浅谈优化供热系统以实现供热节能

王松川

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摘要：在我国城市建设中，供暖是一项重要的基础设施，也是能源利用的有效途径。供热系统在满足用户需求的同时，还应采取有效措施，降低供热费用，提高企业效益。供热系统是由用户使用所需要的热源及热源构成的，因此，供热系统的运行可划分为热源及供热设备两部分。

关键词：供暖系统；供暖与节能；

引言

能源是人类赖以生存和发展的物质基础。能源，从工业生产到人民生活都离不开。随着人类社会的发展，能源问题日益突出。在人口不断增加的同时，人类生存环境面临着空前的危机。因此，近几年来，节能理念逐渐受到重视。随着我国城市化进程的加快，城市供热问题日益受到关注。供暖对中国城市居民的日常生活有着重要的意义。随着气候变化的加剧，我国城市供热的需求量也在不断增大。因此，对供热系统进行优化设计，实现节能降耗，既符合经济社会发展的客观要求，又符合经济社会发展的客观要求。

一、供暖系统的分析.

（一）供暖系统能耗分析

供热系统由热源、热网和用户三部分构成.以集中供热为例，介绍了集中供热系统中的传热媒质、传热及热耗量。由于供热系统的热媒主要是通过锅炉和发电厂来实现的，所以供热系统的能耗主要是由锅炉、清灰机、鼓风机、水处理机、循环水泵等组成；同时，它也包括了供热管网中由管路设备、热交换器引起的热能损耗。热用户的能耗一般与散热器的性能密切相关，但也与建筑结构的隔热性能、温度因子以及特定的室内环境等因素有一定的关系。

（二）供暖系统的能量消耗分析

供热系统的能耗评估主要考虑了热损耗、电损耗和系统漏损。根据供热系统的不同，热源可作为能量转换的支撑点，由锅炉或热电厂提供。能量主要是通过第一热交换器进行转换的。供暖系统的能耗与用电设备有很大关系。循环泵、供水泵、引风机和鼓风机是供暖系统中重要的基础设施，它会造成电能损失。另外，水资源、热能等的泄露损失也被称作系统泄露损失。一方面是煤的消耗，水的处理，以及电力的损耗；此外，水资源短缺还会引起系统失衡、温度变化、设备老化等问题，影响系统安全性，增加维护费用。通过对供热系统能耗的估算，可实现对供热系统的综合控制，达到节能降耗、提高经济效益的目的。

二、采暖系统节能优化设计方法

（一）改进燃烧工艺

目前中国火力发电厂使用的集中供暖锅炉多为链式供暖。但由于采用了混合煤作为燃料，使得锅炉的燃烧状况较差，炉膛内温度较低，造成了锅炉的热效率较低。在实际加热系统中，当煤粉含量较高时，采用分层给煤工艺，也就是在进料口采用分层筛煤，将大粒煤集中到炉排，将大粒煤集中到炉前的型煤设备中，再将大粒煤集中到炉前的型煤设备中，压缩成大小不一的煤块，能有效地改善煤层的透气性，确保燃烧效果，提高热效率。对于一些大型链条炉来说，因为炉内热负荷增大，用户不能增大锅炉的容量，所以建议在链条炉附近或者前面设置磨煤燃烧系统和煤粉喷射装置，这样可以让煤粉进入炉壁，并通过架上的炉床将煤粉点燃。在此条件下，对锅炉进行了分层燃烧及燃烧室设计，使锅炉热效率得到了有效的提高。

（二）智能控制体系的构建

供热系统是由热源、管网和用户三部分构成的，为实现热源的生产、输送、分配和使用等方面的合理配置，需要建立一套智能控制系统，使整个供热系统达到水力平衡，实现综合节能目标。经开发应用，供热可靠性、安全性及供热调峰等方面取得了较好的效果。另外，在供暖系统中引入计算机技术，可有效提高供暖系统的智能化、交互性。采用智能控制方式，用户可根据自身需要，自行选择供暖时间，调节供暖温度。另外，采用多个热源的联合供热方式，可以使各热源之间相互协调，对不同温度变化的适应性更强，从而节约运行成本，提高经济效益。

（三）中央供暖系统管径的优化设计

在传统的管网优化设计方法中，针对不同的管网结构，给出了不同的优化算法。传统集中供热系统采用节点流量连续约束和节流连续约束来保证系统低速运行。所得结果应与不能压缩流体一致。用这种方法来处理实际计算得到的介电常数。在实际施工过程中，管道直径均按工程规范确定。为使最优解更贴近实际情况，每条管线均采用标准公称径，并在最优工况下附加相应水力极限值。这样，就可以根据城市供热管网的要求，对管网进行优化设计。

（四）热电联供技术

目前中国热电联产主要分为两类：一类是在考虑自身能耗的情况下，以工业蒸气为发电对象；另一类是能够产生电力和供热的公共燃煤电厂。在实际应用中，有一类模型的单元数较少，分布较分散。第二种是规模更大、单产更高的群体。同时，对节能降耗、减少环境污染有很好的应用前景，经济效益和社会效益都很好。尤其是在当前我国节能减排的新形势下，更应加大供热投资力度，以充分发挥其节能效益。实践证明，水热混合法能有效地降低设备的投资与安装费用。直接混合换热器具有较高的热效率、较低的热损失和较高的凝结水回收率。同时也节约了补给罐，补给泵及辅助设备。将混合水换热控制应用于一次供热系统，不仅降低了运行管理的工作量，而且实现了自动监控，真正达到了无人操作的目的。同时，也可在改造的同时，对供热网络进行优化调整。通过将热网抽汽管道的电液控制阀和电动调节阀完全打开，并对热网加热器的入口调节阀进行调节，在调节时要注意热网加热器的出口温度。通过优化调整热网系统，可有效地避免电液控制阀、电动调节阀在热网系统中的频繁使用，降低阀门失效率，保证供热安全。同时，也可降低抽气管路的节流，使供热经济性得到全面提高。

（五）利用新能源取暖

介绍了太阳能热泵供暖系统的组成、工作原理和工作原理。太阳能热泵供热系统按其与热泵蒸发器的联接方式可分为直接膨胀式和间接膨胀式。本文提出一种新型的直接膨胀式太阳能热泵采暖方式，并与传统的直接膨胀式太阳能热泵采暖系统进行比较。它的工作原理是：太阳能收集器能吸收热能，热泵蒸发器则能把热能抽离出来，用来加热或制造热水。通常情况下，采用太阳能集热器收集热能，再利用太阳能制取热水。在阴雨天气下，地面能被利用来提供太阳能，同时也保证了建筑物的供暖与热水供应。

（六）新工艺的引入与应用

采用新型节能技术，可有效提高供热效率，达到节能目的.在我国，随着科技的进步，供暖系统节能效果日益显著。研制成功了一套分步送煤装置，并研制成功了变频调速系统。该技术在节能降耗，节能降耗，减少煤炭资源浪费等方面具有明显的优越性。在实际生产中，要合理运用变频调速技术，选用适当的水泵、风机，做好抽水、排烟等作业，尽量降低抽水、风机系统耗煤量；或在供暖系统中设置分级供煤装置，采用分层供煤装置，节能降耗。从而降低了原煤的消耗量，提高了原煤的燃烧率和节煤量。

结语

供热节能技术的推广与发展，与地区或企业的经济利益有直接的关系，这也体现出了我国加强环境保护建设，坚持科学发展观，走可持续发展道路的特点。近几年来，通过变频调速，混合水循环，均流阀等新技术的应用，使供热系统能耗大幅度降低，节能效果显著。

参考文献

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