淺談集中供熱水系統(tǒng)

淺談集中供熱水系統(tǒng)摘要:淺談集中供熱水系統(tǒng)，以及集中供熱系統(tǒng)中的能量消耗和熱水采暖中常出現(xiàn)的問題。集中供熱水系統(tǒng)是由集中熱源所產(chǎn)生的熱水通過管網(wǎng)供給一個(gè)城市或部分地區(qū)生產(chǎn)和生活使用的供熱方式，它由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三個(gè)部分組成。集中供熱系統(tǒng)，具有節(jié)約能源、減少污染、有利生產(chǎn)、方便生活的綜合經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。簡單的說一下集中供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)：1、有較好的經(jīng)濟(jì)效益。因集中供熱用的鍋爐容量大，熱效率高，可以達(dá)到90%以上，而分散供熱的小型鍋爐熱效率只有60%左右，或更低。因此城市集中供熱代替分散供熱綜合起來可節(jié)約20到30%的能源。2、有良好的環(huán)境效益。城市污染主要來源于煤直接燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和煙塵。集中供熱的鍋爐容量大，有較完善的除塵設(shè)備，采用高效率的除塵器，能有效降低城市污染。、淺談集中供熱系統(tǒng)的能源消耗.供熱系統(tǒng)消耗能量的環(huán)節(jié)供熱系統(tǒng)由熱源反熱能送達(dá)熱用戶，一般都要經(jīng)過熱制備、轉(zhuǎn)換、輸送和用熱這幾個(gè)環(huán)節(jié)。我國城市集中供熱熱制備主要來自燃燒化石燃料（煤、油、氣）的區(qū)域鍋爐房和城市熱電廠。我們來談的是區(qū)域鍋爐房。區(qū)域鍋爐房的主要耗能設(shè)備是鍋爐、燃料輸送及灰渣清除機(jī)械、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)、水制備和輸配系統(tǒng)的水泵（循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵和加壓泵）；它們耗用的能源是燃料、電力、水和熱；通?？梢杂脝挝还崃康南牧縼碓u定耗能水平。熱能輸送由熱網(wǎng)承擔(dān)，供熱管道由鋼管、保溫層和保護(hù)層組成，其結(jié)構(gòu)依敷設(shè)而異。管道敷設(shè)有架空、管溝和直埋三種方式。它們的能量消耗是沿途散熱的熱損失和泄漏的水、熱損失。一般可用熱網(wǎng)熱效率來表示其保溫效果和保熱程度；熱網(wǎng)補(bǔ)水率來表示熱網(wǎng)水泄漏的程度。在熱網(wǎng)管線上有時(shí)還設(shè)置中間加壓泵，以降低和改善系統(tǒng)水力工況（設(shè)置在非空載干線上，還能節(jié)省輸送電耗），它的能量消耗設(shè)備是水泵，可用單位供熱量的耗電量來評定耗能水平。能量轉(zhuǎn)換是通過熱力站交換器把一級網(wǎng)的熱能傳遞給二級網(wǎng)，并由它輸送到熱用戶。熱力站是二級網(wǎng)的熱源，主要耗能設(shè)備是熱交換器、二級網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵。它們耗用的能源是一級網(wǎng)高溫水/蒸汽、電力、水和熱；通?？梢杂脝挝还崃康南牧縼碓u定耗能水平。用熱環(huán)節(jié)即終端系統(tǒng)用熱設(shè)備。城市集中供熱主要是建筑物內(nèi)的采暖。一般都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。它的耗能設(shè)備是采暖散熱器。其能耗量取決于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能、保持的室內(nèi)溫度和外界環(huán)境的溫度；其耗熱量可通過計(jì)量進(jìn)入的循環(huán)水量和供、回水溫差積分獲得。通常以單位供暖面積的耗熱量來評定耗能水平。.系統(tǒng)熱耗供熱系統(tǒng)從熱制備一轉(zhuǎn)換一輸送一用熱環(huán)節(jié)的能量進(jìn)入和輸出必須相等，即：輸入能量=可用能量+W能量損失能源利用率=可用能量/輸入能量可以這樣認(rèn)為：供熱系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)組成。熱用戶是終端，采暖散熱器是終端用熱設(shè)備。熱力站、二級網(wǎng)和終端組成二級網(wǎng)子系統(tǒng)，熱力站熱交換器成為該子系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換點(diǎn)，一級網(wǎng)水則為它的熱源。鍋爐房，一級網(wǎng)和熱力站組成一級網(wǎng)子系統(tǒng)，熱力站是該子系統(tǒng)的熱用戶，鍋爐受熱面成為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，鍋爐是熱源。鍋爐本體自成一個(gè)子系統(tǒng)，稱為熱源子系統(tǒng)。.系統(tǒng)電耗系統(tǒng)主要耗電設(shè)備有循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除渣機(jī)、上煤機(jī)等。.系統(tǒng)泄漏損失系統(tǒng)泄漏損失導(dǎo)致水資源和熱能兩方面損失。主要是由于水的損失導(dǎo)致大量的熱量流失。.設(shè)備效率的不同鍋爐熱效率是衡量熱源子系統(tǒng)熱能利用率的指標(biāo)。體現(xiàn)燃料熱被有效利用的程度。燃煤供熱鍋爐的設(shè)計(jì)熱效率（27乂W）一般在75-85%。但在使用時(shí)，由于鍋爐結(jié)構(gòu)、燃料供應(yīng)、技術(shù)水平、管理水平、人員素質(zhì)等方面不同的原因，使鍋爐的運(yùn)行效率差別很大。好的，能達(dá)到設(shè)計(jì)熱效率，保證鍋爐出力。差的，燃燒不完全、排煙溫度高、各項(xiàng)熱損失大，熱效率不及50%,鍋爐出力大帳降低；導(dǎo)致能源浪費(fèi)，大氣環(huán)境污染增加。風(fēng)機(jī)、水泵效率是電能轉(zhuǎn)化為有用功的份額，體現(xiàn)電能被有效利用的程度：目前，風(fēng)機(jī)、水泵效率一般在55-75%。它們的流（風(fēng)）量和揚(yáng)程（壓頭）的選擇與配置是十分重要的，選擇與配置得當(dāng)，裝機(jī)電功率合適，運(yùn)行工作點(diǎn)處于設(shè)備高效率區(qū)域，電耗少。選擇與配置不當(dāng)（一般是偏大），裝機(jī)電功率偏大，運(yùn)行工作點(diǎn)偏離設(shè)備高效率區(qū)域，則電耗多，兩者的相差可達(dá)10-30%。不僅如此，鍋爐的鼓、引風(fēng)機(jī)配置不當(dāng)，還會導(dǎo)致鍋爐熱效率下降。循環(huán)水泵配置不當(dāng)，還會系統(tǒng)水力工況。風(fēng)機(jī)是熱源子系統(tǒng)的主要附屬設(shè)備，水泵是熱網(wǎng)（一級和二級）子系統(tǒng)的主要設(shè)備。其電耗大小，不但對電資源有影響，也對運(yùn)行成本有顯著影響。由于城市集中供熱熱負(fù)荷有隨氣候及用熱變化的特點(diǎn)，設(shè)置變速風(fēng)機(jī)和水泵已在并被實(shí)踐證明可以進(jìn)一步節(jié)能。.輸送條件的不同熱網(wǎng)熱效率是輸送過程保熱程度的指標(biāo)，體現(xiàn)管道保溫結(jié)構(gòu)的效果。一般熱網(wǎng)熱效率應(yīng)大于90-95%。直埋敷設(shè)管道能達(dá)到這一要求；而架空和管溝都達(dá)不到要求，如果地溝積水，管道泡水，保溫性能遭破壞，其熱損失甚至大于裸管。熱網(wǎng)補(bǔ)水率可近似認(rèn)為（忽略水熱脹冷縮的補(bǔ)充）是輸送過程失水。目前，熱網(wǎng)（特別是二級網(wǎng)）運(yùn)行補(bǔ)水率差別很大，正常情況下，應(yīng)在2%左右；好的，補(bǔ)水率可在1%以下；差的，管道泄漏和用戶放（偷）水嚴(yán)重，系統(tǒng)泄漏丟失的熱水，補(bǔ)充的水是比回水溫度低很多的冷水，要把它加熱到供水溫度就會需要很長的時(shí)間，由其是在一個(gè)很大的小區(qū)里。而且系統(tǒng)補(bǔ)水不僅是水耗問題，熱耗是更大的問題。也同樣會損失大量的資源。.運(yùn)行技術(shù)水平的不同熱網(wǎng)的水力失調(diào)是一個(gè)嚴(yán)重的問題。按用戶熱負(fù)荷分配流量，使每個(gè)用戶室溫達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)要求，即熱網(wǎng)無水力的失調(diào)，若分配不均，出現(xiàn)冷、熱不均現(xiàn)象，說明水力失調(diào)，會把用戶室溫過高，導(dǎo)致熱量浪費(fèi)，或者會使用戶室溫達(dá)不到要求，供熱不合格是不允許的。為解決失調(diào)問題，正確的做法應(yīng)該是改進(jìn)和完善熱網(wǎng)，比如在終端設(shè)置流量平衡閥或其它有效措施；但至今仍然有很多工程不同程度地采用大流量小溫差來緩和這一問題。大流量小溫差運(yùn)行并不減少供熱的熱損失，而且?guī)硌h(huán)水泵電耗的增加和熱源供熱量的增大。所以要想徹底的解決失調(diào)問題，就要從根本上解決問題。.管理體制和水平的不同現(xiàn)在大部分供熱單位為了質(zhì)量保證和效益驅(qū)動，和在上級主管部門的大力支持下，積極以科學(xué)技術(shù)改進(jìn)和完善系統(tǒng)，以高質(zhì)量商品供給用戶，以減少能耗來降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。有耕耘就會有收獲，因而能源利用率逐年提高。有的還停滯不前留原來的位置，熱費(fèi)收不上、效益談不上、改造無資金；老系統(tǒng)、老設(shè)備、于是，能源消耗就會居高不下。供熱單位管理水平的不同顯著影響能耗：人員和技術(shù)管理、系