节能技术在供热管网中的应用研究

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摘要：摘 要：随着我国城镇建设的不断发展，集中供热已成为当前最主要的供热方式。节能技术在供热管网中的应用与发展，不仅为供热单位提供了良好的经济效益，更是环保节能、可持续发展观的重要体现。尤其近年来，国家对建筑节能提出了新的要求，更促进了供热系统的

　　摘 要：随着我国城镇建设的不断发展，集中供热已成为当前最主要的供热方式。节能技术在供热管网中的应用与发展，不仅为供热单位提供了良好的经济效益，更是环保节能、可持续发展观的重要体现。尤其近年来，国家对建筑节能提出了新的要求，更促进了供热系统的节能降耗发展。

　　关键词：节能技术在供热管网中的应用

　　前言：集中供热是我国冬季采暖的普遍方式，为此我国花费了大量人力物力进行了热网的建设和管理。节能技术在供热管网中应用不仅实现了节能降耗，保障能源的有效利用，更对社会可持续发展起到积极的促进作用。

　　1 节能技术在供热管网应用的重要性

　　供热系统是由热源、输配管网、热用户组成的系统的、严密的、复杂的综合工程。供热管网作为供热系统的重要组成部分，承担着热源的输送和配置功能，同时也是发生热损耗最严重的部分。如何降低供热管网输热能效，使其运行更加经济、安全和可靠具有重要的发展意义。(1)当前能源短缺问题日益突出，供热系统的热源供给大多为不可再生能源，降低供热能耗，对节约能源具有决定作用;(2)节能技术在供热管网中的应用发展，更提高了供热保障能力，不仅满足人民生活需求，更对构建和谐社会具有重要意义;(3)供热管网实现节能优化，对保障能源利用的最优化，保护大气环境，实现国家可持续发展都具有现实意义。

　　2 节能技术在供热管网应用的影响因素

　　2.1水力失衡。水利失衡就是在供热系统中，热用户的实际流量与需求流量不一致，造成室温偏差大，冷热不均的问题。究其原因，主要由于供热管网是由众多串、并联管路以及热用户组成的复杂管道系统，运行中由于各种原因造成管网流量分配与设计不符，造成近端用户流量大，室温高，远端用户流量小，室温低。水力失衡不仅造成供热管网输送效率低，热损失大，更需增加循环流量，增加功率消耗。

　　2.2热源。热源对供热管网节能的影响主要体现在两方面，第一，热源类型;第二，热源调节。(1)当前，我国部分地区仍采取汽暖供热，同水暖供热相比，气暖供热的温度要高出水暖约20°，热损失高出水暖约25%左右，这就大大增加了热损能耗，同时也对管线提出了更高的要求，从建设到运行都增加了成本和耗能，且极易造成运行的安全隐患。(2)对于采取水暖供热的系统，热源运行目前主要靠工作人员经验和责任心，不能根据用户热量情况进行總体调节，经常造成供热量大于需热量，热源运行调节较差，效率普遍偏低。

　　2.3保温。由于供热管网高于周围环境温度，热量常常通过管道及其他介质散失到周围环境，不仅大大降低了管网的载热量，更造成巨大能源浪费。因此，提高供热管网的保温就至关重要。供热管网在保温方面的节能效果受多方因素影响，主要包括保温设计的合理性、保温材料的选取、保温施工质量等。其中，由于保温材料种类繁多，保温功效不尽相同，且节能潜力巨大，一直是节能降耗的首选要素。

　　3 节能技术在供热管网中的应用

　　3.1选取高效保温材料。我国供热管网的保温材料种类繁多，根据我国相关热网规范，在选取保温材料时一般遵循以下原则：(1)导热系数小，容量小;(2)坚固耐用，有一定的抗压强度;(3)不易燃，对管道腐蚀作用小;(4)吸水率低，不会因水泡受潮而损坏;5)原料性价比高，施工方便;(6)使用安全，运维便捷。当前，一般较常使用的管道保温材料有岩棉、聚氨酯硬质泡沫、珍珠岩、玻璃棉、橡塑、酚醛泡沫等。保温材料性能参数如表1。经研究应用，聚氨酯硬质泡沫是目前国际上性能最好的保温材料，在欧美等国家广泛应用。在我国，聚氨脂硬质泡沫在外网供热管道保温得到了广泛的应用，具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、吸水率低，抗压等特点。外保护壳一般选择高密聚乙烯套管。

　　3.2调节供热管网运行。实现供热管网的运行调节是节能降耗的重要环节，主要从以下几方面着手。(1)全面管网调查：运行前，运营单位实现全网管线调查，查明各管网设备配置情况，制定调节方案。通过完成管网系统的平衡设计，可以提高整个系统运行的节能性，提高资源的利用效率。目前供热管网的主要热量来源是煤炭燃烧产生的热量，随着社会经济的快速发展，煤炭的存储量也在快速减少，为了更好地满足供热需求。需要做好相应地平衡设计工作，在具体操作过程中：①考虑到原有供热管网系统中，节流孔板和闸阀的可控性相对较低，对此在平衡设计过程中，需要对节流孔板进行调整，平衡其运行功能，从而有效改善供热官网系统的运行情况;②可以利用平衡阀来取代以往的闸阀或截止阀，相较于原有结构，平衡阀会与智能测压设备进行关联，监督阀门前后的压差情况，根据压差情况进行阀门运行情况的调整，从而提高系统应用的稳定性。需要注意的是，为了确保系统运行的可靠性，需要做好安全管理工作，不允许他人随意调整阀门，提高结构运行的可靠性。(2)水力平衡调节：供热管网运行中，通过安装平衡阀、流量控制器等技术保障，适时调节热网，保证供求热量相等，并且始终维持在最小值，避免供热管网近端用户过热，远端用户不然的窘状，进而实现节能降耗。

　　近年来，国内专家学者和企业单位为解决系统水力平衡调节的问题进行深入研究和探索，总结得出主要供热管网水力平衡调节方法有温差法、比例法、CCR 法和综合调节法研究。其中，温差法是固定管网供水温度，反复的测量用户和热源总部的供回水温差，根据用户规模和温差程度确定依次进行调节，此方法调节周期长且只适用于保温效果好的供热管网。比例法是利用两台便携式超声波流量计和步话机实现对两个可测得流量的阀门进行调节，此调节方法对两名调试人员操作要求高，操作难度大，容易出现失误。CCR 法是在严格的对全系统进行阻力分析计算的基础上，对全系统实行一次调整的新方法，它由采集数据、计算机计算和现场调整三步构成。此调节方法水力平衡效果较好，是未来发展的方向。

　　综合调节法研究有两种调节形式，一种为在管网的设计阶段为使支管线及各热用户水力平衡;二是在管网精细调节时在热用户入口处或支管线上装设流量测孔，并配备一台便携式水力平衡测试仪通过流量测试、计算、再调节，从而实现管网的最终水力平衡。(3)防止系统失水：在供热管网运行中，对管道系统中可能出现的丢水、漏水现象，要提前预判处理，减少管网热量的损失。(4)加强热量调节：供热管网运行人员应根据热负荷及室外温度变化及时进行质调节、量调节或质-量调节相结合的运行。(5)加强管道管理：及时对设备进行检修，尤其对老化、损坏设备进行维修更换;定期对仪器仪表进行校准，以确保所提供数据的准确性。

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