论城市集中供热系统的节能优化

论城市集中供热系统的节能优化

王萌

(天津市津安热电有限公司)

【摘要】城市集中供热是城市的基础建设,是时代进步发展的成果。煤炭目前仍然占据了我国能源结构的很大一部分,而城市集中供热是减少能源消耗以及降低环境污染的重要渠道,因此城市集中供暖问题开始被越来越多的人所关注。

【关键词】城市集中供热系统;节能优化

引言

如今,国内的经济发展十分迅速,城市化向着更高层次发展,城市中的供热系统在城市化建设中是一个重点建设项目,其发展已经受到了越来越多的都市人群的关注。国家经济发展带来的直接结果就是提高了人们的生活水平,这对城市化发展的要求越来越高,在城市化发展进程中,一个重点发展项目就是供热系统,如何进行下一步的发展对都市人群来说也是一大挑战。如何在目前的供热条件中寻找最佳的节能方式,实现可持续发展,值得我们做进一步的分析与探讨。

一、城市集中供热系统现状

(一)城市供热概况

当前城市集中供热,主要利用蒸汽和热水通过管道来提供足够的热量,支撑生产活动与家庭生活。当前城市供热多采用热电联产和区域锅炉房相结合的方式实施集中供热,采用大管网集中输配高温水,换热站换热后,将低温热水输送至换热站周边的居民用户家中,随室外温度的高低调整供水温度,从而达到室内温度相对稳定的供热效果。但是随着集中供热规模的不断扩大,如何更好的优化系统,实现资源的高效利用,对促进企业可持续发展,创建节约型社会具有重要意义。

(二)城市集中供热的意义

1、节约能源

热电联产利用发电后工作介质的热能,以蒸汽或热水形式向用户供热,热电联产方式可以大大提高热能利用率,减少CO2排放量。它有多种组合形式,如采用背压汽轮机系统、抽汽凝汽式汽轮机系统、燃气轮机余热利用系统,内燃机余热利用系统,以及联合循环余热利用系统等。使火电厂的全厂热效率可以大大提高,根据不同的进气参数将热效率由30%~40%在最大供热情况下提高到90%左右。

2、保护了生态环境

城市中实现集中供热不但能节约经济成本,而且由于采用了大型除尘脱硫等设备,降低了粉尘和有害气体排放,让有害气体的排放量大大减少,让空气更加洁净,因此对生态环境也有很好的保护作用。

3、保障了人民生活

通过城市集中供热取代传统的家用小煤炉,不仅使居民生活摆脱了家庭燃用煤炭造成的脏乱困扰,节约了生活空间,提高了生活质量。而且也彻底摆脱了煤炭燃烧产生的有毒、有害气体对人身安全的威胁。同时大型的供热系统也能满足人们更多的生活与生产需求,让人们的生活更有保障。

二、集中供热系统设计过程中节能优化

(一)集中供热规划要按照近远期结合的原则,符合城市建设发展规划,确定集中供热分期发展规模步骤。在城市热电厂的生产能力允许的情况下尽量扩大集中供热普及率。建立多热源共网系统,与邻近热电厂协作,发展配网供热。

(二)采用多热源联合供热,当热网中某一或某些热源出现事故时,各热源可相互替代、相互补充,因此供热运行的可靠性比单热源供热系统大大提高,降低了因热源事故而造成的影响,有效地避免了热源厂锅炉汽化、水锤和热用户大面积倒空现象的发生。

(三)优化水力工况,平衡供热效果。由于采用多热源同时运行,运行人员则可通过调整多热源的水流量及供热量,达到全网供热效果一致的目的。同时,环状管网还具有自动优化水力工况的特殊功能,可改善系统中最不利环路的供热效果,使各换热站的供热效果趋于一致。

(四)对热网自动化控制的优化设计。经验证明,计算机自动化控制比计算机手控系统不但能节约10%~20%的热能,还可以节约大量的物力、人力、资源成本。随着科学技术的不断进步,利用智能化、信息化系统来建立和完善热网控制的高度自动化,是节约热能的最佳途径之一。

(五)对供热管网的敷设方式、途径以及设备材料选型、加压站布点进行优化设计,使供热结构日趋科学化与合理化。输送线路规划以及敷设方式的设计,不仅要考虑减少泄漏、降低热损、节省初装费用和便于检查、安装、维修等技术经济因素,还应考虑沿途的道路、地形、河流及通讯、供电、给排水、燃气等其他管线等并行与交叉,更要兼顾城市文物古迹、绿化美化亮化、广场、标志性建筑、市民生活和休闲习惯等地理人文环境因素。

(六)热源入户前分户节流控制与加表计量也是优化设计的一个重要部分。

三、热力企业在原有基础上的节能优化

(一)建立并完善与供热系统相适应的控制系统

供热系统是由热源、管网、用户组成的一个复杂系统,为使热生产、输送、分配、使用都处在有序的状态下,提高供热系统的能源利用,需要建立和供热系统相适应的控制系统。控制系统的建立可为供热管理人员提供供热系统的运行状况,帮助工作人员选择最佳的运行方式,维持供热系统瞬间变化的水力工况平衡,保证供热,节约能源。控制系统的投资一般在系统初投资的5%以下,但其经济和社会效果是很好的。

(二)对供热系统各个参数进行管理,通过新技术设备解决问题

集中供热系统应该体系全局性的特征,任何一个环节的疏漏都会让供热企业信誉降低,也会对用户产生损害,。所以,企业在新的技术设备的辅助下,应该更注重技术性,对供热过程中的各个参数进行系统的管理,迅速解决系统中出现的种种问题。

(三)分布式变频或分层加压输配,降低能源消耗

在供热系统中,最关键的就算输配系统,它能够对能源的利用效率产生直接影响。在城市集中供热过程中,大部分时候只关注锅炉的燃烧,却没有注重热量在传输的过程中消耗了多少,这样同样造成了热量资源的浪费。所以,供热企业也应当合理的控制输配的范围与距离,调整输配结果,选用合适的入口调节设备,以平衡的调节方式,让水力达到平衡。此外,输配的时候,由于距离的不同也会对电能造成影响,利用分布式变频输配或者分层加压的方式能够让能源消耗更少。

(四)热力站安装监控系统、实时调节供给用户的热量

为了实现实时控制和调节供给用户的热量,热力站应安装监控系统。热力站(或混水站)内设有采暖系统、生活热水系统和空调系统,那个系统需要控制,实施什么样的控制水平应根据实际情况确定。当一、二次系统都为质调节、流量基本不变时,根据二次系统的供回水温度控制一次系统的供水阀门,可以使用手动调节阀,自力式调节阀,对于控制要求高、控制过程复杂的,则应考虑配有电动执行机构的计算机控制装置。

结束语

综上所述,一个城市的集中供热系统是非常重要的,它给企业和居民的用热都提供了充分的供热保障,但是,无论是从供热系统的设备上来说,还是供热的技术和理论,都存在着很多的问题,但是相信在未来的发展建设过程中,我们已经认识到了集中供热系统对于节能减排方面的不足之处,也已经在积极的采用一些新的技术和方法来解决这些问题,那么,在不久的将来,我们的城市集中供热系统的发展一定会得到一个很大的进步,从而进一步为社会和环境创造更多的价值。

参考文献:

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