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【摘 要】 随着我们国家现代化建设在不断的发展，城市供暖问题也逐渐引起社会的关注。热电联产是由热电厂同时生产电能和可用热能的联合生产方式， 它在供热事业中的广泛应用，使原本在电厂靠喷射池、冷却塔进行循环冷却的高温水流向千家万户，变成了公用建筑和民用住宅中人民群众冬季取暖的热源。 然而，由于自然资源的长期耗用和不可再生，使节约能源、减少污染、实现人类社会的可持续发展成为国民经济发展的战略目标，而实现城市供热系统工程的绿色、低碳和智能化成为我们城市规划和公共事业设计者和建设者们面临的一个重大研究课题。
【关键词】 优化；供热系统；供热节能
前言
目前，基于热电联产的城市供热网应用越来越多，尽管在一定程度上能够满足人民生活的需要，适应国民经济的快速发展，但也相应带来一定的经济和技术问题。所以，应该重视供热节能工作所面临的严峻问题。对于复杂的系统工程的城市热电联产供热来说，分析热力系统效率损失，其中影响热能效的关键环节包括管网耗电损失、热源热损失、用户冷热不均损失以及用户建筑围护不良热损失等问题。
一、优化供热系统实现供热节能的必要性
1.目前我国国情决定
众所周知，正处于并将长期处于社会主义发展的初级阶段是我国目前最现实的国情，我国还是一个发展中国家，相对一些欧美国家来讲，技术方面还有所欠缺，另外，我国是世界上公认的人口大国，我国仅仅用一小部分土地就养活了世界上最多的人，不可谓不是一个奇迹。鉴于我国目前这样的国情，节约能源是非常必要的。另外，我国提出了可持续发展战略，这也是符合人类社会发展规律的，而节约能源又是可持续发展战略要求所必需，因此，做好节能减排，保证供热系统的正常稳定运行是尤为重要的
2.世界潮流所趋
当今世界的主流旋律为和平与发展，而资源是一个国家立足于世界的根本，在现今环境中，欲通过发动掠夺性战争来占取资源已经不现实，每个国家的实力都足以毁灭世界，因此，无论是发达国家还是发展中国家，都要通过自己的政策和措施合理配置资源，这也是保证当今世界格局的根本。另外，目前世界各个国家也已经达成共识，要合理利用地球资源，实行惠及子孙万代的发展战略，所以节能也是世界潮流所趋，更是适应时代潮流的措施。
二、目前我国供热系统运行存在的问题
1.管理人员节约意识不强
随着市场经济的发展，我国社会主义现代化建设也取得了辉煌的成就，而煤炭行业又可谓是我国的支柱产业之一，目前对于供热系统节能技术的应用还不是很强，首先就是管理人员的创新意识不强。创新是一个民族的灵魂，更是一个国家发展源源不竭的动力，而目前我国传统供热行业普遍存在管理人员的创新意识不高，往往还是热衷于传统的粗放型管理模式，不能将先进的节能技术的应用提上日程。
2.现代技术应用不高
随着第三次科技革命的爆发，其在全球的影响是史无前例的，而我国由于处在社会主义发展的初级阶段，在能源方面的一些技术还不得不依赖于国外的技术，这也就导致了我国目前供热行业仍然是以掠夺资源为主，對环境的影响也是不言而喻了，因此，要改变这种现状，就必须不断创新，将先进的技术引入进来，变粗放式管理为集约型管理，彻底改变我国目前能源使用的现状，真正做到能源的节约和环境的保护。
三、优化供热系统实现供热节能过程
1.供热系统的操作流程
首先，提高燃烧效率及运行的稳定性。调整运行，使燃料量的调节与负荷的变化
相适应；当燃料与燃烧设备不相适应时，除了改变燃料的品种外，常将燃料加以处理；在小型锅炉的内表面砖砌部位均匀涂抹高温红外涂料也可以提高锅炉的热效率。其次，保持受热面清洁，提高传热效率。加强水质管理，避免受热面侧结垢，若已结垢应定期化学清洗，受热面结焦或结渣时要及时清除，加强吹灰。最后，合理调整循环水泵的运行台数。
2.供热系统节能潜力分析
城市供热系统主要由热电联产、热能转换、热能输送和热量使用几个环节构成，每个环节都存在着一定的节能潜力。
2.1热电联产过程。城市供热系统的热源是在热电厂发电过程中同时制备的。在热电联产中，作为燃料的煤通过燃烧将化学能源转变为高品位热能，先在发电机组用来发电，然后将已经做过功的低品位热能，通过供热机组用于城市供热。热电联产具有按质供能、梯级用能、综合用能、能尽其用的特点，在实现燃料的化学能向电能和热能的转换过程中成功地节约了自然能源。
2.2热能转换过程。
热电联产过程从供热机组抽（排）出的蒸汽进入热交换装置，再通过作为带热介质的水用循环水泵和补水泵打入管道传递给供热网络系统。在此间，热交换器和水泵耗用的能源是水蒸汽、电力、水和热，我们用单位供热量所消耗的能量来评定机组的能耗水平。提高热交换率和水泵效率是节约单位供热量能耗的潜力所在。
2.3热能输送过程。
水是城市供热系统首选的供热介质，因为水不仅在自然界中储量大、易提取，而且水的比热大、蓄热能力高、流动性好，便于在换热过程中稳定而且经济有效地循环运行。热电联产机组产生的热能以水的形态携带着热量，经过热网传输送至用户达到供热效果。在此系统中，由水泵驱动的高温水以约为1～2米/秒的流速进行循环，输送半径可达10千米以上。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以改善系统水力工况。热能输送过程的节能潜力，一是及时控制和调节供暖水温。供水和回水温度是根据地区室外气温、供热面积等各项经济技术指标计算比较确定的。可以利用昼夜温差和采暖季初末温差，适时降低介质温度，便于供热机组的低压抽汽，降低热电厂供热成本。二是减少输送管道沿途热损，降低运行中的介质泄漏。热能输送管道由无缝钢管加保温层和保护层组成，具体的材质结构因敷设形式而异。管道敷设主要有直埋、管沟和架空三种方式，因地制宜地进行选择。三是减少中间加压泵和小区热力加压站水泵设备的电力消耗，以上能量消耗可用单位供热量的能耗来评定耗能水平。输送过程的节能潜力最大并最具有挖掘意义。 2.4热量使用过程。
热量使用的终端设备主要是安装在建筑物内的采暖散热器。通过采暖散热器的热量挥发保持舒适的室内温度。热能消耗量取决于建筑物的结构保温性能、理想的室内温度和室外气温；采暖用热量可通过供、回水温差和循环水进出流量积分计量获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定热量使用过程的耗能水平。热量使用过程的节能潜力：一是建筑物的围护保温结构的热工性能，如建筑材料的隔热性、窗墙比、门窗严密性等是否达到供热节能标准。二是建筑物供暖系统在设计及施工中是否存在垂直或水平失调，造成供热整体上不均匀。三是是否安装了热计量仪表和设置了温控阀等必要供热安全设施。
四、供热系统设计过程中节能优化
1.供热规划要符合城市建设发展规划，按照近远期结合的原则，确定供热分期发展规模步骤。在城市热电厂的生产能力允许的情况下尽量扩大供热普及率。建立多热源共网系统，与邻近热电厂协作，发展配网供热。
2.通过优化设计，提高供热可靠性，充分考虑供热的备用性能。保证系统在规定供热运行周期内，供热介质按运行参数不间断地运行。当供热系统在检修或事故状态下，配网和备用系统仍具有一定的供热能力。
3.通过优化设计提高供热经济性，降低供热成本。准确估计计算供热面积和热负荷，科学合理地设计供、回水温度、压力等供热技术参数，使实际工程性能等于或接近最佳运行参数。充分考虑系统的投资回收年限、使用寿命等方面的经济效益。节能降耗效果十分明显。渤海石油职业学校供热面积约122800m2，
供热负荷7.4MW，采用燃气热水锅炉供热。供热锅炉房循环系统改造后采取分阶段质一量调节运行，循环水泵流量按100%、750%、600%三个阶段设置，年耗热量、燃料消耗量、循环水量、电耗量等均有了大幅降低。单平米耗气量从原来的14.5m3/m2降至9.8m3/m2。
4.对供热管网的途径、敷设方式和加压站布点、设备材料选型进行优化设计，使供热结构日趋合理化和科学化。输送线路规划和敷设方式的设计，既要考虑降低热损、减少泄漏、节省初装费用和便于安装、检查、维修等技术经济因素，又要考虑沿途的道路、河流、地形及供电、通讯、燃气、给排水等其他管线等并行与交叉，更要兼顧城市绿化美化亮化、文物古迹、标志性建筑、广场、市民生活和休闲习惯等地理人文环境因素。
5.对热网自动化控制的优化设计。经验证明，计算机自动化控制比计算机手控系统不仅可节约10%～20%的热能，还能节约大量的人力物力资源成本。随着科学技术的不断进步，利用智能化、信息化系统来建立和完善热网控制的高度自动化，是节约热能的最佳途径之一。
6.热源入户前加表计量和分户节流控制也是优化设计的一个重要部分。
五、供热系统建设、改造和运行过程中节能优化
1.加强热电联产设备的巡检、检修和维护保养，提高热源生产锅炉和水泵的运行效率。
2.设备选型和管道材料要选择合格供方的合格优质产品，选择热损失少、抗压性能强、防水防腐性能好、使用寿命长的设备和材料。
3.供热单位要把供热管理延伸到供热用户，为新建房产项目的采暖设计施工以及管材、管件和采暖散热器选购进行把关咨询。将计量收费建立在建筑与供热系统节能的基础上，在计量改造的同时完成供热系统的节能优化改造。
4.加装自动监测和控制系统、实时调节供给用户的热量。
5.加强管网保温管理和系统失水控制。采取勤查、快堵、防漏措施，降低失水率，保持供热设备和管路元件的表面清洁，减少传热热阻、提高传热效率。
六、结束语
综上所述，通过整个城市供热系统的节能潜力分析，采取多种途径来促进和完善供热系统的节能改造。依据国家供热节能的发展战略，提高热能的利用率，最大限度地满足社会需求。
参考文献：
[1]刘宇婷.浅谈优化供热系统以实现供热节能[J].科技创业家，2014，06.
[2]王康蔺.试论如何进行优化供热系统实现节能降耗[J].科技风，2014，04.
[3]杨育奇.浅议供热系统的节能优化[J].河南科技，2014，05.
[4]朱卫琴.关于优化供热系统实现节能降耗的几点思考[J].资源节约与环保，2014，09.
【关键词】 优化；供热系统；供热节能
前言
目前，基于热电联产的城市供热网应用越来越多，尽管在一定程度上能够满足人民生活的需要，适应国民经济的快速发展，但也相应带来一定的经济和技术问题。所以，应该重视供热节能工作所面临的严峻问题。对于复杂的系统工程的城市热电联产供热来说，分析热力系统效率损失，其中影响热能效的关键环节包括管网耗电损失、热源热损失、用户冷热不均损失以及用户建筑围护不良热损失等问题。
一、优化供热系统实现供热节能的必要性
1.目前我国国情决定
众所周知，正处于并将长期处于社会主义发展的初级阶段是我国目前最现实的国情，我国还是一个发展中国家，相对一些欧美国家来讲，技术方面还有所欠缺，另外，我国是世界上公认的人口大国，我国仅仅用一小部分土地就养活了世界上最多的人，不可谓不是一个奇迹。鉴于我国目前这样的国情，节约能源是非常必要的。另外，我国提出了可持续发展战略，这也是符合人类社会发展规律的，而节约能源又是可持续发展战略要求所必需，因此，做好节能减排，保证供热系统的正常稳定运行是尤为重要的
2.世界潮流所趋
当今世界的主流旋律为和平与发展，而资源是一个国家立足于世界的根本，在现今环境中，欲通过发动掠夺性战争来占取资源已经不现实，每个国家的实力都足以毁灭世界，因此，无论是发达国家还是发展中国家，都要通过自己的政策和措施合理配置资源，这也是保证当今世界格局的根本。另外，目前世界各个国家也已经达成共识，要合理利用地球资源，实行惠及子孙万代的发展战略，所以节能也是世界潮流所趋，更是适应时代潮流的措施。
二、目前我国供热系统运行存在的问题
1.管理人员节约意识不强
随着市场经济的发展，我国社会主义现代化建设也取得了辉煌的成就，而煤炭行业又可谓是我国的支柱产业之一，目前对于供热系统节能技术的应用还不是很强，首先就是管理人员的创新意识不强。创新是一个民族的灵魂，更是一个国家发展源源不竭的动力，而目前我国传统供热行业普遍存在管理人员的创新意识不高，往往还是热衷于传统的粗放型管理模式，不能将先进的节能技术的应用提上日程。
2.现代技术应用不高
随着第三次科技革命的爆发，其在全球的影响是史无前例的，而我国由于处在社会主义发展的初级阶段，在能源方面的一些技术还不得不依赖于国外的技术，这也就导致了我国目前供热行业仍然是以掠夺资源为主，對环境的影响也是不言而喻了，因此，要改变这种现状，就必须不断创新，将先进的技术引入进来，变粗放式管理为集约型管理，彻底改变我国目前能源使用的现状，真正做到能源的节约和环境的保护。
三、优化供热系统实现供热节能过程
1.供热系统的操作流程
首先，提高燃烧效率及运行的稳定性。调整运行，使燃料量的调节与负荷的变化
相适应；当燃料与燃烧设备不相适应时，除了改变燃料的品种外，常将燃料加以处理；在小型锅炉的内表面砖砌部位均匀涂抹高温红外涂料也可以提高锅炉的热效率。其次，保持受热面清洁，提高传热效率。加强水质管理，避免受热面侧结垢，若已结垢应定期化学清洗，受热面结焦或结渣时要及时清除，加强吹灰。最后，合理调整循环水泵的运行台数。
2.供热系统节能潜力分析
城市供热系统主要由热电联产、热能转换、热能输送和热量使用几个环节构成，每个环节都存在着一定的节能潜力。
2.1热电联产过程。城市供热系统的热源是在热电厂发电过程中同时制备的。在热电联产中，作为燃料的煤通过燃烧将化学能源转变为高品位热能，先在发电机组用来发电，然后将已经做过功的低品位热能，通过供热机组用于城市供热。热电联产具有按质供能、梯级用能、综合用能、能尽其用的特点，在实现燃料的化学能向电能和热能的转换过程中成功地节约了自然能源。
2.2热能转换过程。
热电联产过程从供热机组抽（排）出的蒸汽进入热交换装置，再通过作为带热介质的水用循环水泵和补水泵打入管道传递给供热网络系统。在此间，热交换器和水泵耗用的能源是水蒸汽、电力、水和热，我们用单位供热量所消耗的能量来评定机组的能耗水平。提高热交换率和水泵效率是节约单位供热量能耗的潜力所在。
2.3热能输送过程。
水是城市供热系统首选的供热介质，因为水不仅在自然界中储量大、易提取，而且水的比热大、蓄热能力高、流动性好，便于在换热过程中稳定而且经济有效地循环运行。热电联产机组产生的热能以水的形态携带着热量，经过热网传输送至用户达到供热效果。在此系统中，由水泵驱动的高温水以约为1～2米/秒的流速进行循环，输送半径可达10千米以上。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以改善系统水力工况。热能输送过程的节能潜力，一是及时控制和调节供暖水温。供水和回水温度是根据地区室外气温、供热面积等各项经济技术指标计算比较确定的。可以利用昼夜温差和采暖季初末温差，适时降低介质温度，便于供热机组的低压抽汽，降低热电厂供热成本。二是减少输送管道沿途热损，降低运行中的介质泄漏。热能输送管道由无缝钢管加保温层和保护层组成，具体的材质结构因敷设形式而异。管道敷设主要有直埋、管沟和架空三种方式，因地制宜地进行选择。三是减少中间加压泵和小区热力加压站水泵设备的电力消耗，以上能量消耗可用单位供热量的能耗来评定耗能水平。输送过程的节能潜力最大并最具有挖掘意义。 2.4热量使用过程。
热量使用的终端设备主要是安装在建筑物内的采暖散热器。通过采暖散热器的热量挥发保持舒适的室内温度。热能消耗量取决于建筑物的结构保温性能、理想的室内温度和室外气温；采暖用热量可通过供、回水温差和循环水进出流量积分计量获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定热量使用过程的耗能水平。热量使用过程的节能潜力：一是建筑物的围护保温结构的热工性能，如建筑材料的隔热性、窗墙比、门窗严密性等是否达到供热节能标准。二是建筑物供暖系统在设计及施工中是否存在垂直或水平失调，造成供热整体上不均匀。三是是否安装了热计量仪表和设置了温控阀等必要供热安全设施。
四、供热系统设计过程中节能优化
1.供热规划要符合城市建设发展规划，按照近远期结合的原则，确定供热分期发展规模步骤。在城市热电厂的生产能力允许的情况下尽量扩大供热普及率。建立多热源共网系统，与邻近热电厂协作，发展配网供热。
2.通过优化设计，提高供热可靠性，充分考虑供热的备用性能。保证系统在规定供热运行周期内，供热介质按运行参数不间断地运行。当供热系统在检修或事故状态下，配网和备用系统仍具有一定的供热能力。
3.通过优化设计提高供热经济性，降低供热成本。准确估计计算供热面积和热负荷，科学合理地设计供、回水温度、压力等供热技术参数，使实际工程性能等于或接近最佳运行参数。充分考虑系统的投资回收年限、使用寿命等方面的经济效益。节能降耗效果十分明显。渤海石油职业学校供热面积约122800m2，
供热负荷7.4MW，采用燃气热水锅炉供热。供热锅炉房循环系统改造后采取分阶段质一量调节运行，循环水泵流量按100%、750%、600%三个阶段设置，年耗热量、燃料消耗量、循环水量、电耗量等均有了大幅降低。单平米耗气量从原来的14.5m3/m2降至9.8m3/m2。
4.对供热管网的途径、敷设方式和加压站布点、设备材料选型进行优化设计，使供热结构日趋合理化和科学化。输送线路规划和敷设方式的设计，既要考虑降低热损、减少泄漏、节省初装费用和便于安装、检查、维修等技术经济因素，又要考虑沿途的道路、河流、地形及供电、通讯、燃气、给排水等其他管线等并行与交叉，更要兼顧城市绿化美化亮化、文物古迹、标志性建筑、广场、市民生活和休闲习惯等地理人文环境因素。
5.对热网自动化控制的优化设计。经验证明，计算机自动化控制比计算机手控系统不仅可节约10%～20%的热能，还能节约大量的人力物力资源成本。随着科学技术的不断进步，利用智能化、信息化系统来建立和完善热网控制的高度自动化，是节约热能的最佳途径之一。
6.热源入户前加表计量和分户节流控制也是优化设计的一个重要部分。
五、供热系统建设、改造和运行过程中节能优化
1.加强热电联产设备的巡检、检修和维护保养，提高热源生产锅炉和水泵的运行效率。
2.设备选型和管道材料要选择合格供方的合格优质产品，选择热损失少、抗压性能强、防水防腐性能好、使用寿命长的设备和材料。
3.供热单位要把供热管理延伸到供热用户，为新建房产项目的采暖设计施工以及管材、管件和采暖散热器选购进行把关咨询。将计量收费建立在建筑与供热系统节能的基础上，在计量改造的同时完成供热系统的节能优化改造。
4.加装自动监测和控制系统、实时调节供给用户的热量。
5.加强管网保温管理和系统失水控制。采取勤查、快堵、防漏措施，降低失水率，保持供热设备和管路元件的表面清洁，减少传热热阻、提高传热效率。
六、结束语
综上所述，通过整个城市供热系统的节能潜力分析，采取多种途径来促进和完善供热系统的节能改造。依据国家供热节能的发展战略，提高热能的利用率，最大限度地满足社会需求。
参考文献：
[1]刘宇婷.浅谈优化供热系统以实现供热节能[J].科技创业家，2014，06.
[2]王康蔺.试论如何进行优化供热系统实现节能降耗[J].科技风，2014，04.
[3]杨育奇.浅议供热系统的节能优化[J].河南科技，2014，05.
[4]朱卫琴.关于优化供热系统实现节能降耗的几点思考[J].资源节约与环保，2014，09.