——寶雞市熱力有限責任公司
供熱系統(tǒng)能量消耗貫穿于熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱的全過程，這些過程不僅消耗了熱能，還包括了電能和系統(tǒng)匯漏的能量損失。本文在詳細分析供熱系統(tǒng)能源浪費的原因的基礎上，提出了供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；節(jié)能；能量消耗
隨著全球能源危機的加劇，節(jié)約能源已成為全球關(guān)注的焦點。我國是耗能大國，現(xiàn)在國家大力推廣建筑節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能，降低能源消耗，倡導建設節(jié)能型社會，走可持續(xù)發(fā)展的道路。為了建立節(jié)約型企業(yè)，深入挖掘公司的內(nèi)部潛力，進一步提高能源利用水平是當務之急。
供熱系統(tǒng)作為一種城市基礎設施直接服務于社會，造福于人民。供熱系統(tǒng)一方面應最大限度地滿足需求，提高生活質(zhì)量和水平；另一方面供熱系統(tǒng)企業(yè)作為能源的經(jīng)營商，又必須采取系統(tǒng)優(yōu)化的技術(shù)措施，以降低供熱成本，提高企經(jīng)濟效益。由于在供熱企業(yè)運營成本中能源消耗(熱、電)占總成本的75％以上，所以供熱企業(yè)要發(fā)展就必須節(jié)能降耗。
1 供熱系統(tǒng)消耗能量的環(huán)節(jié)
供熱系統(tǒng)以集中供熱系統(tǒng)為主，它由熱源、管網(wǎng)、熱用戶組成，一般都要經(jīng)過熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱幾個環(huán)節(jié)。集中供熱制備主要通過區(qū)域鍋爐房或城市熱電廠而獲得。區(qū)域鍋爐房的主要耗能設備是鍋爐、燃料輸送及灰渣清除機械、鼓(引)風機、水處理和輸配系統(tǒng)的水泵(循環(huán)水泵、補水泵和加壓泵)， 它們耗用的能源是燃料、電、水和熱。熱網(wǎng)承擔熱能輸送。供熱管網(wǎng)由管道、管道設備及附件組成，其敷設方式有架空、管溝和直埋。管網(wǎng)的能量損失是沿途散熱的 熱損失和泄漏的水、熱。熱力站是二級網(wǎng)的熱源，主要耗能設備是熱交換器、系統(tǒng)循環(huán)水泵和補水泵。熱用戶一般是通過采暖散熱器把熱傳給房間以保持舒適的室內(nèi) 溫度。其能量損失一方面取決于散熱器的性能，另一方面取決于建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能、室內(nèi)溫度的要求和外界環(huán)境的溫度。近年來，以地熱等其他能源利用為熱源 的供熱系統(tǒng)得到了很快發(fā)展，為供熱節(jié)能開辟了新的領域。
2 供熱系統(tǒng)能耗的評價
2．1 熱能
供熱系統(tǒng)由多個部分組成。熱力站、二級網(wǎng)和終端熱用戶組成二級網(wǎng)系統(tǒng)，熱力站熱交換器為該子系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換點；熱電廠首站(或鍋爐房)、一級網(wǎng)和熱力站組成一級網(wǎng)系統(tǒng)，熱力站是該系統(tǒng)的熱用戶，首站熱交換器(或鍋爐受熱面)為能量的轉(zhuǎn)換設備，熱電廠(或鍋爐)是熱源。
2．2 電能
供熱系統(tǒng)主要耗電設備有循環(huán)泵、補水泵、鼓風機和引風機等。
2．3 系統(tǒng)的泄漏損失
系統(tǒng)泄漏損失導致水資源和熱能兩方面損失。失水造成的損失和成本分為直接損失和間接損失。直接損失主要是由于自來水成本、加熱水的燃煤損失和耗電損失、水 處理成本和人工維修成本；間接損失主要是由于失水造成的系統(tǒng)失調(diào)、系統(tǒng)補水造成的供熱溫度降低對收費工作的影響、加速水泵等設備老化及對企業(yè)形象的影響。
3 供熱系統(tǒng)能源浪費的原因與節(jié)能潛力分析
3．1 造成企業(yè)電能浪費的原因
3．1．1 不合理的選型造成的電能浪費 一些設計人員“墨守陳規(guī)”或生搬硬套，不加分析地按習慣做法搞設計，存在“寧大勿小”的心理，總是把用電設備選得很大，因而造成能源浪費嚴重。
3．1．2 不合理的技改措施造成的電能浪費 一些企業(yè)的工程技術(shù)人員在供熱系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)問題而影響供熱質(zhì)量時，不做認真的分析研究，找出問題的主要原因，而是憑經(jīng)驗、憑感覺采取了更換用電設備或盲目增加用電設備的方法(如熱網(wǎng)水力失調(diào)，不去調(diào)網(wǎng)，卻增加循環(huán)水泵臺數(shù)或更換大泵)。雖然使問題有了一定程度的改善，卻進一步浪費了大量的電能。
3．1．3 運行管理不善造成的電能浪費 如對供熱設備的使用條件認識不清或運行管理不到位，造成水循環(huán)阻力增加等，都可造成電能白白浪費掉，使企業(yè)一直處在高電耗的情況中。造成了運行成本過高，企業(yè)虧損嚴重。
3．2 輸送過程能量損失大
3.2.1熱網(wǎng)熱效率是輸送過程保熱程度的指標，體現(xiàn)管道保溫結(jié)構(gòu)的效果。一般熱網(wǎng)熱效率應大于90％-95％，直埋敷設管道能達到這一要求，而架空和管溝都達不到要求，其熱損失遠大于10％。如果地溝積水，管道泡水，保溫層遭破壞，其熱損失甚至大于裸管。
3.2.2熱網(wǎng)補水率可近似地認為(忽略水熱脹冷縮的補充)是輸送過程失水的指標。目前，熱網(wǎng)(特別是二級網(wǎng))運行補水率差別很大，在0．5％～10％范圍內(nèi)變化。正常情況下，應在2％左右；情況好的，補水率可在1％以下；差的，管道泄漏和用戶放(偷)水嚴重，補水率可達10％左右。系統(tǒng)泄漏丟失的是熱水，補充的是比回水溫度低得多的冷水(一般是1O℃ ～l5℃)，要把它加熱到供水溫度至少是循環(huán)水的3倍(二級網(wǎng)運行供水溫度一般是55℃-85℃ ，回水溫度40℃-60℃)。這就是說，系統(tǒng)補水不僅是水耗，而且熱耗是更大的問題。如：補水率1％，即相當于減少至少3％的供熱量；補水率10％，即相當于減少至少30％的供熱量。
由此可見，供熱系統(tǒng)失水問題是困擾供熱企業(yè)的一個難題，失水不僅造成了能源浪費和供熱成本增加，而且影響供熱系統(tǒng)安全和工況穩(wěn)定。解決這個問題的根本出路 是加強對管網(wǎng)基礎管理工作的大力投入，重點放在預防上，用技術(shù)和管理手段從“查漏”與“防漏”兩個方面人手，才能真正防止供熱系統(tǒng)的失水。
4 供熱系統(tǒng)在其他方面的節(jié)能技術(shù)措施
4.1設置熱網(wǎng)和熱力站的微機監(jiān)控系統(tǒng)，可實行最優(yōu)化的運行調(diào)節(jié)和控制
實踐證明，該方法是目前實現(xiàn)運行節(jié)能的有效技術(shù)措施。通過遠程監(jiān)控和傳輸技術(shù)，可以對熱力站內(nèi)所有熱媒參數(shù)進行采集、監(jiān)控及設定。通過這種方法，可以最大 限度地降低供熱管網(wǎng)的耗熱量，避免不必要的熱量損失，同時節(jié)約了大量的人力、物力，更有利于整個供熱管網(wǎng)的水力平衡，避免了局部水力失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生，從而 進一步提高了供熱質(zhì)量。
4.2管理體制的完善是節(jié)能的有效保證
供熱單位管理水平，人員和技術(shù)管理，系統(tǒng)和設備的檢查，保養(yǎng)，維修和改造更新等顯著影響能耗。例如：保護和保持管道無泄漏和保溫結(jié)構(gòu)完好，就能減少大量能 源浪費；嚴格水處理和保持水質(zhì)，維持轉(zhuǎn)換設備傳熱表面清潔，就能減少傳熱熱阻，提高設備傳熱效率；對用戶實行計量收費，就能刺激用戶節(jié)能的積極性等。
總之，要進一步把節(jié)能潛力轉(zhuǎn)化為效益，就要充分利用科學技術(shù)成果，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、優(yōu)化系統(tǒng)和設備，提高熱力設備的熱效率，還應采取熱計量收費等措施。供熱系統(tǒng)不僅要節(jié)能降耗和提高供熱質(zhì)量，更重要的是要加強供熱企業(yè)和用戶的節(jié)能意識。
供熱系統(tǒng)能量消耗貫穿于熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱的全過程，這些過程不僅消耗了熱能，還包括了電能和系統(tǒng)匯漏的能量損失。本文在詳細分析供熱系統(tǒng)能源浪費的原因的基礎上，提出了供熱系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；節(jié)能；能量消耗
隨著全球能源危機的加劇，節(jié)約能源已成為全球關(guān)注的焦點。我國是耗能大國，現(xiàn)在國家大力推廣建筑節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能，降低能源消耗，倡導建設節(jié)能型社會，走可持續(xù)發(fā)展的道路。為了建立節(jié)約型企業(yè)，深入挖掘公司的內(nèi)部潛力，進一步提高能源利用水平是當務之急。
供熱系統(tǒng)作為一種城市基礎設施直接服務于社會，造福于人民。供熱系統(tǒng)一方面應最大限度地滿足需求，提高生活質(zhì)量和水平；另一方面供熱系統(tǒng)企業(yè)作為能源的經(jīng)營商，又必須采取系統(tǒng)優(yōu)化的技術(shù)措施，以降低供熱成本，提高企經(jīng)濟效益。由于在供熱企業(yè)運營成本中能源消耗(熱、電)占總成本的75％以上，所以供熱企業(yè)要發(fā)展就必須節(jié)能降耗。
1 供熱系統(tǒng)消耗能量的環(huán)節(jié)
供熱系統(tǒng)以集中供熱系統(tǒng)為主，它由熱源、管網(wǎng)、熱用戶組成，一般都要經(jīng)過熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱幾個環(huán)節(jié)。集中供熱制備主要通過區(qū)域鍋爐房或城市熱電廠而獲得。區(qū)域鍋爐房的主要耗能設備是鍋爐、燃料輸送及灰渣清除機械、鼓(引)風機、水處理和輸配系統(tǒng)的水泵(循環(huán)水泵、補水泵和加壓泵)， 它們耗用的能源是燃料、電、水和熱。熱網(wǎng)承擔熱能輸送。供熱管網(wǎng)由管道、管道設備及附件組成，其敷設方式有架空、管溝和直埋。管網(wǎng)的能量損失是沿途散熱的 熱損失和泄漏的水、熱。熱力站是二級網(wǎng)的熱源，主要耗能設備是熱交換器、系統(tǒng)循環(huán)水泵和補水泵。熱用戶一般是通過采暖散熱器把熱傳給房間以保持舒適的室內(nèi) 溫度。其能量損失一方面取決于散熱器的性能，另一方面取決于建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能、室內(nèi)溫度的要求和外界環(huán)境的溫度。近年來，以地熱等其他能源利用為熱源 的供熱系統(tǒng)得到了很快發(fā)展，為供熱節(jié)能開辟了新的領域。
2 供熱系統(tǒng)能耗的評價
2．1 熱能
供熱系統(tǒng)由多個部分組成。熱力站、二級網(wǎng)和終端熱用戶組成二級網(wǎng)系統(tǒng)，熱力站熱交換器為該子系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換點；熱電廠首站(或鍋爐房)、一級網(wǎng)和熱力站組成一級網(wǎng)系統(tǒng)，熱力站是該系統(tǒng)的熱用戶，首站熱交換器(或鍋爐受熱面)為能量的轉(zhuǎn)換設備，熱電廠(或鍋爐)是熱源。
2．2 電能
供熱系統(tǒng)主要耗電設備有循環(huán)泵、補水泵、鼓風機和引風機等。
2．3 系統(tǒng)的泄漏損失
系統(tǒng)泄漏損失導致水資源和熱能兩方面損失。失水造成的損失和成本分為直接損失和間接損失。直接損失主要是由于自來水成本、加熱水的燃煤損失和耗電損失、水 處理成本和人工維修成本；間接損失主要是由于失水造成的系統(tǒng)失調(diào)、系統(tǒng)補水造成的供熱溫度降低對收費工作的影響、加速水泵等設備老化及對企業(yè)形象的影響。
3 供熱系統(tǒng)能源浪費的原因與節(jié)能潛力分析
3．1 造成企業(yè)電能浪費的原因
3．1．1 不合理的選型造成的電能浪費 一些設計人員“墨守陳規(guī)”或生搬硬套，不加分析地按習慣做法搞設計，存在“寧大勿小”的心理，總是把用電設備選得很大，因而造成能源浪費嚴重。
3．1．2 不合理的技改措施造成的電能浪費 一些企業(yè)的工程技術(shù)人員在供熱系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)問題而影響供熱質(zhì)量時，不做認真的分析研究，找出問題的主要原因，而是憑經(jīng)驗、憑感覺采取了更換用電設備或盲目增加用電設備的方法(如熱網(wǎng)水力失調(diào)，不去調(diào)網(wǎng)，卻增加循環(huán)水泵臺數(shù)或更換大泵)。雖然使問題有了一定程度的改善，卻進一步浪費了大量的電能。
3．1．3 運行管理不善造成的電能浪費 如對供熱設備的使用條件認識不清或運行管理不到位，造成水循環(huán)阻力增加等，都可造成電能白白浪費掉，使企業(yè)一直處在高電耗的情況中。造成了運行成本過高，企業(yè)虧損嚴重。
3．2 輸送過程能量損失大
3.2.1熱網(wǎng)熱效率是輸送過程保熱程度的指標，體現(xiàn)管道保溫結(jié)構(gòu)的效果。一般熱網(wǎng)熱效率應大于90％-95％，直埋敷設管道能達到這一要求，而架空和管溝都達不到要求，其熱損失遠大于10％。如果地溝積水，管道泡水，保溫層遭破壞，其熱損失甚至大于裸管。
3.2.2熱網(wǎng)補水率可近似地認為(忽略水熱脹冷縮的補充)是輸送過程失水的指標。目前，熱網(wǎng)(特別是二級網(wǎng))運行補水率差別很大，在0．5％～10％范圍內(nèi)變化。正常情況下，應在2％左右；情況好的，補水率可在1％以下；差的，管道泄漏和用戶放(偷)水嚴重，補水率可達10％左右。系統(tǒng)泄漏丟失的是熱水，補充的是比回水溫度低得多的冷水(一般是1O℃ ～l5℃)，要把它加熱到供水溫度至少是循環(huán)水的3倍(二級網(wǎng)運行供水溫度一般是55℃-85℃ ，回水溫度40℃-60℃)。這就是說，系統(tǒng)補水不僅是水耗，而且熱耗是更大的問題。如：補水率1％，即相當于減少至少3％的供熱量；補水率10％，即相當于減少至少30％的供熱量。
由此可見，供熱系統(tǒng)失水問題是困擾供熱企業(yè)的一個難題，失水不僅造成了能源浪費和供熱成本增加，而且影響供熱系統(tǒng)安全和工況穩(wěn)定。解決這個問題的根本出路 是加強對管網(wǎng)基礎管理工作的大力投入，重點放在預防上，用技術(shù)和管理手段從“查漏”與“防漏”兩個方面人手，才能真正防止供熱系統(tǒng)的失水。
4 供熱系統(tǒng)在其他方面的節(jié)能技術(shù)措施
4.1設置熱網(wǎng)和熱力站的微機監(jiān)控系統(tǒng)，可實行最優(yōu)化的運行調(diào)節(jié)和控制
實踐證明，該方法是目前實現(xiàn)運行節(jié)能的有效技術(shù)措施。通過遠程監(jiān)控和傳輸技術(shù)，可以對熱力站內(nèi)所有熱媒參數(shù)進行采集、監(jiān)控及設定。通過這種方法，可以最大 限度地降低供熱管網(wǎng)的耗熱量，避免不必要的熱量損失，同時節(jié)約了大量的人力、物力，更有利于整個供熱管網(wǎng)的水力平衡，避免了局部水力失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生，從而 進一步提高了供熱質(zhì)量。
4.2管理體制的完善是節(jié)能的有效保證
供熱單位管理水平，人員和技術(shù)管理，系統(tǒng)和設備的檢查，保養(yǎng)，維修和改造更新等顯著影響能耗。例如：保護和保持管道無泄漏和保溫結(jié)構(gòu)完好，就能減少大量能 源浪費；嚴格水處理和保持水質(zhì)，維持轉(zhuǎn)換設備傳熱表面清潔，就能減少傳熱熱阻，提高設備傳熱效率；對用戶實行計量收費，就能刺激用戶節(jié)能的積極性等。
總之，要進一步把節(jié)能潛力轉(zhuǎn)化為效益，就要充分利用科學技術(shù)成果，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、優(yōu)化系統(tǒng)和設備，提高熱力設備的熱效率，還應采取熱計量收費等措施。供熱系統(tǒng)不僅要節(jié)能降耗和提高供熱質(zhì)量，更重要的是要加強供熱企業(yè)和用戶的節(jié)能意識。
