摘要：随着经济发展，能源紧缺问题日益突显，我国人均能耗不足世界人均耗能的1/2，但耗能总量位居世界第二，为了保障经济持续稳定发展，我们在不断开发新的能源的同时，最需要做好的是节能。供热系统能效低，有管网系统、设备以及自控技术等方面的问题，有管网系统的热力损耗，水力工况失调造成的能源浪费，以及设备效率低造成的能源浪费，为此针对其进行节能改造就显得十分必要。
关键词：供热系统；节能分析；节能改造
1管网系统存在的问题分析及改造措施
《采暖居住建筑节能检验标准》JGJB2-2001规定供热管网的输送效率不小于90%，现状是输送效率仅能达到标准要求效率的80%左右。管网系统输热损失有保温损失、失水损失，以及水力工况失调造成的损失，有的是在系统设计阶段造成的，有的是在建设阶段造成，有的是在运行阶段产生的。
1.1管网保温问题
现在的热力管网多采用直埋敷设，管道多采用高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管，按照GB/T29047-2012要求，保温层材料必须保证成品管的保温层任何位置的密度≥60kg/m3，而在实际应用中，密度能达到55kg/m3就算相当不错的，绝大多数都在50kg/m3甚至以下。保温加工的质量直接影响着保温效果，密度不达标、保温层厚度不均匀、有气泡等质量问题造成热损增加；聚乙烯外护套用料不合格，出现裂纹等不仅影响保温效果，还影响了管道的使用寿命，造成二次投资，增加企业的运营和建设成本。因此，在建设时要把好质量关，对破损的老旧保温管道进行修复或拆除改造。
1.2管网失水问题
热力公司的运行现状，平均每100万m2，每年的失水量为1万吨，水费按7元/吨计算，浪费的水费为7万元；1万吨水从10℃加热到55℃，需要1885.5GJ，热费损失约7.542万元，不计补水耗电和软化除氧费用，不计人工成本等费用的情况下，每100万m2供热面积，损失的水费和热费合计约14.542万元。因此，在管网系统建设期，保证好工程质量，减少管路系统的跑冒滴漏；在每年进入运营期之前，做好检修工作，避免故障失水的概率，同时做好失水处理预案，发生失水事故后能及时进行抢修。
1.3水力工况失调问题
水力失调的根本原因是管网阻力不平衡造成的，管网特性不能在实际运行工况下实现各用户环路阻力相等。产生水力失调的客观原因主要有：（1）管径选择不合理；在设计计算中，保险系数过高，导致循环水泵选型不当从而导致水力失调。（2）流量调节阀的选择不当而导致水力失调。（3）供热用户增加或减少，流量重新分配导致的管网阻力特性改变而引起水力失调。（4）热用户的用热量增加或减少，引起系统中的流量重新分配而导致水力失调。（5）管网失水严重，系统因缺水而不能保证管网所需要的压力，因此导致水力失调。（6）管路堵塞使管网阻力突然加大，管网阻力特性发生改变而导致水力失调。（7）热用户室内水力工况发生改变导致水力失调，如用户私自加装加压泵。针对以上问题，我们可以采取如下措施：（1）利用专门的水力计算软件对复杂的供热管网进行水力计算，控制管网比摩阻，计算出合理的管径，使供热管网的平衡性达到要求的范围；在热负荷等计算中力求严谨，保险系数不层层叠加或者选的过高。（2）采用变频调节技术，用变频水泵根据用户热负荷的变化，自动调节管网的水流量。（3）在换热站一次侧设置动态压差调节阀，满足一次网回水系统的动态调节；在用户入口或热力站设置自力式压差平衡阀、自力式流量调节阀；在管网分支处设置平衡阀；为调节水力平衡的有效实施提供技术保障。（4）根据负荷等变化，及时制定、调整管网系统调试方案。
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1.4其他需在设计阶段注意的问题
在管网设计、施工阶段，还要注意细节之处的处理。在首站、隔压站、换热站内，我们会发现多台换热器、水泵等设备的出水管并联接入母管时，是呈丁字形连接的，这种连接方式加大了出水阻力，为了克服这部分阻力，须加大水泵扬程并多消耗动能。因此，遇到这种情况时，最后面一台设备出水管与母管的连接最好采用弯头连接，其余并联设备的出水管应与母管成30°角连接。无论是首站、隔压站、换热站全部回水管都应与回水母管成30°角连接。
2其他改造（进）措施
第一，在设计阶段，往往设计人员从计算热负荷开始，到设备选型，会有层层设置保险系数的问题，到设备选型时再进行放大选型，导致设备选型不合适，设备额定出力偏离实际运行工况，设备不能在效率高的区间运行，造成能源的浪费。从设计阶段应尽量避免此问题出现，设计人员在设计计算时应综合考虑建筑节能情况，以及在此计算的前面已经考虑的富裕量，避免最终富裕量留的过高。
第二，设备选择的另一个关键环节当属采购环节了，目前，好多供热企业在采购过程中依旧是低价中标，在这种设备采购方式下，很难采到效率高的节能设备。因此，我们尽量避免这种短视行为，设备选择时要进行性价比综合分析，通过分析，我们往往会发现看似我们在设备采购时多花了钱，但是，这个价格差异会被1-2个采暖季的节能费用拉平。我们在选择设备时还要考量该设备的性能衰减情况，选择性能衰减缓慢的产品。例如，我们选择水泵时，应看设计工况是否在水泵的高效区，且高效区性能曲线是否平缓的；我们在选择板换时，在看其达到设计要求的换热量的同时，应尽量选择换热系数较高的，这样它的板片装机面积就相对较少，压损也会小，水泵能耗就低。
第三，供热锅炉改造。第一，合理调节风量，为燃料燃烧提供充足氧气。燃料在锅炉内燃烧时如果燃烧过程不同，那么最终所产生的燃烧情况也不同。在燃料的燃烧和空气输入的过程中，相关人员要不间断地将所需要的空气引入到炉内，并采取相应措施来引出燃料燃烧所产生的各类气体。空气动力计算工作的深入发展能够帮助人们更好地了解通风过程中的外界阻力，根据外界阻力情况来选择适合的通风装置，从而确保整个燃烧工作顺利进行[2]。第二，借助二次回风系统促进燃料的全部燃烧二次回风在供热锅炉中的作用是在锅炉中营造烟气旋涡，促使悬浮煤粉能够在炉膛中留存更长时间，进而促进燃料的充分燃烧。另外，将二次回风应用到供热锅炉系统中能使炉膛内的温度梯度降低，提高炉膛内受热面的利用率。
3结束语
综上所述，社会经济的发展提高了人们的生活质量，伴随而来的是人均能源消耗的增加，节能降耗是每个用能企业需要重视的课题，我们应该对用能系统的每个环节进行认真分析，总结经验，制定出合理、有效的节能改造方案，摒弃一些传统的工艺，应用一些现代化的方法和技术，提高能源利用率，而且作为一项长久的工作做下去，为国家乃至人类的节能环保事业出一份力。
参考文献
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[6]田景亮. 浅谈集中供热系统节能降耗技术应用[J].大科技, 2017(21).
论文作者:顾君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：管网论文; 水力论文; 系统论文; 节能论文; 设备论文; 工况论文; 阻力论文; 《基层建设》2019年第19期论文;