城市集中供热系统热源的能耗分析

城市集中供热系统热源的能耗分析

张传真

210212199509124310天津科信诚市政工程设计有限公司

摘要：热源是集中供暖的重要组成部分，其能耗问题一直是人们关注的重点。燃料、电、水、热的消耗直接影响热源的能源效率和采暖系统的热效率，分析热源能耗，可以确定供热系统的节能潜力。技术创新和设备升级对于确保适当的城市区域供暖和可持续的城市能源效率和环境保护至关重要。这对减少热量消耗以及提高应用效率是非常重要的。

关键词：城市集中；供热系统；热源；能耗

1集中供热系统热源的能耗组成

结合国内能源结构的特点，区域锅炉房和火力发电厂是国内最重要的两种热源形式。锅炉、供油除灰系统、鼓风机和排风机、水软化系统和水泵(循环泵、高压泵)等能耗设备是集中供热系统的重要设备，它们消耗的主要能源是燃料、电、水和热能，通常根据单位热量能耗(即单位消耗)估算能耗水平。热电联产通过热能转换装置(通常称为第一站换热器)将热量传递给热网系统，第一换热站是供热系统的热源，是热电联产的主要耗能设备。热交换器、泵系统等通常消耗蒸汽、电、水和热。由于火电厂是在锅炉和热电轮机组的基础上形成的，因此热电轮机组的能耗主要由电能构成。因此，火电厂和区域锅炉房可以统一用能源的消耗来描述，包括燃料消耗、电力消耗、水消耗和热消耗。

2我国城市集中供热的现状解读

2.1集中供暖耗电量大

热能的利用效率与成本不成比例，造成经济损失，增加了财政负担，这是中国集中供热系统运行管理中一个非常明显的问题。由于设备老化和缺乏控制，在热量转换过程中损失了大量的热量，供暖部门往往无法实现市政部门的年度收入和支出自给自足，这严重阻碍了城市经济和建筑业的可持续发展。

2.2集中供暖效率低

集中供暖效率不高是限制城市集中供暖发展的重大问题，因为在实际采暖过程中，室内温度往往低于额定标准，造成采暖效果差。这一问题的症结在于城市集中供热技术落后，没有引进集中供热控制系统。各种因素的综合影响，降低了城市集中供热的效率。

3集中供热技术分析

3.1管网的保温技术

采暖管网在运行过程中的实际热容量为20%左右，采暖管网对用户供暖时产生大量的热量损失，这也是目前集中供热能耗高、效率低的主要原因。为解决上述问题，提高管网的保温性能，目前世界上广泛应用的水管和热管保温技术中，都添加了一些保温材料在管道上作为保温层，以提高玻璃棉材料、矿棉材料等管道的耐寒性和保温性能。综合比较评价国内集中供热系统中应用范围大、用户多、施工时间长、保温性能好的材料，可以选择成本低的棉花。棉花保温性能好，导热系数低，该材料作为建筑供热管道保温外层的主要材料，可以提高集中供热网络的效率，有助于节能减排。

3.2换热站优化工艺

在综合体中，热蒸汽从热源排出，输送到城市，通过热交换器，复合材料中的热损失通常较大，以至于无法保证热管中热蒸汽的质量。因此，必须通过创新技术优化供暖技术。热交换站的水泵是热量损失严重的一个主要方面，可使用循环泵来平衡其成本和效率。

3.3热电联产技术

热电联产是一个技术概念，它源于集中供热技术的不断发展。在发电过程中，热电厂还会产生一定数量的余热，用于转换热能和提供城市集中供暖。有数据显示，根据“可持续发展”的概念和节能减排的国内需求，能源效率可能超过30%。

4城市集中供热系统的节能优化措施

4.1提高锅炉效率

为了提高城市供热系统的能源效率，必须优化锅炉管理。首先必须不断优化锅炉设备本身，特别是在锅炉设备的具体结构中，需要详细分析，了解锅炉设备结构的合理性。其次仔细检查，可以进一步提高锅炉设备的机组工作效率，避免由于锅炉本身运作不佳而造成的能量损失。此外，还应注意锅炉运行时需正确选择燃料，最大限度地利用高效燃料，以避免直接使用低质量煤炭影响燃烧的效果。最后，通过温度计等仪表，实现锅炉运行的最优控制，使锅炉设备具有理想的运行水平，对突发事件及时发现和有效调整，减少能量损失。

4.2优化供热管网设计

为了优化城市集中供暖系统的管理，提高能源利用效率，经常需要对供暖管道网络进行详细分析，以确保管道网络的合理性、管道直径的正确。目前，在许多城市，集中供热系统正在直接引入大型地下热管，其直径超过1000mm，与区域采暖负荷需求不匹配，确定各区域的采暖需求，选取合适的管径，从而提高采暖网络的运行效率，避免水力不平衡造成较大的热损失问题。

4.3提高节能水平

城市集中供热中保温层的结构会影响供热质量，要保证相应的供热管道能够配备相对有利的保温层，不仅要有合适的厚度，还要选择恰当的保温层材料，提高整体保温性能。目前，制造集中供热管道保温层的主要材料是高密度聚乙烯和聚氨酯，目标是达到90%的传热效率。

4.4解决管网水力不平衡问题

为了解决水力不平衡问题，有必要对相关区域的供热需求进行详细的计算和分析，以更好地保证水力计算结果的准确性。另外，为了提高调节优化效果，往往需要重点关注温度控制阀的有效安装和使用，使其能够有效地调节加热温度，避免热量的流失。

5加强供热能耗的管理措施

5.1强化管理更新高端理念

实施节能降耗管理的前提是要加强管理，最大限度降低成本，提高公司的经济效益。科学的管理方式有利于促进公司整体的发展。如果我们继续沿用传统的供热管理方式，我们距离满足现代企业提高社会效益的需求还有很长的路要走。

5.2建立领导责任制

在实施热能消费先进管理时，应按职责划分管理责任制。要根据实际情况，对能源消耗具体情况进行科学、合理的分析，制定合理的管理制度，建立量化的能源消耗指标，并落实责任。

5.3调动员工积极性

没有全体员工的支持和参与，就不能成功地发展和改进管理。只有充分调动员工的积极性，才能将工作做得更好。对于员工所关心的问题，管理者应该从基层入手，向员工详细说明工作的重要性，列出完善的评价标准和实施方法，细化奖惩，调动员工积极性。另外，管理者要多听取员工的意见，通过会议和讨论得到更好的建议，最后统一思路，恪尽职守，充分参与细节管理。

5.4发展科技创新

在供热网络不断改造、各种先进技术不断引进的情况下，供热企业要抓住这个机遇，积极运用先进技术，改进设备，提高供热的可靠性。节能减排是大型供热企业的重中之重，在实施项目时，资金也是一个复杂的问题。因此，企业需要利用好公共投资机会实施项目，为供热系统改革做好准备。企业要在实践中加强和改进供热管理，总结不足，学习基础知识，为供热系统的改革做好准备。

结语：

综上所述，热能对发展国内经济、社会建设、工业建设和保障民生具有重要意义。它是重要的原材料和能源来源之一。随着时代的发展和人们环保意识的增强，人们对城市集中供暖提出了新的要求，采暖范围、采暖方式、燃料结构等都发生了一些本质的变化。目前，发展热电联产集中供热能提高能源利用率和创造良好的环境效益。

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