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[摘要]：本文主要从保温技术；管网水力平衡技术；减少管网输送能耗以及温控、计量技术四个方面论述了供热管网的节能技术。从供热管网系统整体优化与单体设备节能两个角度分别介绍了供热管网节能的七种措施和方法，为我国供热管网的节能提供技术参考。
[关键词]：供热管网 节能技术 保温
中图分类号：TU833+.12 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）32- 0412-01
0引言
供热管网是供热系统的主要组成部分，目前我国管网输送效率较低，管网将热媒从热源输送到各热用户的过程中存在各种热损失：管网向外界散热造成的散热损失；管网附件及设备由于漏水和失水而导致的补水耗热损失；网路失调而导致的的热损失等。研究供热管网节能技术，对我国能源战略具有重大意义，节约能源、减少烟尘污染。本文正是从节能减排这一时代背景出发，研究供热管网的节能问题。
1、国内外供热管网节能技术状况
供热管网系统节能技术涉及面广，与科学技术进步有着重大关系。目前国内外供热管网的节能技术主要为四个方面，其一为保温技术；其二为管网水力平衡技术；其三为减少管网输送电耗；其四为温控、热计量技术。供热管网是一个系统，本文从供热管网系统整体优化与单体设备节能两个角度出发，论述供热管网节能的措施和方法。
2、供热管网节能措施和方法
2.1提高供热管网的水力平衡度
供热管网是一个复杂的流体网络系统，热网平衡是热网节能的前提和基础，是进行供热调节的前提。水力平衡技术是改善供热系统现状，促进管网系统节能的有效途径。
2.1.1供热管网的合理设计
合理的热网设计，可以改善供热系统的水力失调状况，提高管网的经济性、安全性和可靠性，改善供热质量。
（1）合理规划城市供热管线分布
城市规划部门要对城市供热事业进行整体规划，尽量使管线走向合理。城市供热管网在设计过程中要经济上合理、技术上可靠、对周围环境影响少而协调，还必须考虑以下方面的优化问题：①热力站址的合理选择②供热管网的敷设方式③供热管道的热补偿④供热管网规模与系统划分等。
（2）进行合理的水力计算
在水力计算时，以最优化理论为基础，应用动态分析法，利用合理的经济比摩阻理论公式，得出不同供热规模下的经济比摩阻值，通过绘制管网的水压图来确定各管段的比摩阻，对主干管的比摩阻要严格限制在经济比摩阻范围内，并尽量减小远端用户管道的阻力。
2.1.2管网系统水力平衡初调节
为了减少和消除水力失调现象，管网在投入运行初期要进行合理的初调节，使各用户的流量达到所需求的量，常用的初调节方法有：1）比例调节法2）补偿法。科学地应用平衡阀、流量控制阀等进行初调节，已取得了显著的节能效益。
2.2减少输送能耗，提高管网输送效率
2.2.1加大供回水温差，降低输送能耗
实际运行的热网，供回水温差严重偏离设计值，造成循环水泵偏离最佳工况，从而使循环水泵的能耗成倍甚至几十倍地增加。通过技术经济分析，选用高温水热媒及合理地加大供回水温差，当管网系统输送相同的热量时，可以使输送热媒的流量降低，从而节约大量输送电耗，以改变“大流量、小温差”的不合理运行方式，节能效果显著。
2.2.2循环水泵的合理选型及配备
设计时对循环水泵进行合理的选型，使循环水泵符合水输送系数的规定值，避免选型偏大，造成“大马拉小车”，产生“大流量、小温差”的不经济运行，造成能源浪费。设计条件下理论水输送系数按公式（1）计算。
—设计条件下供暖系统水泵理论功率；其中， 为供暖系统阻力损失，Pa；G为供暖系统的水流量，m3/s；η为水泵运行效率。
合理的循环水泵选型及配备方式，如，采用大、小循环水泵相匹配的方案，使水泵的工作点与管网特性相匹配，从而节省输送电耗。
2.3供热管网的保温与敷设方式
供热管道良好的保温是实现供热管网节能最直接最重要的途径，根据外网运行经验，当供热管道采取有效的保温措施后，热损失可减少90%左右。良好的管道保温可以保证供热质量，减少热损失，节约燃料，提高热网的经济性。良好保温的关键是选择性能优良的保温材料及确定合理的经济保温厚度。
合理的敷设方式对于保证热网安全、可靠地运行，节省投资，延长管网使用寿命，方便施工检修等非常重要。近年来，供热管网采用直埋敷设，取得了良好的节能效果。
2.4提高管网可靠度，控制供热管网的失水
管网失水除造成大量水消耗外，更严重的是还造成大量热耗。管网补水率若是1%，失热率至少是3%，可见管网失水对热耗的影响很大。管网失水主要是管网陈旧发生故障漏水和用户放水所致，系统大量失水影响供热能力，浪费能源。提高管网可靠度，采取降低管网失水的措施，减少补水，促进管网的节能。
2.5建立供热管网微机监控系统
微机监控系统可实现远程监控，对运行工况进行实时分析调整，维持系统水力工况平衡，改善供热效果，为供热管理人员选择最佳运行参数提供数据经验，而且还能及时诊断系统故障、自动报警，确保安全运行，提高管网的可靠度，促进管网系统节能。
2.6实施温控与分户计量，推进供热收费体制改革
集中采暖按热量计费是世界各国发展的趋势，是确保供热管网节能的重要举措。采暖系统实行分户计量，实施按热量收费，各热用户安装热量表，每组散热器上安装温控阀，管网系统设置动态控制装置，用户可根据自己的需求调节室内温度，可实现节约能源20%～25%，取得了显著效果。
2.7单体设备的管网节能技术
高科技技术下供热设备的应用，如变频泵、计量仪表、自力式流量调节阀等，大大降低了管网能耗，节约了能源。
（1）采用变频调速技术，实现补水泵定压，可使管网系统运行稳定，节能明显。
（2）在热力站内选用高效、优质板式换热器，安装流量调节器、压差调节器、温度调节器等设备，对于稳定水力工况，提高供热质量和节约能源取得了很好效果。
（3）在用户入口处安装热量表和自力式压差调节器，每组散热器上安装温控阀和热量分配表，可以实现很好的节能效果。
（4）气候补偿器可以根据供、回水温度与室外温度，随时控制出水温度，实现动态调节、温度的自动调节，从而实现节能降耗。
3、结语
本文从7个方面论述了供热管网节能的一些措施和方法。供热管网的节能是一项长期的、复杂的工作，有很多方面需要进行研究和实验，节能潜力大、任务重，需要各有关部门相互配合协作。在实际工作中，有些问题还有待于广大科研人员进一步研究和探讨，充分挖掘管网系统的节能潜力，促进供热事业的发展。
参考文献：
[1]贺平，孙刚.供热工程 （第三版） [M].北京：中国建筑工业出版社，1993.11.
[2]金为民，顿晟，都洋.集中供热系统节能方法的探讨[J]，节能，2003，（7）：40-43.
[3]王一兵.如何做好供热管网节能与经济运行[J]，黑龙江科技信息，2009，（4）：266.
[4]马秀力.集中供热系统中的节能减排探讨[J]，中国住宅设施，2009，（9）：53-55.
[5]张玮.水输送系数：水系统的重要评价指标[J]，暖通空调HV&AC，2004，34（9）：68-70.
作者简介：
孙爱武（1980年6月），男，中級工程师，大学本科，主要从事暖通设计及供热空调研究。
[关键词]：供热管网 节能技术 保温
中图分类号：TU833+.12 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）32- 0412-01
0引言
供热管网是供热系统的主要组成部分，目前我国管网输送效率较低，管网将热媒从热源输送到各热用户的过程中存在各种热损失：管网向外界散热造成的散热损失；管网附件及设备由于漏水和失水而导致的补水耗热损失；网路失调而导致的的热损失等。研究供热管网节能技术，对我国能源战略具有重大意义，节约能源、减少烟尘污染。本文正是从节能减排这一时代背景出发，研究供热管网的节能问题。
1、国内外供热管网节能技术状况
供热管网系统节能技术涉及面广，与科学技术进步有着重大关系。目前国内外供热管网的节能技术主要为四个方面，其一为保温技术；其二为管网水力平衡技术；其三为减少管网输送电耗；其四为温控、热计量技术。供热管网是一个系统，本文从供热管网系统整体优化与单体设备节能两个角度出发，论述供热管网节能的措施和方法。
2、供热管网节能措施和方法
2.1提高供热管网的水力平衡度
供热管网是一个复杂的流体网络系统，热网平衡是热网节能的前提和基础，是进行供热调节的前提。水力平衡技术是改善供热系统现状，促进管网系统节能的有效途径。
2.1.1供热管网的合理设计
合理的热网设计，可以改善供热系统的水力失调状况，提高管网的经济性、安全性和可靠性，改善供热质量。
（1）合理规划城市供热管线分布
城市规划部门要对城市供热事业进行整体规划，尽量使管线走向合理。城市供热管网在设计过程中要经济上合理、技术上可靠、对周围环境影响少而协调，还必须考虑以下方面的优化问题：①热力站址的合理选择②供热管网的敷设方式③供热管道的热补偿④供热管网规模与系统划分等。
（2）进行合理的水力计算
在水力计算时，以最优化理论为基础，应用动态分析法，利用合理的经济比摩阻理论公式，得出不同供热规模下的经济比摩阻值，通过绘制管网的水压图来确定各管段的比摩阻，对主干管的比摩阻要严格限制在经济比摩阻范围内，并尽量减小远端用户管道的阻力。
2.1.2管网系统水力平衡初调节
为了减少和消除水力失调现象，管网在投入运行初期要进行合理的初调节，使各用户的流量达到所需求的量，常用的初调节方法有：1）比例调节法2）补偿法。科学地应用平衡阀、流量控制阀等进行初调节，已取得了显著的节能效益。
2.2减少输送能耗，提高管网输送效率
2.2.1加大供回水温差，降低输送能耗
实际运行的热网，供回水温差严重偏离设计值，造成循环水泵偏离最佳工况，从而使循环水泵的能耗成倍甚至几十倍地增加。通过技术经济分析，选用高温水热媒及合理地加大供回水温差，当管网系统输送相同的热量时，可以使输送热媒的流量降低，从而节约大量输送电耗，以改变“大流量、小温差”的不合理运行方式，节能效果显著。
2.2.2循环水泵的合理选型及配备
设计时对循环水泵进行合理的选型，使循环水泵符合水输送系数的规定值，避免选型偏大，造成“大马拉小车”，产生“大流量、小温差”的不经济运行，造成能源浪费。设计条件下理论水输送系数按公式（1）计算。
—设计条件下供暖系统水泵理论功率；其中， 为供暖系统阻力损失，Pa；G为供暖系统的水流量，m3/s；η为水泵运行效率。
合理的循环水泵选型及配备方式，如，采用大、小循环水泵相匹配的方案，使水泵的工作点与管网特性相匹配，从而节省输送电耗。
2.3供热管网的保温与敷设方式
供热管道良好的保温是实现供热管网节能最直接最重要的途径，根据外网运行经验，当供热管道采取有效的保温措施后，热损失可减少90%左右。良好的管道保温可以保证供热质量，减少热损失，节约燃料，提高热网的经济性。良好保温的关键是选择性能优良的保温材料及确定合理的经济保温厚度。
合理的敷设方式对于保证热网安全、可靠地运行，节省投资，延长管网使用寿命，方便施工检修等非常重要。近年来，供热管网采用直埋敷设，取得了良好的节能效果。
2.4提高管网可靠度，控制供热管网的失水
管网失水除造成大量水消耗外，更严重的是还造成大量热耗。管网补水率若是1%，失热率至少是3%，可见管网失水对热耗的影响很大。管网失水主要是管网陈旧发生故障漏水和用户放水所致，系统大量失水影响供热能力，浪费能源。提高管网可靠度，采取降低管网失水的措施，减少补水，促进管网的节能。
2.5建立供热管网微机监控系统
微机监控系统可实现远程监控，对运行工况进行实时分析调整，维持系统水力工况平衡，改善供热效果，为供热管理人员选择最佳运行参数提供数据经验，而且还能及时诊断系统故障、自动报警，确保安全运行，提高管网的可靠度，促进管网系统节能。
2.6实施温控与分户计量，推进供热收费体制改革
集中采暖按热量计费是世界各国发展的趋势，是确保供热管网节能的重要举措。采暖系统实行分户计量，实施按热量收费，各热用户安装热量表，每组散热器上安装温控阀，管网系统设置动态控制装置，用户可根据自己的需求调节室内温度，可实现节约能源20%～25%，取得了显著效果。
2.7单体设备的管网节能技术
高科技技术下供热设备的应用，如变频泵、计量仪表、自力式流量调节阀等，大大降低了管网能耗，节约了能源。
（1）采用变频调速技术，实现补水泵定压，可使管网系统运行稳定，节能明显。
（2）在热力站内选用高效、优质板式换热器，安装流量调节器、压差调节器、温度调节器等设备，对于稳定水力工况，提高供热质量和节约能源取得了很好效果。
（3）在用户入口处安装热量表和自力式压差调节器，每组散热器上安装温控阀和热量分配表，可以实现很好的节能效果。
（4）气候补偿器可以根据供、回水温度与室外温度，随时控制出水温度，实现动态调节、温度的自动调节，从而实现节能降耗。
3、结语
本文从7个方面论述了供热管网节能的一些措施和方法。供热管网的节能是一项长期的、复杂的工作，有很多方面需要进行研究和实验，节能潜力大、任务重，需要各有关部门相互配合协作。在实际工作中，有些问题还有待于广大科研人员进一步研究和探讨，充分挖掘管网系统的节能潜力，促进供热事业的发展。
参考文献：
[1]贺平，孙刚.供热工程 （第三版） [M].北京：中国建筑工业出版社，1993.11.
[2]金为民，顿晟，都洋.集中供热系统节能方法的探讨[J]，节能，2003，（7）：40-43.
[3]王一兵.如何做好供热管网节能与经济运行[J]，黑龙江科技信息，2009，（4）：266.
[4]马秀力.集中供热系统中的节能减排探讨[J]，中国住宅设施，2009，（9）：53-55.
[5]张玮.水输送系数：水系统的重要评价指标[J]，暖通空调HV&AC，2004，34（9）：68-70.
作者简介：
孙爱武（1980年6月），男，中級工程师，大学本科，主要从事暖通设计及供热空调研究。