畢劉洋

摘要：城市供熱是一項(xiàng)十分重要的民生工程，關(guān)系人民生活品質(zhì)。但隨著近年城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城市供熱系統(tǒng)面臨的問題越來越多，傳統(tǒng)的供熱方式已經(jīng)不能滿足城市的發(fā)展需求，而且能源利用率不高、造成資源的大量浪費(fèi)?，F(xiàn)就如何做好現(xiàn)代城市供熱服務(wù)已成為當(dāng)前不可回避的問題，本文就現(xiàn)階段城市供熱存在的問題做出分析，合理利用科學(xué)技術(shù)實(shí)行節(jié)能措施，保證城市供熱的高效性、可靠性。

關(guān)鍵詞：集中供熱；智能熱網(wǎng)；提質(zhì)增效

1引言

現(xiàn)階段，城市智能供熱系統(tǒng)得到了初步發(fā)展，但是仍然存在與城市發(fā)展不匹配的問題，此外，各供熱換熱站在配套管理上也出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象，引發(fā)了一系列供熱不均、不到位的問題。研究城市供熱網(wǎng)智能化是未來該系統(tǒng)一個發(fā)展方向，本文就對近年的供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，提出一些新的節(jié)能措施，希望能夠改善當(dāng)前城市供熱面臨的棘手問題并得以探討。

2集中供熱存在的問題與熱網(wǎng)智能化的必要性

隨著熱用戶的逐年增長，管網(wǎng)長度及供熱半徑日益增加，并為滿足供需平衡，如何管理好這些聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，簡單的監(jiān)測管理已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段實(shí)情。下面就城市集中供熱面臨的問題梳理為如下幾點(diǎn)：（1）熱網(wǎng)輸送能力受限。隨著城市發(fā)展，用戶增加，管網(wǎng)能力不足、供熱不足，管道陳舊破損、熱量損失增大、用戶近熱遠(yuǎn)冷；（2）熱源普遍不足。熱源的建設(shè)得不到統(tǒng)一規(guī)劃，跟不上城市建設(shè)發(fā)展；（3）供熱計(jì)量形式化。供熱效果不均、不能自主供熱，依然按面積收費(fèi)，不能分室調(diào)控，造成能源浪費(fèi)、收費(fèi)不均。（4）參數(shù)測量單一。對運(yùn)行工況不能做出快速、準(zhǔn)確的分析判斷；（5）系統(tǒng)工況失調(diào)，造成用戶冷熱不均，熱用戶盲目放水，造成管網(wǎng)補(bǔ)水量大；（6）非最佳工況運(yùn)行。供、需不匹配；設(shè)備選型預(yù)留量大、及站房耗能大等。

故當(dāng)前形勢下，實(shí)現(xiàn)城市供熱網(wǎng)的智能化十分必要。

一是環(huán)境政策要求，隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與環(huán)境保護(hù)政策的出臺，霧霾等氣候污染急需整治，燃煤小鍋爐房已相繼面臨關(guān)?；蛘{(diào)峰，燃煤電廠也逐步面臨以熱定電的運(yùn)行方式，能源利用的逐步減少已成為必然趨勢，傳統(tǒng)的能源利用逐步萎縮，故提高現(xiàn)有能源的利用率是供熱行業(yè)普遍探討的問題，供熱的智能化以提高能源利用率是尋找生存機(jī)會的唯一道路。

二是隨著供熱規(guī)模的不斷增大，城市供熱必然要面臨以下幾個方面的挑戰(zhàn)：（1）為了保護(hù)大氣環(huán)境，由于煤炭資源的緊張，清潔能源對以煤炭為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房是個挑戰(zhàn)。（2）由于缺乏完善的長期供熱規(guī)劃、規(guī)劃往往滯后于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)，造成供熱熱源的建設(shè)滯后于供熱需求的發(fā)展，未來必將面臨嚴(yán)重的供熱不足問題。（3）由于供熱面積擴(kuò)大，供熱設(shè)施增加，熱力公司必將面臨極大的熱網(wǎng)運(yùn)行管理上的壓力；同時由于熱源的建設(shè)投資巨大，熱力公司也必將面臨資金上的巨大壓力。（4）當(dāng)前集中供熱自動化水平和運(yùn)行操作管理水平有待提高，很多熱力公司由于供熱的季節(jié)性，使用很多季節(jié)性運(yùn)行人員，季節(jié)工的不穩(wěn)定性和知識經(jīng)驗(yàn)的欠缺，給熱網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性造成隱患。（5）隨著管道運(yùn)行年限的逐年增加，供熱管網(wǎng)也必然要面臨更多的泄漏、爆管等帶來的安全挑戰(zhàn)。因此，為及時滿足未來用戶供熱需求，最好的辦法就是升級完善上位監(jiān)控中心建設(shè)，建設(shè)熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度管理系統(tǒng)，并以熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建能耗管理平臺。從而提高熱網(wǎng)運(yùn)行管理水平，挖掘供熱潛能，降低現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，并通過實(shí)時監(jiān)視，提早發(fā)現(xiàn)熱網(wǎng)可能存在的安全隱患。

3城市供熱系統(tǒng)的節(jié)能措施

集中供熱系統(tǒng)節(jié)能主要有兩方面：一是建筑本身節(jié)能，二是集中供熱系統(tǒng)節(jié)能。建筑本身節(jié)能是通過節(jié)能建筑或?qū)扔薪ㄖM(jìn)行節(jié)能改造，降低建筑物本身能耗實(shí)現(xiàn)的，是供熱系統(tǒng)節(jié)能的根源；供熱系統(tǒng)節(jié)能則是通過應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，依靠技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)節(jié)能挖潛；熱網(wǎng)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)則是橋梁，利用物聯(lián)網(wǎng)將熱源、熱網(wǎng)、換熱站、熱量表、溫控裝置等各種供熱設(shè)施連接在一起，實(shí)現(xiàn)用戶與熱網(wǎng)互動，隨時進(jìn)行信息交換、自動控制、分時分區(qū)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，使居民享受智能電網(wǎng)一樣享受到智能熱網(wǎng)帶來的舒適生活。本文主要介紹供熱系統(tǒng)節(jié)能。主要有以下三個方面：

（1）供熱熱源節(jié)能技術(shù)

供熱系統(tǒng)熱源廠是輸送熱量的源頭，火力發(fā)電廠部分凝氣機(jī)組改供熱，可以節(jié)約能源替代城市小鍋爐，對熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)則要實(shí)施內(nèi)部挖潛，采用低真空供熱改造、選用節(jié)能設(shè)備，多熱源聯(lián)網(wǎng)保障運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)集中供熱管網(wǎng)為節(jié)能網(wǎng)、安全網(wǎng)。主要方式有汽輪機(jī)組低真空供熱利用、熱電機(jī)組與熱水鍋爐聯(lián)合供熱、汽動泵技術(shù)、混水供熱。

（2）熱網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中一、二級管網(wǎng)能耗為熱量、電量、水量，占總成本的60%-80%。管網(wǎng)是供熱系統(tǒng)中較薄弱的環(huán)節(jié)，因此把供熱管網(wǎng)建設(shè)好、解決好水力失調(diào)、節(jié)約管網(wǎng)的無謂能耗，才能更好的落實(shí)供熱的安全運(yùn)行和節(jié)能?？茖W(xué)控制、合理調(diào)節(jié)、均衡供熱，運(yùn)用現(xiàn)代化管理方法，是供熱企業(yè)熱網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的當(dāng)務(wù)之急。主要方式有分布式變頻、管網(wǎng)優(yōu)化與減阻。

4城市供熱網(wǎng)的智能化控制

按照理論解釋，智能化控制管理的主要目的就是在運(yùn)動過程中保持熱量的收支平衡。它是指各換熱站和各個熱源提供的熱量在1個周期內(nèi)保持總體平衡。理論上，能量是平衡的，但是在實(shí)際的過程中，存在熱量轉(zhuǎn)換的損耗，因此，在熱交換的過程需要及時的適量的補(bǔ)充熱量，才能保證熱網(wǎng)的供熱系統(tǒng)的溫度恒定。

智能化控制方式主要有如下幾點(diǎn)：

（1）氣候補(bǔ)償。通過調(diào)節(jié)換熱站二次間接供水的溫度來降低換熱站供給的熱量，這樣不僅可顯著降低投入成本，還可使用戶的舒適度在接受供熱過程中得到提高，是城市供熱智能化控制中最常見的方式。氣候補(bǔ)償?shù)墓徇^程中最好的操作方法是先建立室外溫度和二次供熱溫度對應(yīng)曲線，再根據(jù)實(shí)際情況在換熱站的轉(zhuǎn)換中進(jìn)行具體調(diào)整。

（2）無人值守操作。通過在換熱站內(nèi)安裝自控設(shè)備來自動調(diào)節(jié)補(bǔ)水、水溫、故障檢查等作業(yè)，取締了人員值班管理，是智能化控制和管理的第二種常見模式。該操作模式具有較多優(yōu)勢，如減少了人力資源的使用成本，降低了實(shí)際操作的工作強(qiáng)度，增加了供熱網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，還加強(qiáng)了整個系統(tǒng)的可靠性和精確性。

（3）換熱站控制。對換熱站的控制主要包括控制高溫水流量溫度、調(diào)節(jié)二次供水溫度及對換熱器進(jìn)行管理等。換熱站作為整個城市供熱系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，其主要作用是使電廠提供的高溫?zé)崴档蜔崃哭D(zhuǎn)變成用戶直接可使用的二次中、低溫水。

5結(jié)語

智能化是未來城市供熱系統(tǒng)的發(fā)展方向。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動化元件的引入，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)可靠的控制不再是夢寐以求的，將逐步落實(shí)到實(shí)際工作中去。技術(shù)的革新將推動城市供熱系統(tǒng)智能化的進(jìn)步，也必將為人民創(chuàng)造更加舒適的生活環(huán)境，推動未來社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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