论文部分内容阅读
摘要：近年来，集中供热末端节能问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了供热管网改造能效提高，并结合相关实践经验，分别从楼宇管网外保温等多个角度与方面，就热用户系统和末端的节能问题展开了研究。
关键词：集中供热；末端节能；问题；探讨
一、供热管网改造能效提高
（一）管道外保温与管网设计
管道外保温问题一直是困扰供热效率的一个难点，再好的外保温也难免管网散热损失，加之管理不到位，现在普遍存在着入口支管、干管大量裸露的问题，部分地区由于地沟比较潮湿或因为阀门泄漏，导致主干管外保温材料浸水，丧失保温作用，使得保温热损失较大。如今，管道外保温已经广泛应用聚氨酯泡沫预制保温管，耐高温温度为120℃。为了提高这种保温性能，德国成功研制出真空套管，减少了热损失，提高了供水温度。众所周知，热量传递有对流、传导和辐射等3种形式，对于对流和传导，热量传递与温差成正比，如果温差增加1倍，传递的热量也增加1倍。而辐射的热量同绝对温度的4次方的差值（T14-T24）成比例。温度差的少量变化便会导致热辐射能量的大幅度变化。对于管道集中供热，由于热媒温度高，即使是外保温做得再好，也避免不了保温管表面与外界有较高的温差，促使辐射损失大，再加上阀门处的滴漏，密封不严等因素，使管道热损失达30%，甚至更多。因此，建议在管网设计上采用自然补偿的方式，在主管道上减少阀门安装数量，尽量采用焊接方式连接，在主干管上尽可能地采用先进技术（如真空管）提高保温效果。
（二）管道防腐
管道防腐问题也是困扰供热运行的一大问题，它会造成管道使用寿命缩短，腐蚀物会造成管道堵塞，对阀门的腐蚀会使得阀门密封不严，使管道阀门连接处出现跑、冒、滴、漏现象。如果供热系统防腐不到位，会严重影响供热质量和投资回收。管道腐蚀主要受水质pH值和含氧量影响，加上高温水的作用，水质达不到要求，会使得管道腐蚀非常严重，因此，应加强水质检测和管理，控制系统热水的pH值，有条件的应该除氧，在供热运行中应该经常对系统进行排污（热水锅炉一般每月进行1次排污）推广管道充水养护技术在不采暖时期对系统检测后，及时充满符合水质要求的水。这样可以做到省去管道运行时的充水准备时间，又可以防止管道内壁腐蚀。采用国际先进技术，利用耐高温防锈漆粉刷管道内壁，一般的管道腐蚀都是从连接缝处开始然后再扩展到其他乃至整个系统，这就需要在管道连接中注意采取措施让连接缝处金属不与热媒接触，避免其先受腐蚀。
（三）水力平衡
流量分配不合理，出现水力失调，致使末端不热。水力失调是集中供热系统出现局部不热的一个主要原因，调节费时费力，而且很难达到十分理想的效果，并且供热半径越大水力失调的现象就越严重。系统设计时采取分级多段的控制策略，避免一级泵作用半径大，产生严重的水力失调。对于供热系统，管路越多，流量就越难做到按需分配，而某一支管上阀门的调控就会影响其他支路的流量分配，虽然设计工作者在选用水泵时考虑到最不利末端热用户的流量需求，但是在水系统运行中，由于受调节各支路閥门开启度的影响，使得末端的流量偏离设计需求，设计工作者虽然采用调节阀，消除多余的水泵压头（或加旁通管），但是这时水泵没有发挥出有效功率，浪费了一部分电能，还会使水泵的寿命减少。分级控制便可以极大限度地避免这一问题。变频水泵虽然有效节约电能，可以单级控制水泵，它却难以实现水力平衡，反而会使这个问题更加突出，尤其是多支路、作用半径大的采暖系统。建议主干管采取变频泵，支管上尽量采用普通水泵，防止水力失调现象在热用户端产生，造成室内温度冷热不均。
二、热用户系统和末端的节能问题
（一）楼宇管网外保温
对于楼宇供热管网，至今还存在大量管道该做外保温而不做外保温的现象，有一部分热量在管道内输送过程中损失掉，不是在热用户末端，这一部分能量浪费是完全可以避免的。对于楼宇采暖系统，可以采用定壓保温水箱，防止因为直接连接主干管方式产生多支路而加重水力失调现象，也可用以水力平衡阀等设备，以降低水泵压头，达到节能目的。
（二）分户计量
随着节能减排的要求日益严格，为达到能源利用率高的目的，对采暖用户采取分户计量措施十分必要。但是分户计量也是有诸多问题需要解决的，比如：个别热用户为节省费用，存在“蹭热”现象，造成热用户之间用热心理不平衡，加之房间因外墙和朝向等原因导致供热负荷不一样，分户计量的应用将使得热负荷较大的用户每年要承担更多的计量费用。因此供热公司需要提出1套合理的计量方案，尽量实现各热用户公平收费、节省能源的目的。
（三）散热器和地暖结合的方式
末端散热设备的充分利用可以采用散热器和地暖相结合的方式。散热器采暖一般采取的是95℃～70℃的供回水方式，而对于地暖采取是55℃～45℃或50℃～40℃等低温热水，温差为10℃的方式。如果采用单一的散热器采暖方式，热水利用温差仅25℃；而和地板辐射采暖相结合，热水利用温差可达35℃以上，可以减少可循环水量。当供回水的温差越大，降低了回水温度，能使锅炉等加热设备在加热回水时增加传热温差，从而提高加热设备的加热效率。
三、结束语
综上所述，加强对集中供热末端节能问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的集中供热末端节能过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]王春玲.集中供热的现状及发展趋势[J].林业科技情报，2017 （01）：115-116.
关键词：集中供热；末端节能；问题；探讨
一、供热管网改造能效提高
（一）管道外保温与管网设计
管道外保温问题一直是困扰供热效率的一个难点，再好的外保温也难免管网散热损失，加之管理不到位，现在普遍存在着入口支管、干管大量裸露的问题，部分地区由于地沟比较潮湿或因为阀门泄漏，导致主干管外保温材料浸水，丧失保温作用，使得保温热损失较大。如今，管道外保温已经广泛应用聚氨酯泡沫预制保温管，耐高温温度为120℃。为了提高这种保温性能，德国成功研制出真空套管，减少了热损失，提高了供水温度。众所周知，热量传递有对流、传导和辐射等3种形式，对于对流和传导，热量传递与温差成正比，如果温差增加1倍，传递的热量也增加1倍。而辐射的热量同绝对温度的4次方的差值（T14-T24）成比例。温度差的少量变化便会导致热辐射能量的大幅度变化。对于管道集中供热，由于热媒温度高，即使是外保温做得再好，也避免不了保温管表面与外界有较高的温差，促使辐射损失大，再加上阀门处的滴漏，密封不严等因素，使管道热损失达30%，甚至更多。因此，建议在管网设计上采用自然补偿的方式，在主管道上减少阀门安装数量，尽量采用焊接方式连接，在主干管上尽可能地采用先进技术（如真空管）提高保温效果。
（二）管道防腐
管道防腐问题也是困扰供热运行的一大问题，它会造成管道使用寿命缩短，腐蚀物会造成管道堵塞，对阀门的腐蚀会使得阀门密封不严，使管道阀门连接处出现跑、冒、滴、漏现象。如果供热系统防腐不到位，会严重影响供热质量和投资回收。管道腐蚀主要受水质pH值和含氧量影响，加上高温水的作用，水质达不到要求，会使得管道腐蚀非常严重，因此，应加强水质检测和管理，控制系统热水的pH值，有条件的应该除氧，在供热运行中应该经常对系统进行排污（热水锅炉一般每月进行1次排污）推广管道充水养护技术在不采暖时期对系统检测后，及时充满符合水质要求的水。这样可以做到省去管道运行时的充水准备时间，又可以防止管道内壁腐蚀。采用国际先进技术，利用耐高温防锈漆粉刷管道内壁，一般的管道腐蚀都是从连接缝处开始然后再扩展到其他乃至整个系统，这就需要在管道连接中注意采取措施让连接缝处金属不与热媒接触，避免其先受腐蚀。
（三）水力平衡
流量分配不合理，出现水力失调，致使末端不热。水力失调是集中供热系统出现局部不热的一个主要原因，调节费时费力，而且很难达到十分理想的效果，并且供热半径越大水力失调的现象就越严重。系统设计时采取分级多段的控制策略，避免一级泵作用半径大，产生严重的水力失调。对于供热系统，管路越多，流量就越难做到按需分配，而某一支管上阀门的调控就会影响其他支路的流量分配，虽然设计工作者在选用水泵时考虑到最不利末端热用户的流量需求，但是在水系统运行中，由于受调节各支路閥门开启度的影响，使得末端的流量偏离设计需求，设计工作者虽然采用调节阀，消除多余的水泵压头（或加旁通管），但是这时水泵没有发挥出有效功率，浪费了一部分电能，还会使水泵的寿命减少。分级控制便可以极大限度地避免这一问题。变频水泵虽然有效节约电能，可以单级控制水泵，它却难以实现水力平衡，反而会使这个问题更加突出，尤其是多支路、作用半径大的采暖系统。建议主干管采取变频泵，支管上尽量采用普通水泵，防止水力失调现象在热用户端产生，造成室内温度冷热不均。
二、热用户系统和末端的节能问题
（一）楼宇管网外保温
对于楼宇供热管网，至今还存在大量管道该做外保温而不做外保温的现象，有一部分热量在管道内输送过程中损失掉，不是在热用户末端，这一部分能量浪费是完全可以避免的。对于楼宇采暖系统，可以采用定壓保温水箱，防止因为直接连接主干管方式产生多支路而加重水力失调现象，也可用以水力平衡阀等设备，以降低水泵压头，达到节能目的。
（二）分户计量
随着节能减排的要求日益严格，为达到能源利用率高的目的，对采暖用户采取分户计量措施十分必要。但是分户计量也是有诸多问题需要解决的，比如：个别热用户为节省费用，存在“蹭热”现象，造成热用户之间用热心理不平衡，加之房间因外墙和朝向等原因导致供热负荷不一样，分户计量的应用将使得热负荷较大的用户每年要承担更多的计量费用。因此供热公司需要提出1套合理的计量方案，尽量实现各热用户公平收费、节省能源的目的。
（三）散热器和地暖结合的方式
末端散热设备的充分利用可以采用散热器和地暖相结合的方式。散热器采暖一般采取的是95℃～70℃的供回水方式，而对于地暖采取是55℃～45℃或50℃～40℃等低温热水，温差为10℃的方式。如果采用单一的散热器采暖方式，热水利用温差仅25℃；而和地板辐射采暖相结合，热水利用温差可达35℃以上，可以减少可循环水量。当供回水的温差越大，降低了回水温度，能使锅炉等加热设备在加热回水时增加传热温差，从而提高加热设备的加热效率。
三、结束语
综上所述，加强对集中供热末端节能问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的集中供热末端节能过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]王春玲.集中供热的现状及发展趋势[J].林业科技情报，2017 （01）：115-116.