供热管网节能改造及输热能效分析王新论文_王新

供热管网节能改造及输热能效分析王新论文_王新

摘要:随着我国经济快速发展,社会在不断进步,集中供热系统是一个由多种环节以及项目组成的一个系统完善的项目工程。因此,集中供热管网是一个动态运行的稳定系统,但是在运行过程中,也必不可少的会存在水力失调以及热力损耗的现象。因此,为了能够有效实现水力失调的平衡以及减少供热管在运行过程中出现的热力损耗,就需要提升供热管的实际工作效率,最大限度地实现供热效果的改善以及能源消耗的降低,进而有效提升社会经济效益的获取和节能措施的实现。通过对我国当前的集中供热现状进行探究,同时,针对供热系统运行过程中出现的相关问题进行探究,针对性地提出相应的解决措施,提出各优化设计方案,进而促进我国供热系统的完善与发展。

关键词:供热网;节能改造;输热能效;分析

引言

相对于发达国家,我国的集中供热面积明显较小,没有合理的集中供热设施和技术。虽然我国已经实施的集中供热改造,但是受设备技术落后、资源浪费严重影响较大,相对于国外发达国家,我国的集中供热水平处于落后状态。目前,我国的集中供热不仅浪费了大量的能源,并且引发了严重的环境污染,温室效应现象时有发生。加大对供热系统的集中改造,协调和优化管网系统,有助于降低供热能耗。

1供热管网目前运行中存在的问题

1.1水力失调

在供热管道运行过程中,水力失调属于常见的应用类问题。所谓水利失调是指在供暖管道运行过程中,由于水压不平衡导致整个管网结构出现失稳现象。结合以往的应用经验,在对水力失调进行原因分析时,发现其诱导因素存在着多样性,主要可以分为以下几种:①循环水泵没有按照既定要求进行选择,由于其运行功率小于规定要求的内容,从而导致管网运行失衡的情况发生;②管网内的用户数量发生变化,增加或减少都会影响到管网内的流量,从而诱发水力失调的情况;③在供热管网运行过程中,其热量数值并不固定,在水热变化的过程中,由于温差的情况也会导致水力失调的情况出现。

1.2热网失水

热网失水属于技术上的问题,一般在管网施工中,没有按照设计标准进行,是出现这一问题的原因。首先,技术精度不够,在管道安装、焊接上存在施工缺陷,这是管道运行后出现漏水的主要原因;其次,制度管理不善,换热站未经供热管网总管理中心的同意,私自进行放水,造成未经检测的供热管网失水,致使漏损系数增大,严重影响供热效率,也为维修带来极大的困难,即使通过二次网的补水流程也很难解决这一问题;最后,管网安全运行及维护,管网运行复杂,需要注意其运行安全,在管理和检查过程中,要随时关注其存在的漏水、老化现象并及时维修。目前,由于供热企业的工作人员少,工作积极性不高,专业水平较差,导致对供热管网的检查不到位,维修不及时,进而出现了漏水、堵塞现象,严重影响供热能效。

2供热管网节能改造的相关措施

2.1优化管径设计

通过优化管径设计,可以有效降低水力失调问题的发生概率,从而提高整个系统运行的稳定性。在具体应用过程中,首先,需要对外网的水力情况进行计算,确定最佳的水力参数,通常情况下,可以借助CDG软件对相关参数信息进行计算,在完成数据计算之后,还需要借助人工调整的方式,从而实现管网内部水流动态调整,加强近端用户阻力的作用。其次,结合设计图纸,对于管网节点的具体位置进行标注,可以在各个管道节点上进行编号,同时还需要结合计算结果标注管道的受压载荷情况,为后续管径调整提供科学性的数据参考。最后,做好相应的数据统计工作,结合统计数据对目前管道的回水温度进行科学设计,将该温度作为基准数值,以该标准来完成管网运输过程中的管理工作。

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2.2管网敷设方式改造方法

在以前的供暖管道敷设中,主要是采用地沟敷设和直埋敷设方式,但是该种敷设方式存在较多问题。其中地沟敷设管道主要是使用岩棉保温材料,此材料的防水性能及保温性能较大,增加了管道的维修时间,导致管道长期处于湿热的环境中,供热成本较大。管道保温外护结构,主要是采用缠绕包折方式,接缝较多,会导致热效应遭受严重的损失。因此,,在对管网敷设方式进行改造,需要从降低造价、节约能源及保护环境的角度出发,对地沟敷设供热管道进行改造。将预制管埋在敷设热水管道中,将聚氨酯硬质泡沫保温材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密的粘合在一起,展现出了较强的社会效益和经济效益。

2.3热网失水的解决措施

加强现场施工人员的技术水平,同时,还要在热网施工现场实施严格的责任制度,将具体责任落实到个人,继而保障施工质量的建设;在施工过程中还要严格监控施工材料以及设备的质量,防止由于材料的质量问题,使得热网的建设出现相应的状况。还要采用信息化技术手段实现微机监控,使得在热网内部建设的过程中实现信息技术的自动化管理,继而实施掌握热网各处的运行状况,对于失水现象的发生给予最快的反应,进而及时对失水点进行检修与维护,防止由于失水问题的出现给整个热网的运行状态带来难以挽回的巨大损失。管道的填埋也要符合标准,最小覆土深度也要按照国家标准执行,同时,还要采用符合标准的防护性支撑结构,保障管道的实际运行效果,防止由于负荷量较小出现各种管道因受到挤压破裂,而出现的各种失水状况。应当对大型供热管网实现微机控制系统的建设。由于大型管网设计是一个动态性能较为复杂的系统,因此,其中的各指标数据的变化,都会对整体系统的运行效果产生较为严重的影响,这就需要更具动态监控的数据反馈,实现不同用户按照需求量进行流量的分配,保障动态系统稳定调节工作的实现。再有,就是要加大公共道德宣传力度,防止出现人为窃用热水,给供热网络带来损失。

2.4供热方式的选择

供热方式的选择原则:既能够保障供热,又能够节约能源。近年来,中原地区和南方地区冬季的平均温度下降,降雪量增加,而北方地区的降雪量减少,温度上变化较大,冬季的寒冷天数随之变化。因此,要实现按需求供热的系统,实现分时供热与连续供热相结合,需对现有的供热管网进行改造。

2.5平衡阀阀门开度设计

通过合理调整平衡阀阀门开度,可以稳定整个供热管网运行的稳定性,降低运行失调问题的发生概率。在具体操作过程中,平衡阀的型号选择应满足既定的使用要求,在选择过程中,主要考虑的因素在于阀门直径、通过流量、压差等内容,综合考虑各类因素之后,选择最合适比例的平衡阀阀门。同时需要在合适的位置处设置截止阀与闸阀结构,确保每个节点所选择阀门结构材料的统一性。而且还需要对阀门流量和前后的压差情况进行分析,查看其是否满足公式Q=KΔP。其中:Q-阀门通过流量;K-阀门流量系数(为定值常数);ΔP-阀门应用过程中前后的压差。若结构满足该公式,则表面结构满足应用需求。

结语

通过对供热网实现的集中处理和分析,有效解决小区供热的不合理现象,最大限度地实现供热效果的改善以及能源消耗的降低,进而有效提升社会经济效益的获取和节能措施的实现。虽然当前已经有效解决了供热管网中出现的相关问题,但是尚存部分问题亟待解决。因此,加大供热管网的节能改造还有很长的路要走。

参考文献

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[2]吴小华,吕春雨,吴立志.供热管网节能改造方案设计[J].北京石油化工学院学报,2016(3):913.

[3]刘燕.浅谈供热管网节能改造技术[J].中国新技术新产品,2017(3):153-154.

[4]张沈生,孙晓兵,付卓林.国外供暖方式现状与发展趋势[J].工业技术经济,2016(7):131-134.

论文作者:王新

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第6期

论文发表时间:2020/5/9

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