充水的作法。由于系統(tǒng)放水后不及時(shí)充水，空氣進(jìn)入管道而造成管內(nèi)壁腐蝕。所以非常年運(yùn)行的供熱系統(tǒng)應(yīng)積極推廣夏季管道充水保護(hù)技術(shù)，在夏季檢修后及時(shí)充滿符合水質(zhì)要求的水，既可省去管道投運(yùn)時(shí)的充水準(zhǔn)備時(shí)間，又可防止管內(nèi)壁腐蝕。
14. 熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備，解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象
目前，供熱系統(tǒng)的一次系統(tǒng)，因通過每個(gè)熱力站的水量得不到有效地控制而造成的水力失調(diào)和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象很嚴(yán)重。因此應(yīng)在熱力站入口裝設(shè)流量控制設(shè)備以解決一次水系統(tǒng)水力失調(diào)問題。對(duì)于當(dāng)前國內(nèi)供熱系統(tǒng)絕大多數(shù)采用的定流量質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)自力式流量限制器，對(duì)于近期即將采用或正在采用的變流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)應(yīng)裝壓差控制器。八十年代末北京市熱力公司在熱力站入口加裝了流量限制器，在熱源能力不增加的條件下供熱面積由1304萬平方米增加到1610萬平方米，節(jié)約熱能約20%。天津市熱電公司于1994～1996年在第一熱電廠熱水管網(wǎng)上安裝了148臺(tái)自力式流量限制器，耗熱指標(biāo)由72W/m2降到44.4 W/m2，擴(kuò)大供熱面積160萬平方米。中原油田供熱管理處98年在基地北區(qū)160萬平方米供熱系統(tǒng)的16座熱力站一次網(wǎng)回水管上，投資26萬元加裝國產(chǎn)自力式流量控制器后，停用了5臺(tái)燃油鍋爐，年節(jié)省燃油費(fèi)用84萬元，循環(huán)水量由2300t/h下降到2100t/h。
15. 熱力站(或混水站)安裝監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)供給用戶的熱量
為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)供給用戶的熱量，熱力站應(yīng)安裝監(jiān)控系統(tǒng)。
熱力站(或混水站)內(nèi)設(shè)有采暖系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，那個(gè)系統(tǒng)需要控制，實(shí)施什么樣的控制水平應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。當(dāng)一、二次系統(tǒng)都為質(zhì)調(diào)節(jié)、流量基本不變時(shí)，根據(jù)二次系統(tǒng)的供回水溫度控制一次系統(tǒng)的供水閥門，可以使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥，對(duì)于控制要求高、控制過程復(fù)雜的，則應(yīng)考慮配有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制裝置。
先進(jìn)國家的集中供熱間接連接熱力站，一般都采用組合式供熱機(jī)組。該機(jī)組包括板式換熱器，循環(huán)水泵，補(bǔ)水裝置，監(jiān)控儀表和設(shè)備，可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)二次水供水溫度和供給熱量。近年來，我國哈爾濱、天津等地的熱力公司安裝這種供熱機(jī)組，運(yùn)行結(jié)果表明，有顯著的節(jié)能效果。同時(shí)還有占地小，安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
國內(nèi)已經(jīng)實(shí)施監(jiān)控的熱力站，都取得良好的節(jié)能效益沈陽惠天熱電有限公司沈海熱網(wǎng)于1993年在33個(gè)間接連接熱力站安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，并于當(dāng)年冬季對(duì)所轄間接連接熱力站進(jìn)行熱耗統(tǒng)計(jì)，有監(jiān)控的熱力站，其采暖平均熱指標(biāo)為41.2W/m2而無監(jiān)控?zé)崃φ镜牟膳骄鶡嶂笜?biāo)達(dá)48.8W/m2，節(jié)能率為15%。
16. 改善二次水系統(tǒng)和戶內(nèi)系統(tǒng)，解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均，能源浪費(fèi)的問題
在用戶樓棟入口(當(dāng)幾棟樓到干管的系統(tǒng)管道阻力相近時(shí)，也可在總分支管上)裝設(shè)流量控制設(shè)備，對(duì)各樓之間流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)，在管路(一般為立管)上裝設(shè)平衡閥平衡各立管之間的流量，在每組散熱器前裝設(shè)溫控閥控制室內(nèi)溫度，可以有效地解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均的問題，不僅節(jié)約能源，還為計(jì)量收費(fèi)，用戶自由調(diào)節(jié)室溫打下了基礎(chǔ)。
北京市熱力公司在供熱節(jié)能示范小區(qū)采用上述措施后，有效地解決了豎向失調(diào)問題，節(jié)約能源20%；山東榮城供熱公司在小區(qū)供熱面積為10萬平方米的85%用戶入口安裝了流量調(diào)節(jié)裝置，基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)水力平衡，節(jié)約熱能8%，減少水泵功率25%，做到了當(dāng)年投資當(dāng)年回收；吉林熱力公司在戶內(nèi)系統(tǒng)壓力損失比較大的環(huán)路立管上，安裝小揚(yáng)程、小流量和噪音小的三級(jí)調(diào)速管道泵以提高該環(huán)路的壓差，改善了供熱狀況，也取得了較好的效果。
17. 加強(qiáng)管理，控制系統(tǒng)失水是節(jié)能和保證安全運(yùn)行的重要措施
目前國內(nèi)部分直接連接的供熱系統(tǒng)失水情況嚴(yán)重，補(bǔ)水率高的可達(dá)循環(huán)水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統(tǒng)以及用戶內(nèi)部系統(tǒng)管網(wǎng)陳舊漏水所致。系統(tǒng)大量失水和熱量丟失、影響供熱能力，而且一些供熱單位還因水處理能力不足，不得不用生水作為熱網(wǎng)補(bǔ)水，而造成管網(wǎng)阻塞和腐蝕。因此，必須加強(qiáng)宣傳教育、加強(qiáng)管理，采取防漏、查漏、堵漏等有效措施，將失水率降到正常的水平。唐山市熱力總公司大部分為直接連接的系統(tǒng)，多年來補(bǔ)水率一直保持在1%以下，取得了很大成績(jī)。對(duì)于大、中型供熱系統(tǒng)應(yīng)考慮將直接連接改為間接連接。間接連接一方面可將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的水力工況分開彼此不受影響，便于提高一次系統(tǒng)的壓力和溫度，增加輸送能力，保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行；另一方面也便于發(fā)現(xiàn)失水的部位。
18. 對(duì)冬季供暖鍋爐，提倡連續(xù)運(yùn)行，分時(shí)供暖，節(jié)約能源
供暖期熱負(fù)荷的變化，應(yīng)采用調(diào)整鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)的辦法解決，即在初、末寒期減少鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)，嚴(yán)寒期增多鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以避免鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行，提高鍋爐運(yùn)行效率。
利用居民夜間睡眠休息、辦公室無人辦公采暖房間需要的溫度可以適當(dāng)降低的條件，對(duì)住宅和公建采用分時(shí)供暖，降低供熱參數(shù)以減少供熱量可以達(dá)到節(jié)能的目的。包頭市熱力公司采用分階段改變一次網(wǎng)供水溫度和對(duì)用戶實(shí)施分時(shí)供暖的辦法；天津市熱電公司在熱力站中通過控制 中文摘要：在我國，建筑能耗約占總能耗的1/3，而北方采暖地區(qū)供熱采暖能耗占其建筑總能耗的65%以上，因此我們必須貫徹執(zhí)行“堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)能并舉，把節(jié)能放在首位”的能源方針。
集中供熱系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，是由熱源、輸配管網(wǎng)、熱用戶組成的一個(gè)嚴(yán)密的整體，同時(shí)又是一個(gè)復(fù)雜的綜合工程。集中供熱管網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，運(yùn)行工況受工作條件、環(huán)境、時(shí)間、制造和施工等多方面的影響。水力工況失調(diào)和管網(wǎng)熱力損耗、水泵選型布置不合理是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失調(diào)，實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，減少輸配管網(wǎng)的熱力損耗，提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量，是供熱行業(yè)所面臨的問題。正是在這樣的背景下，筆者針對(duì)集中供熱系統(tǒng)中管網(wǎng)節(jié)能的環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討和研究，在學(xué)到的相關(guān)理論和方法的支撐下，詳細(xì)地分析了吉林省某油田生活區(qū)外網(wǎng)的能耗情況，并對(duì)其存在的問題進(jìn)行了分析和研究，有針對(duì)性地提出改造和優(yōu)化的措施。
首先對(duì)系統(tǒng)的混水直供方式進(jìn)行了分析，提出了供水和運(yùn)行方案，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析；其次對(duì)水泵在運(yùn)行中的節(jié)能潛力進(jìn)行發(fā)掘，提出了水泵停開運(yùn)行等節(jié)能措施；第三、研究了供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的形式、影響、表現(xiàn)及原因等內(nèi)容，提出了解決水力失調(diào)問題的途徑和辦法；第四、結(jié)合其熱網(wǎng)的具體情況，對(duì)熱網(wǎng)特性進(jìn)行了分析，提出了運(yùn)行調(diào)節(jié)方案，繪制了熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)曲線；第五、針對(duì)系統(tǒng)失水嚴(yán)重的問題分析了運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出了有針對(duì)性的解決方案。
本文的研究目的是通過分析集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力，探討一些切實(shí)可行的改造措施，提供一定的思路和方法，希望為集中供熱行業(yè)做一些有價(jià)值的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：集中供熱、節(jié)能、混水、水力失調(diào)、運(yùn)行調(diào)節(jié)、失水。
目錄。
第一章緒論。
1.1課題背景。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
1.4我國集中供熱存在的問題。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
2.3循環(huán)水泵的調(diào)節(jié)控制。
2.3.1改變管路特性曲線法。
2.3.2改變水泵特性曲線法。
2.3.3水泵的變頻調(diào)速。
2.4水力失調(diào)。
2.4.1水力失調(diào)產(chǎn)生的原因。
2.4.2解決水力失調(diào)的措施。
2.5失水。
2.5.1熱網(wǎng)失水原因以及危害。
2.5.2熱網(wǎng)失水經(jīng)濟(jì)損失分析。
2.5.3減少失水的可行措施。
第三章吉林省某油田生活區(qū)集中供熱概況。
3.1供熱運(yùn)行概況。
3.2供熱運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。
3.2.1五大系統(tǒng)運(yùn)行情況。
3.2.2存在的問題。
第四章集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化。
4.1混水系統(tǒng)節(jié)能分析。
4.1.1采暖供水方案優(yōu)化。
4.1.2混水系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)。
4.1.3混水直供熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
4.1.4利用混水供熱應(yīng)注意的問題。
4.2水泵的節(jié)能分析。
4.2.1水泵選型合理的幾個(gè)要素。
4.2.2目前各泵房存在的問題。
4.2.3水泵運(yùn)行改進(jìn)方法。
4.3減少管網(wǎng)水力失調(diào)節(jié)能。
4.3.1水力失調(diào)問題分析。
4.3.2水力失調(diào)的解決方案。
4.4運(yùn)行調(diào)節(jié)分析。
4.4.1運(yùn)行方案比較。
4.4.2運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的繪制。
4.5供熱系統(tǒng)的水耗分析與節(jié)能途徑。
4.5.1失水?dāng)?shù)據(jù)分析。
4.5.2實(shí)際情況分析以及建議。
第五章結(jié)論。
參考文獻(xiàn)。
致謝。
第一章緒論。
1.1課題背景。
在各種能量消耗中，建筑是用能大戶，在我國，目前城鎮(zhèn)民用建筑供暖能耗按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算平均約為20kg/㎡，城鎮(zhèn)民用建筑供暖面積約為65億㎡，此項(xiàng)能耗約占民用建筑總能耗的56%～58%，1996年全國能源消費(fèi)總量為13.88億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而建筑使用的能源約占全國商品總能耗的35%。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，舒適的建筑環(huán)境日益成為人們的生活需要。集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)對(duì)于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，提高人民生活水平發(fā)揮了巨大作用，是國家大力倡導(dǎo)、積極扶持的產(chǎn)業(yè)之一。如何提高人民生活質(zhì)量，改善城市居住環(huán)境，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施功能，穩(wěn)定社會(huì)、促進(jìn)城鎮(zhèn)發(fā)展已經(jīng)成為各級(jí)政府重要的工作內(nèi)容之一。因此，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，在不斷加強(qiáng)科學(xué)管理、提高能源利用率、擴(kuò)大城市熱化率、保證供熱效果方面既是政府極為關(guān)注的工作，也是各地供熱企業(yè)孜孜追求的目標(biāo)。
目前我國正處在城市化高速發(fā)展的過程中，為適應(yīng)城鎮(zhèn)人口飛速增長(zhǎng)的需求和不斷改善人民生活水平的需要，2020年前我國每年城鎮(zhèn)新建建筑的總量將持續(xù)保持在10億㎡左右，到2020年，新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將達(dá)到100～150億㎡。
由于人民生活水平提高，供暖需求線不斷南移，新建建筑中將有70億㎡以上需要供暖，按照目前建筑能耗水平，則需要增加的用于供暖的能量按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)達(dá)1.4億噸/年，需增加的用電量達(dá)4000～4500億千瓦時(shí)/年，這將給我國能源供應(yīng)帶來巨大壓力。隨著城市數(shù)量增加，城市人口增多以及人民生活水平的進(jìn)一步的提高，對(duì)供熱的數(shù)量和質(zhì)量要求也必然會(huì)增加和提高。國家“十一五”規(guī)劃明確提出，“十一五”期間，全國單位GDP能耗要從2005年的1.22噸標(biāo)煤/萬元，下降到0.98噸標(biāo)煤/萬元，單位GDP要節(jié)能20%，全國要節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中建筑節(jié)能要達(dá)到1.01億噸標(biāo)煤。城市供熱系統(tǒng)節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》提出節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，所謂節(jié)能50%，其中建筑物節(jié)能率應(yīng)達(dá)到30%，供熱系統(tǒng)的節(jié)能率應(yīng)達(dá)到20%。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就必須實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能控制。據(jù)有關(guān)資料調(diào)查顯示我國供熱系統(tǒng)目前運(yùn)行水平其節(jié)能的潛力是比較大的，節(jié)能的重點(diǎn)是提高管網(wǎng)輸送效率和熱源運(yùn)行的平均效率。為了保證集中供熱正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)效率，降低能耗及熱能損失，同時(shí)為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證用戶室內(nèi)舒適性，應(yīng)提高管道保溫性能、控制管網(wǎng)失水，遏制水力失調(diào)造成的熱力失調(diào)[1-4]。
供熱行業(yè)作為對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著全局性、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，與人們的生活息息相關(guān)，由于當(dāng)前能源和環(huán)保問題越來越多地受到關(guān)注，能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展己成為我國的基本國策。目前，對(duì)城市供熱的要求已不僅僅在于規(guī)模的不斷擴(kuò)大，而且對(duì)供熱系統(tǒng)的合理性、經(jīng)濟(jì)性，特別是供熱系統(tǒng)的能源有效利用率及供熱可靠性提出了更高的要求。供熱系統(tǒng)建成后，供熱企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要方面是降低運(yùn)行成本，熱力公司運(yùn)行成本主要由熱能消耗費(fèi)用、熱能輸送（如循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的電耗）費(fèi)用以及管理和操作人員費(fèi)用等項(xiàng)組成，前二項(xiàng)占主要部分。因此，建立熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控與熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高供熱管理水平，消除水力失調(diào)，節(jié)能降耗成為熱力公司當(dāng)前非常迫切的任務(wù)。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
我國城市供熱是從第一個(gè)五年計(jì)劃開始發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)將熱電聯(lián)產(chǎn)作為我國發(fā)展電力工業(yè)的重要方針之后，熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展很快，新增單機(jī)6MW以上的熱電機(jī)組2.4GW，占同期新增火電機(jī)組的20％。長(zhǎng)春第一汽車制造廠建成自備電廠后，相繼在西安、石家莊、太原、吉林、哈爾濱、蘭洲、包頭、武漢、成都、富拉爾基、北京出現(xiàn)了以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)。從1953年至1965年，我國的供熱事業(yè)發(fā)展的很快，特別是熱電聯(lián)產(chǎn)，為我國的熱電事業(yè)奠定了基礎(chǔ)，但是從1965～1980年期間，由于十年動(dòng)亂的影響，整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展也基本停步，新增熱電機(jī)組僅有199×104KW，1980年供熱機(jī)組占火電機(jī)組容量由1965年的20％下降到11％。1980年6月，黨中央提出我國能源實(shí)行開發(fā)和節(jié)約并重的方針，把集中供熱特別是熱電聯(lián)產(chǎn)重新提到議事日程上來，尤其是國務(wù)院以國發(fā)[1986]22號(hào)文件轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市集中管理工作的報(bào)告》以后，集中供熱事業(yè)有了較大的發(fā)展，在其后頒布的“節(jié)約能源管理暫行條例”第29條規(guī)定：“發(fā)展集中供熱，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一規(guī)劃。對(duì)現(xiàn)有的分散供熱系統(tǒng)，必須積極采取措施，逐步淘汰低效鍋爐，實(shí)行集中供熱”，2003年建設(shè)部出臺(tái)《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》（建城[2003]148號(hào)），2006年建設(shè)部決定組織開展《城市集中供熱管網(wǎng)改造“十一五”規(guī)劃》的編制工作，規(guī)劃2006年～2010年間城市集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀、存在問題、措施意見；城市集中供熱管網(wǎng)改造技術(shù)方案、管網(wǎng)改造建設(shè)規(guī)劃、管網(wǎng)改造投資估算，由此可見我國政府對(duì)供熱的重視。近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快及保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源觀念的增強(qiáng)，在借鑒國內(nèi)外城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，城市集中供熱在“三北”地區(qū)發(fā)展很快，尤其是在國家實(shí)施西部開發(fā)戰(zhàn)略以來，西部的很多城市相繼新建、改建或擴(kuò)建了城市集中供熱系統(tǒng)，使我國的城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長(zhǎng)距離、高參數(shù)方向發(fā)展。
2001年底統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全國663個(gè)城市中有294個(gè)城市建有集中供熱系統(tǒng)，供熱總面積已達(dá)到146328×104㎡（其中：住宅為95799.33×104㎡）；年供熱量為137847×104GJ（其中：蒸汽37655×104GJ，熱水100192×104GJ）。在年供熱量中，鍋爐房供熱量為74209×104GJ，約占74.2%，其余由熱電聯(lián)產(chǎn)工程承擔(dān)；供熱管道總長(zhǎng)度達(dá)到53109km（其中：蒸汽管道9183km，熱水管道43926km），從業(yè)人數(shù)達(dá)到22萬余人；嚴(yán)寒地區(qū)的集中供熱普及率一般達(dá)到了60～90%。截止2004年，我國城市集中供熱面積已達(dá)21.6億㎡，年供熱量188086×104GJ。目前，我國集中供熱熱水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)溫度已達(dá)到150℃，設(shè)計(jì)壓力為1.6～2.5MPa，最大供熱半徑達(dá)19.5km，最大管徑達(dá)到1400mm；蒸汽管網(wǎng)最高溫度已達(dá)300℃，壓力一般為1.OMPa，最大供熱半徑為6～7km，最大管徑達(dá)到1000mm。2005年的《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》顯示：我國2005年底城市蒸汽集中供熱能力為106723t/h，其中熱電廠為82686t/h，占77.48％，鍋爐房為23240t/h，占21.77％。供熱總量為71493萬GJ，熱電廠為58059萬GJ，占81.2％，鍋爐房11927萬GJ，占16.68％，蒸汽管道長(zhǎng)度為14772公里。
“節(jié)能”、“降耗”和“減排”是近幾年來國家在各種文件中反復(fù)提及的詞匯，國家明確提出實(shí)施建筑節(jié)能，改善居室條件，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，制定了一系列技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
1987年9月25日原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部、國家計(jì)委、國家經(jīng)委、國家建材局以（87）城設(shè)字第514號(hào)文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）的通知”，正式提出了要在1995年以前達(dá)到采暖居住建筑在1980～1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計(jì)能耗水平的基礎(chǔ)上節(jié)能30％，這就是“八五”期間已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)的建筑節(jié)能第一步的工作目標(biāo)。
1996年9月建設(shè)部頒布了《建筑節(jié)能技術(shù)政策》，提出了節(jié)約建筑能耗，合理利用能源的綜合系統(tǒng)工程措施。
1997年建設(shè)部、國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家建材總局以建科[1997]37號(hào)文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-96）的通知”，正式提出要在“九五”（1996～2000年）期間實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50％的第二步工作目標(biāo)。
1997年11月1日我國頒布了新中國第一部《節(jié)約能源法》，其中第37條對(duì)建筑節(jié)能做了明確規(guī)定，使我國的建筑節(jié)能走上了法制軌道。
1999年11月在北京召開的第二次全國節(jié)能工作會(huì)議上又提出了“十五期間將實(shí)現(xiàn)第三步，再節(jié)能30％的工作目標(biāo)，進(jìn)一步明確了建筑節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期的技術(shù)政策。
2000年2月18日建設(shè)部第76號(hào)令發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，2000年10月1日起施行，嚴(yán)格的規(guī)定了工程建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位未執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的經(jīng)濟(jì)處罰辦法，國家鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)。
2005年11月10日建設(shè)部第143號(hào)更新了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，鼓勵(lì)發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，如新型節(jié)能墻體和屋面的保溫、隔熱技術(shù)與材料以及節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)；新建民用建筑應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，民用建筑工程擴(kuò)建和改建時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)原建筑進(jìn)行節(jié)能改造；既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng)考慮建筑物的壽命周期，對(duì)改造的必要性、可行性以及投入收益比進(jìn)行科學(xué)論證。節(jié)能改造要符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，確保結(jié)構(gòu)安全，優(yōu)化建筑物使用功能；鼓勵(lì)發(fā)展集中供熱和熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供技術(shù)及供熱采暖系統(tǒng)溫度調(diào)控和分戶熱量計(jì)量技術(shù)與裝置；寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng)與供熱系統(tǒng)節(jié)能改造同步進(jìn)行。采用集中采暖制冷方式的新建民用建筑應(yīng)當(dāng)安設(shè)建筑物室內(nèi)溫度控制和用能計(jì)量設(shè)施，逐步實(shí)行基本冷熱價(jià)和計(jì)量冷熱價(jià)共同構(gòu)成的兩部制用能價(jià)格制度。
2006年8月6日國務(wù)院頒發(fā)國發(fā)〔2006〕29號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》，指出為加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)”十一五“規(guī)劃綱要提出的節(jié)能目標(biāo)，重點(diǎn)行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗總體達(dá)到或接近本世紀(jì)初國際先進(jìn)水平。大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑，推動(dòng)新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，直轄市及有條件的地區(qū)要率先實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。建立固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查制度。對(duì)未進(jìn)行節(jié)能審查或未能通過節(jié)能審查的項(xiàng)目一律不得審批、核準(zhǔn)，從源頭杜絕能源的浪費(fèi)，對(duì)擅自批準(zhǔn)項(xiàng)目建設(shè)的，要依法依規(guī)追究直接責(zé)任人的責(zé)任。
2006年9月15日建設(shè)部發(fā)布建科[2006]231號(hào)關(guān)于貫徹《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》的實(shí)施意見指出：建立新建建筑市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻制度，對(duì)超過2萬平方米的公共建筑和超過20萬平方米的居住建筑小區(qū)，實(shí)行建筑能耗核準(zhǔn)制。
完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，組織編制建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、檢測(cè)、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)和既有建筑節(jié)能改造、可再生能源建筑應(yīng)用、建筑用能系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能、節(jié)能管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)系列圖集的編制，完善建筑節(jié)能技術(shù)措施，推動(dòng)直轄市及嚴(yán)寒寒冷地區(qū)率先實(shí)施更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高國家建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能，建筑節(jié)能，建立和完善建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)制度。制定《建筑能效標(biāo)識(shí)管理辦法》及《建筑能效標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》，選擇若干試點(diǎn)城市進(jìn)行示范，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。建立建筑能耗統(tǒng)計(jì)制度。制定《建筑能耗統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，掌握建筑能耗水平、建筑終端商品能耗結(jié)構(gòu)、用能模式，積累建筑能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為制定政策提供依據(jù)。各地應(yīng)充分認(rèn)識(shí)能耗統(tǒng)計(jì)工作的重要性，認(rèn)真組織做好相關(guān)工作。推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱體制改革。加快城鎮(zhèn)供熱商品化、貨幣化，將采暖補(bǔ)貼由”暗補(bǔ)“變”明補(bǔ)“，加強(qiáng)供熱計(jì)量，推進(jìn)按用熱量計(jì)量收費(fèi)制度。完善供熱價(jià)格形成機(jī)制，有關(guān)部門要抓緊研究制定建筑供熱采暖按熱量收費(fèi)的政策，培育有利于節(jié)能的供熱市場(chǎng)。
我國”十一五“規(guī)劃綱要提出單位GDP能耗在五年內(nèi)要降低20%的任務(wù)必須完成，但從已經(jīng)過去的狀況來看，后面幾年的工作更加艱巨，故兩會(huì)也提出國家會(huì)加大力度執(zhí)行和監(jiān)管。國務(wù)院前不久又成立節(jié)能減排小組，對(duì)高耗能、高污染的生產(chǎn)和經(jīng)營項(xiàng)目更加嚴(yán)格限制。2000年全國能源消費(fèi)總量大約為13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為此，要求2020年一次能源消費(fèi)總量控制在25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，節(jié)能總量要達(dá)到8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。為此提出了”節(jié)能優(yōu)先，結(jié)構(gòu)多元，環(huán)境友好，市場(chǎng)推動(dòng)“的中國可持續(xù)能源戰(zhàn)略，以便達(dá)到GDP翻兩番，能源翻一番的目標(biāo)?；谶@樣的形勢(shì)，把節(jié)能從國家層面上提到了前所未有的高度。
與發(fā)達(dá)國家相比，我國城鎮(zhèn)建筑單位面積供暖能耗是同緯度發(fā)達(dá)國家的2～3倍，而建筑除供暖外的其他用能（照明、空調(diào)、家電、建筑設(shè)備等）按照單位面積比較，卻僅為發(fā)達(dá)國家的l/5～1/2，因此供暖節(jié)能應(yīng)是我國建筑節(jié)能工作中潛力最大、最主要的途徑，應(yīng)該作為當(dāng)前開展建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)[5-13]。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
城市集中供熱在國外的發(fā)展至今已有百年的歷史。由于集中供熱在節(jié)約能源方面和保護(hù)環(huán)境方面的獨(dú)特作用而在世界范圍內(nèi)受到日益廣泛的重視，特別是前蘇聯(lián)和西北歐氣候寒冷的國家。
集中供熱系統(tǒng)最早是在18世紀(jì)的美國費(fèi)城發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)由本杰明。富蘭克林（Benjamin Franklin）開發(fā)成功，這個(gè)系統(tǒng)從一個(gè)中心熱源向附近的一些居民進(jìn)行供熱。1877年，世界上第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的集中供熱系統(tǒng)在紐約的洛克港（Lorkport）成功建成，該系統(tǒng)由博德希爾·霍利（Birdsill Holly）設(shè)計(jì)，從一個(gè)中央鍋爐房向臨近的一些居民和其他用戶供應(yīng)蒸汽，這種供熱形式很快在西方發(fā)達(dá)國家得到普及，但由于當(dāng)時(shí)科技水平和制造技術(shù)的限制，鍋爐容量小、效率低、污染物排放量大、供熱范圍極為有限。
國外城市集中供熱起步較早的國家是德國。1901年在得累斯頓建立集中鍋爐房，1909年建立第一個(gè)熱電廠。德國在第二次世界大戰(zhàn)后的廢墟重建工作，為發(fā)展集中供熱創(chuàng)造了有利條件。德國的集中供熱技術(shù)較為先進(jìn)，如管道大多采用直埋敷設(shè)方式、裝配式熱力站、優(yōu)化的熱網(wǎng)運(yùn)行管理和良好的熱網(wǎng)自控設(shè)施等。目前，除柏林、漢堡、慕尼黑等已有規(guī)模較大的集中供熱系統(tǒng)外，在魯爾地區(qū)和萊茵河下游，還建立了連接幾個(gè)城市的城際供熱系統(tǒng)。
城市集中供熱發(fā)展較快的國家是前蘇聯(lián)，居世界首位。1980年原蘇聯(lián)的熱電廠總裝機(jī)容量為9600萬kw。全國工業(yè)與民用的年總供熱量中，70%由集中供熱方式，即熱電廠和區(qū)域鍋爐房供熱。全國熱電廠的年總供熱量約為55億GJ。由于熱電聯(lián)產(chǎn)，單就原蘇聯(lián)能源電力部所屬的熱電廠來說（占全國熱電廠總裝機(jī)容量的86%）就節(jié)約了6800萬噸標(biāo)煤。莫斯科的集中供熱系統(tǒng)是世界上規(guī)模最大的供熱系統(tǒng)。熱電廠供熱系統(tǒng)供熱量占全市用熱量的60%，其余由區(qū)域鍋爐房供熱，城市的集中供熱普及率高達(dá)100%，是全世界集中供熱規(guī)模最大的城市。
芬蘭集中供熱占全國總熱量的44％，熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供熱的70％。到1993年芬蘭的大城市集中供熱率已經(jīng)達(dá)到80％，首都赫爾辛基的熱化率已超過90%，成為北歐集中供熱熱化率最高的城市。
丹麥集中供熱占總需求熱量的50%，其中熱電聯(lián)產(chǎn)占30%。在丹麥，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，與電力、通信、燃?xì)狻⒔o排水系統(tǒng)等受到同等的重視和發(fā)展。1979年丹麥議會(huì)通過了”供熱法“，該法要求各城市政府在分析本市能源供應(yīng)的基礎(chǔ)上制定了供熱總體規(guī)劃，積極推進(jìn)集中供熱，并最大可能地發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)。他們按大、小城市不同規(guī)模因地制宜。大城市建設(shè)了世界上大型高效熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱系統(tǒng)。首都哥本哈根有四座熱電廠，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)764MW，總供熱能力為3582GJ，在小城市迅速發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域供熱系統(tǒng)，這些小型熱電廠的燃料為天然氣、垃圾、稻草、沼氣等，技術(shù)方案為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)等聯(lián)合循環(huán)。小型熱電聯(lián)產(chǎn)成為丹麥能源政策的重要組成部分。
瑞典的集中供熱占全國總需求的34%，供熱管網(wǎng)總長(zhǎng)為650公里，1600萬幢公寓和11萬個(gè)小型建筑均與熱網(wǎng)相連，這意昧著集中供熱在瑞典的城市和人口稠密的地區(qū)得以廣泛的建立。集中供熱的熱源包括燃煤鍋爐，燃油鍋爐，電加熱鍋爐，垃圾焚燒鍋爐等。
韓國發(fā)展城市集中供熱的歷史與我國相當(dāng)，也是始于上世紀(jì)七十年代末，上世紀(jì)八十年代中期進(jìn)入快速發(fā)展階段。韓國集中供熱的規(guī)模、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、管理全面引進(jìn)芬蘭供熱先進(jìn)技術(shù)，從實(shí)際出發(fā)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，使供熱系統(tǒng)更先進(jìn)、完善。
法國集中供熱占總熱量的6.0％，目前約有200余個(gè)城市有了集中供熱系統(tǒng)，向170萬套住宅供熱，約有150萬人受益。
美國集中供熱的發(fā)展經(jīng)過幾起幾落。80年代以后發(fā)展較快。1980～1987年間總計(jì)建設(shè)各類熱電廠1728座，裝機(jī)容量44940MW。從地區(qū)分布情況看，美國各州都有熱電廠，最集中的是加利福尼亞州，占總數(shù)的39％，其次是德克薩斯州[14-17]。
發(fā)達(dá)國家在熱水系統(tǒng)、區(qū)域供熱方面開展的時(shí)間較長(zhǎng)，無論在經(jīng)驗(yàn)上還是技術(shù)上都處于領(lǐng)先位置。在技術(shù)方面來看，國外，特別是在北歐國家，從20世紀(jì)70年代能源危機(jī)以來，十分重視供熱系統(tǒng)節(jié)能工作，并制定了有關(guān)政策、法規(guī)以及相配套的技術(shù)措施，己經(jīng)具備了一整套成熟的供熱系統(tǒng)運(yùn)行模式。
1.4我國集中供熱存在的問題。
我國集中供熱給城市建設(shè)、改善人民生活方面帶來了不可估量的收益，但是，由于長(zhǎng)期受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響，存在著供熱體制、供熱成本、技術(shù)水平等方面的問題。本文主要研究技術(shù)方面的問題，對(duì)于技術(shù)水平方面存在的問題分析如下：
1.管網(wǎng)敷設(shè)方式落后。供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式普遍采用管溝式，這種方式占地比較多，在城市規(guī)劃管線綜合安排上有一定的困難。尤其在城市中心會(huì)遇到大量的拆遷問題，增加了大量的投資。在供熱管網(wǎng)建設(shè)施工過程中，經(jīng)常會(huì)與城市的整體建設(shè)規(guī)劃產(chǎn)生沖突，與各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)配合存在較大問題，增加了施工難度，阻礙了施工進(jìn)度，甚至無法實(shí)施，減緩了城市集中供熱的發(fā)展速度，導(dǎo)致供熱管道及熱源的建設(shè)趕不上城市發(fā)展的需要。
2.管網(wǎng)夏季檢修落后。城市供熱系統(tǒng)檢修手段落后，供熱企業(yè)在成本、管理方面存在問題，檢修不到位，用戶冬季反復(fù)受到停熱的影響，投訴率高，熱費(fèi)收取困難，導(dǎo)致供熱企業(yè)和熱用戶間問題頻出，用戶經(jīng)常投訴至媒體，供熱企業(yè)給大眾的印象較差。
3.供熱系統(tǒng)的控制水平和調(diào)節(jié)水平落后。供熱管網(wǎng)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)形成規(guī)模，但是由于大多數(shù)系統(tǒng)沒有管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，熱源、熱力站自動(dòng)化程度低，大大降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
4.供熱系統(tǒng)不能適時(shí)有效地調(diào)節(jié)供熱流量和供水溫度?，F(xiàn)有的供熱系統(tǒng)只是針對(duì)設(shè)備的粗放式管理，很少考慮對(duì)整個(gè)系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，更沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶（樓宇）室溫的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，無法準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)供熱水平和質(zhì)量，操作人員只能憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)供熱量。另外，由于沒有采取氣候補(bǔ)償措施，在實(shí)際運(yùn)行過程中依然只能采用”看天燒火“的傳統(tǒng)方式，即通過人工手動(dòng)方式來調(diào)節(jié)供熱量，不能自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地進(jìn)行分時(shí)按需供熱，造成采暖期初、期末大量浪費(fèi)熱量。
5.運(yùn)行的室外管網(wǎng)多為枝狀管網(wǎng)，二次系統(tǒng)缺乏必要的調(diào)節(jié)手段，水力失調(diào)嚴(yán)重。同時(shí)大部分用戶不具備分戶計(jì)量的手段，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。如何有效保證供熱管網(wǎng)的水力平衡是亟待解決的大問題，另外管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)需要大量的資金、設(shè)備及人力投入，在實(shí)際操作中仍存在困難。
6.分戶控制正在實(shí)施中，分戶按實(shí)際用熱量收取熱費(fèi)還在摸索階段，雖然在全國各地進(jìn)行了很多試點(diǎn)，很多暖通科研人員也進(jìn)行了大量研究，但是收費(fèi)體系、計(jì)量方法還沒有十分成熟的可供推廣的經(jīng)驗(yàn)，在建造、改造過程中資金投入等還存在很多問題，真正實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量收費(fèi)還需時(shí)日[8,18,19]。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
本文就吉林省某油田生活區(qū)的供熱運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)其供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷，找出存在的問題并提出相應(yīng)的解決方案，幫助提高其運(yùn)行效率，節(jié)約運(yùn)行成本。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
供熱系統(tǒng)的連接一般有直接連接、間接連接、混水連接三種方式。
直接連接系統(tǒng)是把從熱源來的熱水直接接入用戶管網(wǎng)系統(tǒng)，一般有兩種形式：一種比較常見的方式是僅由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分組成；另一種是增設(shè)熱力分配站或加壓站，形成一二次網(wǎng)，但一二次網(wǎng)的熱媒參數(shù)完全相同。直接連接系統(tǒng)通常于熱力入口處設(shè)置簡(jiǎn)單的計(jì)量?jī)x表（壓力表、溫度計(jì)等）和關(guān)斷、調(diào)節(jié)閥門，在運(yùn)行中僅僅是進(jìn)行流量分配，運(yùn)行調(diào)節(jié)比較容易，對(duì)運(yùn)行管理人員技術(shù)水平要求較低；由于受到供水溫度不能太高、流量不能太小的限制，使得一級(jí)網(wǎng)管徑較大，管網(wǎng)造價(jià)提高；首站循環(huán)水泵由于熱媒參數(shù)低、流量大所以型號(hào)也較大，當(dāng)循環(huán)水泵選型合理時(shí)，每萬平方米水泵功率平均3kw～4kw，供熱半徑越大，循環(huán)水泵功率越大，但大多數(shù)直供系統(tǒng)熱源的循環(huán)水泵選型不盡合理，有的達(dá)到每萬平方米10kW以上，電耗巨大；供水壓力受承壓能力的影響不能隨意提高，回水受系統(tǒng)最高點(diǎn)的限制也不能任意降低，當(dāng)高差變化大時(shí)需要做特殊處理；管網(wǎng)任意一處大量失水就會(huì)影響整個(gè)供暖系統(tǒng)的安全運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性比較低；回水直接回到熱源，水質(zhì)難以保證，易腐蝕熱源設(shè)備；熱媒參數(shù)單一，對(duì)于有多種熱媒參數(shù)要求的系統(tǒng)不適用；因此，直接連接系統(tǒng)僅適用于熱用戶集中或供熱距離較近的系統(tǒng)[20]。
間接連接的特點(diǎn)是一、二次網(wǎng)通過設(shè)置換熱站互相隔離，彼此獨(dú)立，一次網(wǎng)可以輸送高溫水或蒸汽，熱媒參數(shù)較高，可以減少流量，一次網(wǎng)的管道管徑較小，循環(huán)水泵的型號(hào)也可以相應(yīng)減?。欢矣捎诨ハ喔綦x，一次網(wǎng)水質(zhì)水量可以得到保證，有利于鍋爐的運(yùn)行；系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際供熱運(yùn)行中得到了廣泛的應(yīng)用。
混水供熱模式處于直接連接和間接連接之間，運(yùn)行工況比較復(fù)雜，早期由于缺乏熱網(wǎng)平衡設(shè)備，同時(shí)也難以解決熱源對(duì)水質(zhì)的要求，所以應(yīng)用較少，近年來隨著供熱技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)監(jiān)控設(shè)備在供熱系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，混水加熱直供方式也慢慢的找到它自身的控制方式?；焖惫┮蚱?rdquo;大溫差、小流量“運(yùn)行，一次網(wǎng)富余壓差在二次網(wǎng)中得以充分利用等特點(diǎn)，具有很大的節(jié)能空間，在熱網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)配合下，其應(yīng)用也得到了越來越廣泛的認(rèn)可[21,22]。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
1.熱損耗較小。
間接連接的方式設(shè)置換熱器進(jìn)行換熱，在換熱的過程中必然存在熱量損失，需要考慮傳熱效率，混水直供相對(duì)于間接供熱，熱利用率更高。
單純直連方式熱網(wǎng)供水直接進(jìn)入熱用戶，不進(jìn)行混水，因此要求一級(jí)網(wǎng)溫差與用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫差相等或接近，屬于小溫差大流量運(yùn)行方式；混水直連方式一級(jí)網(wǎng)供回水溫差遠(yuǎn)大于用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫差，通過熱力站的混水泵進(jìn)行混水，滿足二級(jí)網(wǎng)的循環(huán)流量，并達(dá)到熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)溫差，實(shí)現(xiàn)了大溫差小流量運(yùn)行。
2.維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低。
結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱效率降低，解決方法就是進(jìn)行除垢清洗和加大流量提高水溫強(qiáng)化換熱。除垢通常定期每隔一兩年進(jìn)行，部件在拆裝過程中容易損壞，維修成本高，而加大流量的方式會(huì)導(dǎo)致水泵負(fù)擔(dān)加重，電耗增加。
混水直供熱力站由于沒有換熱器，不但在檢修期間相對(duì)間接供熱方式節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用，而且一級(jí)網(wǎng)的富余壓差可以保留在二次網(wǎng)中，在二次網(wǎng)中轉(zhuǎn)化為循環(huán)動(dòng)力將熱水送往各熱用戶。
3.初投資費(fèi)用低。
單純直連方式與混水直連方式相比，輸送相同的熱量、熱網(wǎng)選取同一經(jīng)濟(jì)比摩阻的情況下，前者的管徑要大于后者，因此單純直連方式供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用較大。
間接連接的方式設(shè)置換熱器，一次網(wǎng)二次網(wǎng)彼此獨(dú)立，二次網(wǎng)需要設(shè)置單獨(dú)的定壓補(bǔ)水系統(tǒng)，相較于混水熱力站而言，占地面積、管道以及設(shè)備投資增加。
4.混水直連方式在管徑相同，經(jīng)濟(jì)比摩阻相同的情況下輸送的熱量大于直接連接的方式，可帶較大供熱面積，比單純直連方式供熱系統(tǒng)具有更大的供熱能力。
5.混水直連方式熱源水質(zhì)不易得到保證，如采用的水處理方式不當(dāng)，或根本沒有水處理時(shí)（實(shí)際運(yùn)行中管理不嚴(yán)可能存在這種情況），就會(huì)腐蝕鍋爐?；焖绞綄?duì)二次網(wǎng)的水質(zhì)要求較高。
6.由于采用混水換熱以后，整個(gè)系統(tǒng)的定壓均是采用一次網(wǎng)定壓，因此，一次網(wǎng)壓力的穩(wěn)定，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
7.由于在直供混水系統(tǒng)中既存在一級(jí)網(wǎng)循環(huán)泵，又存在多個(gè)熱力站的混水泵，這些泵同時(shí)串聯(lián)、并聯(lián)在同一個(gè)大系統(tǒng)中，各臺(tái)泵的運(yùn)行工況和各種閥門的調(diào)節(jié)，都會(huì)直接影響一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)的流量和壓力的變化。運(yùn)行時(shí)既要保證一級(jí)網(wǎng)的水力平衡和理想的水壓圖狀態(tài)，又要保證二級(jí)網(wǎng)的供熱量和供回水壓力，因此運(yùn)行調(diào)節(jié)難度大。如果沒有較好的調(diào)控設(shè)備和調(diào)節(jié)手段，就會(huì)造成嚴(yán)重的冷熱不均或供回水壓力不穩(wěn)，使供熱質(zhì)量難以保證，并對(duì)運(yùn)行人員的技術(shù)水平有較高的要求。
混水供熱系統(tǒng)由于其控制相對(duì)較復(fù)雜，因此要想很好的運(yùn)行必須有完善的控制系統(tǒng)，也正是因?yàn)檫\(yùn)行控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，混水系統(tǒng)在實(shí)際中很少得到大面積的應(yīng)用。但是隨著自控系統(tǒng)的使用，供熱運(yùn)行有了”眼睛“，調(diào)控有了”依據(jù)“，安全有了”預(yù)知“，管理有了”數(shù)據(jù)“，使得混水供熱系統(tǒng)的優(yōu)越性開始顯現(xiàn)出來[23,24]。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
混合比和流量、溫度具有下式的關(guān)系：
相應(yīng)可知熱網(wǎng)所需供水溫度為：（）ggghtttt1222=+u?
式中：u——混合比；hG——進(jìn)入混水裝置的回水流量，m3/h；1gG——混水裝置之前熱網(wǎng)供水流量，m3/h；gt1——熱網(wǎng)供水溫度，℃；ghtt22,——混水裝置后的供、回水溫度，℃。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
混水供熱系統(tǒng)有水泵旁通加壓、水泵回水加壓，水泵供水加壓三種基本形式，如圖2-1，2-2，2-3所示。
1.水泵旁通加壓。
變頻混水泵設(shè)置在混水旁通管路上，一次網(wǎng)供水管上裝設(shè)流量控制閥，回水管上裝設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，利用水泵將二次網(wǎng)的一部分回水加壓打入一次網(wǎng)供水中，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水返回一次網(wǎng)回水管。適用于二次網(wǎng)所需的供回水壓力在一次網(wǎng)供回水壓力之間。
2.水泵回水加壓。
混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)回水總管上，利用水泵將二次網(wǎng)的回水加壓，一部分回水受混水旁通管路上調(diào)節(jié)閥或者一次網(wǎng)回水管路上調(diào)節(jié)閥（視水泵出口到一次網(wǎng)總回水與到二次網(wǎng)供水需增壓力相對(duì)大小而定）支配流入一次網(wǎng)供水混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水直接返回一次網(wǎng)回水總管。一次網(wǎng)供回水上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，水泵采用變頻控制。此供熱方式適用于二次網(wǎng)所需的回水壓力在一次網(wǎng)回水壓力以下。
圖2-1水泵旁通加壓混水系統(tǒng)圖，圖2-2水泵回水加壓混水系統(tǒng)圖。
3.水泵供水加壓。
變頻混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)供水管上，一次網(wǎng)回水管上裝設(shè)流量控制閥，供水管和旁通管上各裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)流量控制閥設(shè)定好一次網(wǎng)的流量，同時(shí)滿足二次網(wǎng)的系統(tǒng)靜壓。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力高于二次網(wǎng)回水靜壓時(shí)，可調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使其閥后壓力與二次網(wǎng)回水靜壓相平衡。利用水泵將二次網(wǎng)一部分回水及一次網(wǎng)供水同時(shí)吸入，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分二次網(wǎng)回水直接返回一次網(wǎng)回水管。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力低于二次網(wǎng)回水靜壓時(shí)，調(diào)節(jié)旁通管上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使其閥前壓力滿足二次網(wǎng)系統(tǒng)靜壓。適用于二次網(wǎng)所需的供水壓力在一次網(wǎng)供水壓力以上[25-28]。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
冬季供暖是關(guān)系城市居民切身利益的大事，直接關(guān)系到社會(huì)和諧?，F(xiàn)在的供暖企業(yè)自負(fù)盈虧，既要使居民供暖溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)又要使企業(yè)的運(yùn)行成本達(dá)到最低，這就要求供暖企業(yè)挖掘內(nèi)部潛力，做好供熱調(diào)節(jié)工作，因此，對(duì)整個(gè)熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的供熱調(diào)節(jié)就變得至關(guān)重要。熱水鍋爐及采暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中除應(yīng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)、燃燒工況進(jìn)行控制與調(diào)整外，還應(yīng)根據(jù)采暖季節(jié)（初冬還是嚴(yán)寒）、采暖時(shí)間（白天還是夜間）等情況對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。供熱調(diào)節(jié)的目的，一是使系統(tǒng)中各用戶的室內(nèi)溫度比較適宜；二是避免不必要的熱量浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[5,29]。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法有以下5種：
（1）質(zhì)調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的供水溫度；（2）量調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的循環(huán)水量；（3）分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)——同一階段流量不變；（4）分階段改變溫度的量調(diào)節(jié)——同一階段溫度不變；（5）間歇調(diào)節(jié)——改變每天供暖小時(shí)數(shù)。
2.2.2.1質(zhì)調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而系統(tǒng)循環(huán)水量保持不變。這種調(diào)節(jié)方式，網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，采用這種調(diào)節(jié)方法，通常可達(dá)到預(yù)期效果。集中質(zhì)調(diào)節(jié)是目前最為廣泛采用的供熱調(diào)節(jié)方式，但由于在整個(gè)供暖系統(tǒng)中，網(wǎng)路循環(huán)水量總保持不變，消耗電能較多。同時(shí)，對(duì)于有多種熱負(fù)荷的熱水供熱系統(tǒng)，在室外溫度較高時(shí)，如仍按質(zhì)量調(diào)節(jié)供熱，往往難以滿足其他熱負(fù)荷的要求。
帶有混合裝置的直接連接熱水供暖系統(tǒng)的網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計(jì)算：
式中：
nt——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；'
sΔt——用戶散熱器的設(shè)計(jì)平均計(jì)算溫差，℃；'
wΔt——網(wǎng)路與用戶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度差，℃；'
jΔt——用戶的設(shè)計(jì)供回水溫差，℃；Q——相對(duì)供暖熱負(fù)荷比；b——與散熱器型式相關(guān)的系數(shù)。
根據(jù)以上兩式即可繪制出質(zhì)調(diào)節(jié)的水溫曲線。
質(zhì)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)多采用一用一備或幾用幾備的配泵方式，選泵原則仍按照泵組的流量不小于系統(tǒng)所需總流量的1.05～1.10倍，還要考慮多臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)的流量下降因素，按照單臺(tái)水泵的90%確定水泵組的流量；水泵揚(yáng)程為系統(tǒng)管路和用戶滿流量時(shí)系統(tǒng)總阻力的1.05～1.10倍進(jìn)行選擇，這時(shí)，對(duì)應(yīng)的水泵功率已經(jīng)超過實(shí)際所需功率，再加上選泵時(shí)習(xí)慣向上一擋參數(shù)靠攏，根據(jù)公式N=0.163rVH/η（kW）可以看出，水泵在選擇時(shí)已經(jīng)增加了不少電耗負(fù)荷。
2.2.2.2量調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行量調(diào)節(jié)時(shí)，保持供水溫度不變，改變管網(wǎng)的供水流量。
采用量調(diào)節(jié)可極大地節(jié)約電耗。在供熱管網(wǎng)管道尺寸已經(jīng)確定的情況下，流量與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)成正比，電耗與頻率的三次方成正比。頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：nfSPn=60（1?）/，n為異步電動(dòng)機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速，f為電源頻率，Sn為異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率，一般為5%左右，P為電機(jī)繞組的極對(duì)數(shù)。可以看到，當(dāng)P和nS一定時(shí)，電機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速與輸入電流的頻率成正比。水泵的流量G（m/h3）、功率P（kw）和葉輪轉(zhuǎn)速n（r/min）之間的關(guān)系由圖2-4可以直觀的看到，水泵流量與頻率也成正比，調(diào)節(jié)頻率即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可由變頻器直接調(diào)節(jié)循環(huán)水泵。如果流量減少30%,電功率就可節(jié)省65.7%。對(duì)于多數(shù)地區(qū)在很長(zhǎng)一段運(yùn)行時(shí)間內(nèi)用70%左右的流量運(yùn)行，年減少電耗40%左右是不成問題的，節(jié)能效果可觀，而且量調(diào)節(jié)對(duì)用戶用熱量變化的響應(yīng)比質(zhì)調(diào)節(jié)快得多，這是因?yàn)橘|(zhì)調(diào)節(jié)的溫度變化從熱源到用戶的傳遞是以流速進(jìn)行，而量調(diào)節(jié)是以聲速傳遞，其響應(yīng)幾乎是同步的，采用關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法，初投資較小。但是采用流量調(diào)節(jié)時(shí)，隨著室外溫度升高，網(wǎng)路水流量減少過多，會(huì)引起供暖系統(tǒng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的豎向熱力失調(diào)。為降低電耗，在采暖系統(tǒng)中可以設(shè)置兩臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)的循環(huán)泵，其中一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的100%選擇，另一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的75%選擇，后者供室外溫度高的情況下使用。這樣可以大大提高循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[30]。
2.2.2.3分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)是把整個(gè)供暖期按室外溫度的高低分成幾個(gè)階段：
在室外溫度較低的階段中管網(wǎng)保持較大的流量，而在室外溫度較高的階段中管網(wǎng)保持較小的流量。在每一個(gè)階段內(nèi)，網(wǎng)路均采用一種流量并保持不變，同時(shí)采用不斷改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。對(duì)于帶有混水裝置的供暖系統(tǒng)網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計(jì)算：
式中：？——相對(duì)流量比。
在熱水供暖系統(tǒng)中，供暖系統(tǒng)規(guī)模較大的系統(tǒng)可分為三個(gè)階段，規(guī)模較小的系統(tǒng)分為兩個(gè)階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)以及泵組的設(shè)置如表2-1，2-2所示。
表2-1分三階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
在三階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計(jì)揚(yáng)程的100%、64%和36%，對(duì)應(yīng)的理論計(jì)算水泵軸功率分別為滿負(fù)荷功率的100%、51%和22%；在兩階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計(jì)揚(yáng)程的100%和51%，對(duì)應(yīng)的軸功率分別為100%和42%。多種容量的循環(huán)水泵在一定程度上可以互為備用，采用分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，熱水供暖系統(tǒng)中可以不設(shè)備用泵。這種調(diào)節(jié)方法綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，既較好地避免了垂直失調(diào)，又顯著地節(jié)省了電能。
由于控制技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是變頻技術(shù)為水泵的變速運(yùn)行帶來了方便，使得供熱系統(tǒng)同步實(shí)行質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)成為可能。在此基礎(chǔ)上，又開發(fā)出多種節(jié)能輔助設(shè)備，例如末端溫控裝置、氣候補(bǔ)償器、鍋爐控制器等節(jié)能產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與變頻調(diào)速技術(shù)聯(lián)用，取得很好的節(jié)能效果。
2.2.2.4分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
在供暖系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行期間，隨著室外溫度的提高，分幾個(gè)階段改變供水溫度，在同一階段內(nèi)供水溫度不變，改變流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。即在室外氣溫較低的階段保持較高的供水溫度，在氣溫較高的階段保持較低的供水溫度，而在每一個(gè)階段內(nèi)采用改變系統(tǒng)流量的量調(diào)節(jié)。
在這種條件方法中，同樣按照供暖系統(tǒng)規(guī)模大小劃分階段，系統(tǒng)較大的劃分為三個(gè)階段，較小的為兩個(gè)階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)設(shè)置情況如表2-3，2-4所示。
表2-3分三階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)，表2-4分兩階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)是質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的結(jié)合，與單純量調(diào)節(jié)方式相比，在室外溫度較高的供暖階段，通過降低供水溫度，提高回水溫度，增加了系統(tǒng)的循環(huán)流量。分階段的變化靠熱源處的氣候補(bǔ)償器控制，系統(tǒng)流量的變化靠循環(huán)水泵變速調(diào)節(jié)。
2.2.2.5間歇調(diào)節(jié)。
間歇調(diào)節(jié)是在供水溫度和循環(huán)水量不變的情況下，用減少每天的供暖時(shí)數(shù)來調(diào)節(jié)的方法。在室外溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱源連續(xù)供暖，隨著室外溫度的升高，逐漸減少運(yùn)行時(shí)間，它的前提是假設(shè)熱源能在額定出力的情況下制定運(yùn)行時(shí)間。如果熱源達(dá)不到額定出力，將不能保證用戶的供熱質(zhì)量。事實(shí)上要想使設(shè)備
