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摘要: 要做好供热节能工作要从供热源头、供热技术的使用、供热渠道的优化、供热终端的保温等多方面入手,才能提高能源的利用率,减少热能的损耗。本文对我国当前供热节能所存在的问题进行了分析,并提出了解决的措施,从而提高能源的利用率。
关键词:供热;节能;问题;措施
中图分类号:TU833文献标识码: A 文章编号:
近十几年来,我国的国民经济取得了飞速的发展,但建筑能耗占总能耗的比率居高不下,建筑节能的任务迫在眉睫。在中国430多亿平方米的建筑中,99% 是高能耗建筑,这些超过400亿平方米的高能耗建筑,单位建筑面积能耗是发达国家的2 一3 倍。更为严峻的是,我国每年新建房屋20亿平方米,但95%却是高能耗建筑, 这已成为我国城市可持续发展的最大难题之一, 对社会造成了重的能源负担和严重的环境污染。因此, 中国必须走可持续发展道路, 建筑节能刻不容缓, 建筑节能开始成为中国节能的重点。 其中推广节能建筑, 在供热节能上作文章,就是一项具体、有效的举措。
一、我国目前供热现状
我国幅员辽阔,人口众多,房屋建筑规模巨大,因此,每到采暖期,供热就成为社会各界普遍关注的焦点问题之一。供热领域能源浪费严重, 主要原因有:
1、供热设施严重老化, 技术水平相对落后;
2、供熱系统所损失的热量, 有的占全部供热量的30% ;
3、 供热系统装备水平落后, 尤其是管网系统( 包括换热站、室内系统) 设备极其简单, 缺乏调节装置和热计量装置, 无论是供热管理单位还是热用户, 无法通过调节进行行为节能, 造成大量的能源浪费;
4、还没有形成完整的鼓励和促进节能机制, 造成供热管理的粗放, 浪费现象随处可见。
二、我国供热节能中的问题和解决途径
1、蒸汽管网节能相关问题
(1)我国多数蒸汽管网存在热损失大的现象,地沟敷设的管网热损失尤为严重,冬季在地沟敷设管道上的部分路面上形成明显的痕迹,地表温度高达30~40 ℃,且到雨季管沟往往就成了排水沟,对管道的保温损害较大,造成了运行中大量的热量损失。
(2)由于管道直埋技术的成熟,在一些中小城市,直埋敷设方式逐渐取代地沟敷设,但人们在钢套钢直埋管的安装过程中“重内管,轻外管”,内管焊接、探伤、打压、验收等环节都严格要求,但外管接口往往被忽略(规范要求是对外管做气密性试验)。笔者曾几次遇到这种情况,直埋管某处漏气,对该段直埋管内管进行水压试验,未发现有泄露,最后对漏点挖掘清理后,发现是外管接口处渗漏进水遇内管汽化所致,由此造成了大量热损失。
2、管网的保温问题
室外供热管网的保温是供热工程的重要组成部分,供热干管从热源通往各个用户的室外管道, 通常采用直埋或地沟敷设的地下敷设或露明的地上( 架空) 敷设方式。这部分管道散热纯属热量丢失, 从而增加供热负荷。为节能起见, 国家要求室外管网的输送效率要达90%以上( 输送效率=热用户总得热量/热源总输热量) 。目前,供热管道普遍存在热损失偏大, 地沟管道长期受到水浸泡, 散热损失大于裸管的现象。主要原因为保温层厚度不达标, 管沟内长期积水。解决方法, 首先, 保温层厚度应按照国家标准计算确定, 保温层设计时应优先采用经济保温厚度。对供热介质温度降、环境( 土壤、管沟) 温度、保温层表面温度有技术要求, 且经济保温厚度不能满足要求时, 应按技术条件确定保温层厚度。防烫伤部位, 保温层厚度按保温层表面温度法计算, 且保温层表面温度不能大于60℃。当需要延迟冻结、凝固、结晶的时间和控制物料温降速度时, 其保温厚度按热平衡法计算。其次, 热网敷设应满足敷设条件。
3、换热站节能相关问题
(1)除选用高效节能换热器,设计选型时还要考虑与蒸汽管网实际的运行参数相匹配,若蒸汽品质差,就要适当加大换热器的换热面积,另外换热器设计供热能力要与所带热负荷合理匹配。根据笔者统计,换热站所带热负荷占换热器设计能力的85%~90%时,较为经济,用户采暖效果较好。有这样的例子,某单位购买蒸汽自建站,所收取暖费(收费率98%)无法支付汽费,一直处于亏损状态。经笔者现场分析研究后发现,该单位为节省初投资,1.2 万m2 热负荷配置了1 台设计能力为1 万m2 的换热器,在运行初期天气尚暖时,还能正常运行,但随着天气转冷就显出了弊端:①供水温度难以上提,开大进汽阀门,供水温度也只能稳定在60 ℃左右。②出现了冷凝水温度过高,甚至汽水混流,在凝结水箱中造成水击的现象。经粗略估算,该站因浪费的热能而多支出的汽费在一个采暖季下来就能更换1 台新的设计能力为2 万m2 的换热器。根据笔者建议,该单位更换1 台与蒸汽运行参数相匹配的、设计能力为1.5 万m2 的换热器后,运行平稳,汽费同比往年下降了15%,当年就止住了亏损现象。
(2)分集水器的规格要与所带分支管道相匹配。有人曾对此做过专门研究,确定分集水器管径的方法有:①流速确定法。《供热通风设计手册》和国标87T904《汽水集配器》中提到此法。②参照支管径估算法。③日本井上宇市著《空气调节手册》中规定:“集管管径这样要求,使水量通过时流速控制在1~1.5 m/s的范围,最大不超过2 m/s”。一般来说,随着扩容往往会在原分集水器上再开口接分支管道,这样分集水器稳压分流的作用会受到很大影响,造成局部供暖不达标,用户投诉强烈,在冬季运行条件下只能通过提高温度来缓解,这就造成了不必要的浪费。我公司曾有类似状况的换热站,经更换合适的分集水器后,几年来供热不均衡的现象得到彻底解决。
(3)在换热站运行费用中,电费支出占有相当大的比重,而循环泵选择的合适与否直接影响到电费支出。传统的“大流量、小温差”运行模式使得人们在水泵选型时很少对管网进行计算,往往向大处估算,这样层层裕量的叠加就形成“大马拉小车”的现象,从而进一步加大了耗电量,甚至会因水流状态而影响到换热器热效率。规范要求换热站泵不能少于2 台,根据《流体力学》中《泵或风机的联合运行》我们知道:①不宜选择不同型号的泵并联运行。②不宜选择泵串联运行。笔者所在地区地形复杂,热负荷较分散,因此,换热站的供热能力多数在6~8 万m2。为了做到从细微处节约,循环泵多采用一大一小的“1 用1 备”模式:在天气较冷时,开启大泵;在天气暖和时,开启小泵,以充分利用采暖热负荷昼夜的客观差异及采暖建筑的热惰性,特别是暖冬年份,节能空间还是很大的。缺点是:这种模式要求对循环泵有较短的检修时间,以保证供暖的稳定。
(4)换热站安装自控设备,实现运行节能的长久效力。换热站内运行参数的调控若仅靠人工完成,应该说是粗线条的,很难达到经济运行。若安装自控设备,系统会根据天气变化情况自动调整相关参数,真正做到蒸汽、水系统压力等的按需配给,达到节能的目的。笔者曾对一实现自控的换热站做过跟踪调查,节能效果明显。当然,这需要自控设备的前期投资,一些供热单位很难一次性安装自控设备,不过从长远来看,实现自控经济可行,可分期分批将换热站实现自控。
我国供热节能工作是一项功在当代、利在千秋的工作,任重而道远,需要我们一如既往地将这项工作开展下去,需要借鉴国内外先进的供暖节能的经验和技术,大力推广先进的、成熟的、节能效果好的供热新技术、新设备、新材料,不断提高供暖水平。
参考文献:
[1] 江亿.我国供热节能中的问题和解决途径[J].暖通空调,2006(3).
[2]王月梅.浅谈供热节能途径[J].黑龙江科技信息,2008(11).
[3] 万振华,郭艳红,李升才.基于全生命周期的建筑节能措施探讨[J]. 嘉应学院学报. 2009(06)
关键词:供热;节能;问题;措施
中图分类号:TU833文献标识码: A 文章编号:
近十几年来,我国的国民经济取得了飞速的发展,但建筑能耗占总能耗的比率居高不下,建筑节能的任务迫在眉睫。在中国430多亿平方米的建筑中,99% 是高能耗建筑,这些超过400亿平方米的高能耗建筑,单位建筑面积能耗是发达国家的2 一3 倍。更为严峻的是,我国每年新建房屋20亿平方米,但95%却是高能耗建筑, 这已成为我国城市可持续发展的最大难题之一, 对社会造成了重的能源负担和严重的环境污染。因此, 中国必须走可持续发展道路, 建筑节能刻不容缓, 建筑节能开始成为中国节能的重点。 其中推广节能建筑, 在供热节能上作文章,就是一项具体、有效的举措。
一、我国目前供热现状
我国幅员辽阔,人口众多,房屋建筑规模巨大,因此,每到采暖期,供热就成为社会各界普遍关注的焦点问题之一。供热领域能源浪费严重, 主要原因有:
1、供热设施严重老化, 技术水平相对落后;
2、供熱系统所损失的热量, 有的占全部供热量的30% ;
3、 供热系统装备水平落后, 尤其是管网系统( 包括换热站、室内系统) 设备极其简单, 缺乏调节装置和热计量装置, 无论是供热管理单位还是热用户, 无法通过调节进行行为节能, 造成大量的能源浪费;
4、还没有形成完整的鼓励和促进节能机制, 造成供热管理的粗放, 浪费现象随处可见。
二、我国供热节能中的问题和解决途径
1、蒸汽管网节能相关问题
(1)我国多数蒸汽管网存在热损失大的现象,地沟敷设的管网热损失尤为严重,冬季在地沟敷设管道上的部分路面上形成明显的痕迹,地表温度高达30~40 ℃,且到雨季管沟往往就成了排水沟,对管道的保温损害较大,造成了运行中大量的热量损失。
(2)由于管道直埋技术的成熟,在一些中小城市,直埋敷设方式逐渐取代地沟敷设,但人们在钢套钢直埋管的安装过程中“重内管,轻外管”,内管焊接、探伤、打压、验收等环节都严格要求,但外管接口往往被忽略(规范要求是对外管做气密性试验)。笔者曾几次遇到这种情况,直埋管某处漏气,对该段直埋管内管进行水压试验,未发现有泄露,最后对漏点挖掘清理后,发现是外管接口处渗漏进水遇内管汽化所致,由此造成了大量热损失。
2、管网的保温问题
室外供热管网的保温是供热工程的重要组成部分,供热干管从热源通往各个用户的室外管道, 通常采用直埋或地沟敷设的地下敷设或露明的地上( 架空) 敷设方式。这部分管道散热纯属热量丢失, 从而增加供热负荷。为节能起见, 国家要求室外管网的输送效率要达90%以上( 输送效率=热用户总得热量/热源总输热量) 。目前,供热管道普遍存在热损失偏大, 地沟管道长期受到水浸泡, 散热损失大于裸管的现象。主要原因为保温层厚度不达标, 管沟内长期积水。解决方法, 首先, 保温层厚度应按照国家标准计算确定, 保温层设计时应优先采用经济保温厚度。对供热介质温度降、环境( 土壤、管沟) 温度、保温层表面温度有技术要求, 且经济保温厚度不能满足要求时, 应按技术条件确定保温层厚度。防烫伤部位, 保温层厚度按保温层表面温度法计算, 且保温层表面温度不能大于60℃。当需要延迟冻结、凝固、结晶的时间和控制物料温降速度时, 其保温厚度按热平衡法计算。其次, 热网敷设应满足敷设条件。
3、换热站节能相关问题
(1)除选用高效节能换热器,设计选型时还要考虑与蒸汽管网实际的运行参数相匹配,若蒸汽品质差,就要适当加大换热器的换热面积,另外换热器设计供热能力要与所带热负荷合理匹配。根据笔者统计,换热站所带热负荷占换热器设计能力的85%~90%时,较为经济,用户采暖效果较好。有这样的例子,某单位购买蒸汽自建站,所收取暖费(收费率98%)无法支付汽费,一直处于亏损状态。经笔者现场分析研究后发现,该单位为节省初投资,1.2 万m2 热负荷配置了1 台设计能力为1 万m2 的换热器,在运行初期天气尚暖时,还能正常运行,但随着天气转冷就显出了弊端:①供水温度难以上提,开大进汽阀门,供水温度也只能稳定在60 ℃左右。②出现了冷凝水温度过高,甚至汽水混流,在凝结水箱中造成水击的现象。经粗略估算,该站因浪费的热能而多支出的汽费在一个采暖季下来就能更换1 台新的设计能力为2 万m2 的换热器。根据笔者建议,该单位更换1 台与蒸汽运行参数相匹配的、设计能力为1.5 万m2 的换热器后,运行平稳,汽费同比往年下降了15%,当年就止住了亏损现象。
(2)分集水器的规格要与所带分支管道相匹配。有人曾对此做过专门研究,确定分集水器管径的方法有:①流速确定法。《供热通风设计手册》和国标87T904《汽水集配器》中提到此法。②参照支管径估算法。③日本井上宇市著《空气调节手册》中规定:“集管管径这样要求,使水量通过时流速控制在1~1.5 m/s的范围,最大不超过2 m/s”。一般来说,随着扩容往往会在原分集水器上再开口接分支管道,这样分集水器稳压分流的作用会受到很大影响,造成局部供暖不达标,用户投诉强烈,在冬季运行条件下只能通过提高温度来缓解,这就造成了不必要的浪费。我公司曾有类似状况的换热站,经更换合适的分集水器后,几年来供热不均衡的现象得到彻底解决。
(3)在换热站运行费用中,电费支出占有相当大的比重,而循环泵选择的合适与否直接影响到电费支出。传统的“大流量、小温差”运行模式使得人们在水泵选型时很少对管网进行计算,往往向大处估算,这样层层裕量的叠加就形成“大马拉小车”的现象,从而进一步加大了耗电量,甚至会因水流状态而影响到换热器热效率。规范要求换热站泵不能少于2 台,根据《流体力学》中《泵或风机的联合运行》我们知道:①不宜选择不同型号的泵并联运行。②不宜选择泵串联运行。笔者所在地区地形复杂,热负荷较分散,因此,换热站的供热能力多数在6~8 万m2。为了做到从细微处节约,循环泵多采用一大一小的“1 用1 备”模式:在天气较冷时,开启大泵;在天气暖和时,开启小泵,以充分利用采暖热负荷昼夜的客观差异及采暖建筑的热惰性,特别是暖冬年份,节能空间还是很大的。缺点是:这种模式要求对循环泵有较短的检修时间,以保证供暖的稳定。
(4)换热站安装自控设备,实现运行节能的长久效力。换热站内运行参数的调控若仅靠人工完成,应该说是粗线条的,很难达到经济运行。若安装自控设备,系统会根据天气变化情况自动调整相关参数,真正做到蒸汽、水系统压力等的按需配给,达到节能的目的。笔者曾对一实现自控的换热站做过跟踪调查,节能效果明显。当然,这需要自控设备的前期投资,一些供热单位很难一次性安装自控设备,不过从长远来看,实现自控经济可行,可分期分批将换热站实现自控。
我国供热节能工作是一项功在当代、利在千秋的工作,任重而道远,需要我们一如既往地将这项工作开展下去,需要借鉴国内外先进的供暖节能的经验和技术,大力推广先进的、成熟的、节能效果好的供热新技术、新设备、新材料,不断提高供暖水平。
参考文献:
[1] 江亿.我国供热节能中的问题和解决途径[J].暖通空调,2006(3).
[2]王月梅.浅谈供热节能途径[J].黑龙江科技信息,2008(11).
[3] 万振华,郭艳红,李升才.基于全生命周期的建筑节能措施探讨[J]. 嘉应学院学报. 2009(06)