摘　要：结合工程实例，从热力站、一级管网、二级管网、热用户4个方面探讨集中供热节能技术。

关键词：集中供热  节能技术  节电  热力站  一级管网  二级管网  热用户

Discussion on Energy-saving Technologies of Centralized Heating

Abstract：Combined with an engineering exampie，energy-saving technologies of centralized heating are discussed from four aspects of substation，primary circuit，secondary circuit and heat consumers．

Keywords：centralized heating；energy-saving technology；power saving；substation；primary circuit；secondary circuit；heat consumer

1　工程概况

目前集中供热方式比较粗放，主要采用大流量、小温差的供热方式，能耗较大。通过切实有效的节能措施改变这种供热方式，可以取得较大的经济效益^[1-2]。即墨大华正信供热工程是青岛热电集团2012年节能试点项目，该项目采用了多项创新的技术措施，以达到节能减排的目的。

即墨大华正信小区位于青岛即墨市，为既有小区，其以商业街为界分为东西两区，以前无供热系统，现增设供热系统，新建大华正信热力站。设计供热面积约14.6×10⁴m²，实际供热面积约8.5×10⁴m²。热源为即墨金源热力公司的高温热水，供水温度为110℃，回水温度为70℃。供热形式为间接供热，整个供热系统包括热力站、一级管网、二级管网、热用户4部分。本工程采用了一系列先进合理的新技术，实现了节能创新，节能效果良好。

2　节能措施

2.1　热力站

大华正信热力站主要从降低循环泵扬程、循环泵变频调速、改变补水方式、取消循环泵止回阀等方面进行节能设计。

①合理选泵，控制循环泵的扬程，循环泵变频控制。该热力站选用3台循环泵，即东西区各设置一台循环泵，共用一台备用泵，泵的流量和扬程严格按照水力计算确定。正常工况下，可依据东西区实际情况，分别设置泵的频率，确保每台泵均以较高的效率工作。东西区负荷增大时，可启动备用泵。供热初期或末期负荷较小时，仅开启备用泵。此外，所有的循环泵均变频控制。这样既能保证运行，又能降低电耗。

②3种补水方式，保证系统安全。正常状况下，通过自力式压差阀由一级管网向二级管网补水；若一级管网压力较低或二级管网失水严重时，则通过电磁阀由一级管网向二级管网补水；事故状态及冲水试压时，则通过补水泵抽取补水箱内的水进行补水。自力式压差阀是一种机械式阀门，通过它补水不消耗电能，且一级管网向二级管网补水可以杜绝腐蚀，也可以避免出现补充冷水造成换热器受热面结垢导致换热效率下降的问题。

③取消循环泵出口的止回阀，减小系统阻力。该供热系统为独立的闭式循环系统，当单台循环泵突然停止运转时，热网中流动的水失去了循环动力，不存在反方向冲击水泵的情况。取消止回阀不仅可以减小阻力、省电，还可以降低阀门的故障率，减少维修工作量。

④增大换热面积，提高换热效率。热力站设置两台板式换热器，并增大换热面积，这样在减小阻力的同时，可以提高二级管网的出水温度，提高换热效率。在换热器出口设置反冲洗阀，定时冲洗换热器，有效地防止换热器堵塞。

⑤改变供热方式。目前供热主要采用大流量、小温差的供热方式，即当天气状况恶劣或水力失调时，一般采用增大流量的方式来解决。而该供热系统增大了供回水温差(提高5℃)，减小循环水量，在保证供热效果的前提下，有效地减小了循环泵的耗电量。

2.2　一级管网

该系统采用分布式变频供热系统^[3]。由于一级管网实际供热负荷远小于设计负荷，管网阻力较小，水泵实际需要的扬程远小于设计扬程，因此采用一台大泵与一台小泵互为备用的模式，小泵的设计扬程为大泵的50％，流量为大泵的70％。从目前金源热力公司的供热形势以及小区实际供热率来看，小泵可以满足未来5年的供热需求。

2.3　二级管网

由于该系统采用小流量、大温差的供热方式，因此二级管网的水力平衡更加重要。为了合理分配热能，杜绝浪费，采用了多种二级管网平衡措施。首先进行严格的水力计算，通过调整管径实现每个环路的水力平衡；其次在每栋楼的调节井内设置静态平衡阀，保证楼与楼之间水力平衡；最后在每个单元井内设置自力式流量调节阀，使每个单元的流量维持在设计流量，从而实现单元之间的水力平衡。管网水力平衡后，流量得到了合理分配，有效避免了管网前端过热、末端不热的情况。

2.4　热用户

即墨大华正信小区为既有建筑，约50％的用户统一安装了户内散热设备及管道，其他用户自行安装，各用户安装情况差异很大。为达到相同的供热效果，末端用户侧的水力平衡及流量分配十分重要。增大末端用户侧阻力是实现水力平衡的有效措施。因此在每个用户入户处增加过滤网、球阀及聚四氟乙烯节流孔板，对于统一安装的用户，在每组散热器供水支管上设置大阻力阀门。增加过滤器可以增大阻力且过滤杂质，保证了单元井内自力式流量调节阀的使用。专门订做了不同规格的聚四氟乙烯节流孔板，根据每户室内热负荷选择不同规格的孔板，这样可以在增大阻力的同时，控制每个用户的水流量。在散热器供水支管上设置大阻力阀门，以便实现散热器之间的平衡，从而使每个房间都达到设计工况。

为了实现精细调节、科学节能，针对该项目选取了10户用户，分别是末端用户、前端用户和中间用户，在每户用户家里安装无线测温仪，可以实时掌握用户室内温度，根据室内温度精确调节热力站的运行参数。

3　节能性分析

为了检验节能效果，选取即墨金源热力公司的红盾热力站进行比较，红盾热力站与大华正信热力站类似，均为既有非节能建筑的新建热力站，通过对比两个热力站的耗电量和耗热量，分析该项目节能效果。经过一个月的运行调试，供热平稳后，从2012年12月20日开始计量，至2013年4月5 日结束。从计量结果看，计量期内耗热量可节约41.9MJ／m²，耗电量可节约0.4509kW·h／m²，节热11.7％，节电55.2％。

为了保证数据的可靠性，汇总了8个热力站(均属于即墨金源热力公司)在2012年12月20日—2013年4月5日期间的能耗分析，见表1。从表1可知，大华正信热力站耗热量远低于其他非节能建筑热力站，且不高于节能建筑耗热量的平均值；大华正信热力站耗电量远低于其他热力站，耗电量约为其他热力站的33％。

4　结论

该工程采取上述节能措施后，节能效果明显，可为其他集中供热项目的实施提供一定的经验：

①设计时，应减少水泵扬程不必要的富裕量，降低水泵扬程，减少水泵的耗电量；严格进行二级管网和户内管网的水力计算，采取相应措施，确保水力平衡；适当增大换热器的换热面积，并设置反冲洗阀；在用户入户处增设节流孔板是一项经济有效的措施，在老城区改造项目中可广泛使用。

②施工时，严格要求施工工艺，确保照图施工，提高施工质量。施工现场情况复杂，当不能照图施工时，应主动与设计者沟通，确保最优方案，这样才能保障设计工况与实际工况相符。

③运行时，根据实际工况调整运行参数，适当提高供水温度，减少循环水量，降低供热能耗；外网调试是保证供热效果的关键，调试前应科学制定调试方案，使热量能够按需分配，减少能源浪费。

参考文献：

[1]史连池，吴伟．供热系统能耗过高的原因及综合节能措施[J]．煤气与热力，2008，28(2)：A22-A24．

[2]胡峰，吕国良．集中供热系统的节能措施[J]．煤气与热力，2003，23(9)：568-570．

[3]姚东文，邱林．分布式变频泵供热系统节能影响因素[J]．煤气与热力，2010，30(4)：Al4-Al7．

本文作者：李现霞  周赞庆  于世周  葛云启

作者单位：青岛市热力规划设计研究院有限公司

  青岛热电集团金源热电有限公司