供热管网系统一次网节能运行探究

供热管网系统一次网节能运行探究

高岩

蓬莱市滨海热力有限公司 山东蓬莱 265600

摘要：随着社会经济的发展，人们的生活水平有了很大提升，对居住环境的要求也越来越高。作为人类生活环境中的重要因素，供热不仅关系着人们的生活质量，而且还会对环境带来直接影响。基于此，本文以供热管网系统一次网节能运行为主要研究对象展开了深入的研究。

关键词：供热管网系统；一次节能；运行

随着发展绿色社会、节能社会理念的不断深化，城市对于集中供热的要求越来越高，集中供热慢慢被广大居民喜爱，通过供热管网、热交换站等向城市用户供上热能，代替了传统的大锅炉，煤炉的取暖方式，不但使得供热效率逐步提高，而且对改善环境有着巨大帮助，对城市的统一建设发展也具有很大推动作用，因此，在供热管网系统的设计中，有效的规划是一项十分重要的工作。

1.一次网运行的主要问题

首先，一次网设计时，未能针对整个供热管网系统的需求，合理的对循环流量进行设计，导致流量值较大。而流量越大，所消耗的能源也会越多；其次，一次网运行过程中，若出现最不利环路资用压头较大的现象，则会增加系统内部的工作量，从而对能源产生了多余的消耗；再次，一次网不均衡，也会造成能源浪费的问题。若供热量较多，高于社会实际的需求，会导致能源的浪费，而供热量较少，低于社会对热量的需求，则会导致供热效果较差，未能使能源发挥出最大的价值；最后，在对一次网进行调节时，未能针对工况的实际情况完成，也会造成能源的浪费。

2.一次网节能运行调节

2.1“大温差、小流量”的运行方法为了减少供热管

网系统一次网能源的使用量，达到节能运行的目的，可以采用“大温差、小流量”的运行方法。采用该运行方式时，不仅可以直接减少一次网的能源使用情况，而且还增强了一次网的运输水平，使得整个管网系统内的运行能力更强，能够更快的对热量进行传递。而在快速传递的同时，将会减弱管壁对流量的阻力，从而有效对一级管网最不利环路末端热力站的可利用的资用压头进行优化，最终增加了管网的调节能力。

2.2水泵节能分析

对泵站的改造对策主要包括避免并联运行多台泵，并联运行的功率远大于单台泵，而运行的效果也不如单台泵。所以在能够满足供热系统运行的前提下，尽量选择使用单台泵。可以使用变频调节技术来自动控制泵的出口压力及流量。通过变频控制能够实现供回水压力的恒定，我们在上一节讨论过人工控制阀门和自动控制阀门的问题，而如果可以实现变频控制则不再需要阀门控制，而直接通过调节电机转数来调节压力，从而大大提高工作效率、减轻工人的工作强度。另外，为了提高泵站的节能性，我们建议在街区回水压力较高时，如果能够满足回水量直接回到大网，则可以暂停回水泵来节能。而当电厂的供水压力大于街区供水压力时，可以暂停供水泵来实现节能。在日常运行过程中应及时清除污垢、降低运行阻力，节约电能；减少失水、减少补水的操作，可以降低能耗。

2.3运行调节分析

传统的集中供热系统运行调节包括质调节、量调节、分阶段调节等方式。质调节的方式是指在供暖季循环水泵在额定工况下工作，供热管网中的流量恒定不变。这种调节方式简单、便于工作，但由于泵站全程处于满负荷工作，因此运行的费用最高。量调节方式是指根据外界温度的改变调整供热量，当室外温度达到一定高度时，迅速减少供热系统中的热循环量、调低回水速度。量调节方式工作较复杂，一旦出现水力失调就会影响部分用户的用热需求。但因为采用了变频泵站可以节省电能。分阶段调节的方式能够根据室外温度的改变，调整供热管网的流量和回水速度，同时在泵站设置变频调速装置和其他动态测量装置，从而大大提高对末端用户的温度调节能力。通过优化运行调节方案，可以实现科学的执行调度指令，通过绘制供热曲线，科学的调整供回水的温度。

2.4合理的对供热指标进行调整在整个供热管网系

供热管网系统设计与运行时，应及时的对热负荷参数进行计算。传统的供热管网系统热负荷计算时，通常采用概算指标法，但实际当中，受到自然天气、温度等多种因素的干扰，经常会对该算法造成一定干扰，从而使最终结果与实际之间存在较大的偏差。为了进一步优化热负荷的计算结果，在采用概算指标法的基础上，还应利用与天气情况的数据对结果进行修正，这样进行计算之后，不但能够有效控制一次网运行的变化，而且还会降低相关工作的数量。此外，采用该方式对供热指标进行调节时，还能够阻止对热源的冲击，确保热源运行的稳定性。在我国北方的冬季，昼夜温差较大，一般在15℃以上，从而导致该地区的建筑物内，需热量变化较高，通常在50%左右。而随着城市化建设进程的加快，供热面积也在不断提升，对管网系统提出了更高的要求，以北方某城市2017年1月份的某天为例，通过对气象部门调查可知，夜间最低温度为-22℃，日间最高温度为-8℃，平均温度为-14℃，按照供热面积900万m

²计算的话，各温度对应的热负荷为525MW、295MW、435MW,从而可以确定出负荷变化情况为43.81%，说明热源稳定性较差。相关研究表明，与室外温度相比，室内温度通常会延迟10h。所以，对热量进行调节时，可以对建筑物的热惰性进行应用。

2.5以“分阶段改变供水温度量调节”的运行方法

对管网系统调节时，常见的有三种方法，分别为集中调节、局部调节与单独调节。而在社会快速发展的背景下，人们对供暖管网系统提出了更高的要求，依然采用传统的调节方法，调节的效果往往不是很理想，不能符合当前人们的要求。因此，为了减少整个系统内能源的消耗，应改变供热调节方法。具体来说，可以采用以下两种。一是质调节的方式，即调整一次网的供水温度。采用该方法时，整个系统内的流量是不变的，因而选择一般的水泵即可。该方式操作简单，系统稳定性更强，但需要消耗大量的电力能源。二是量调节，即调整一次网内的水流量。采用该方法时，受到供热管网系统结构简单因素的影响，使得调整方式单一，在室外温度增强的情况下，会导致数量突然降低，从而引发失调的问题出现。而且具体的运行时，在室外温度不断变化的过程中，一次网流量也会逐渐的发生改变，使其具备较高的管理难度。所以，只可以将该方式看做辅助手段，对系统局部进行调节。但与第一种方法相比，用电量明显更低。

2.6水耗分析及节能措施

集中供热系统中的水水耗问题不但造成大量失水，还造成了大量损失热量。因此，一般以补水率作为供热系统的失水指标。目前，我国集中供暖系统中的补水率一般在0.5%到10%的范围内变化。这是由于各地建设情况不同，管道泄漏的情况不同。另外用户私下放水的问题也会影响补水率。其中由于管道泄漏、阀门泄漏等所造成的补水属于正常补水；而由人为泄水造成的补水是社会公德问题。供热管理部门通过加强巡检力度、更换老旧设备、加大管网平衡调节，以及在供热水中加药等措施，提升回水率。

结语：

针对供热管网系统的特点，合理选取管网节能性评价指标是评价管网系统节能运行的重要因素。管网系统规模庞大，进而必须从主要能耗环节入手，构建合理有效、简单易行的节能评价体系。出于管网系统构成特点，评价体系必须能够适应对一次网系统、二次网系统以及全网系统进行评测，进而提高节能评价体系应用的灵活程度。

参考文献

[1]李静，杨俊红，王朴方，等.集中供热系统运行能效评价及节能潜力分析[J].区域供热，2017，12（03）

[2]段立丰.供热管网系统节能评价体系方面的分析[J].中国战略新兴产业,2018,000（026）

[3]李占魁,刘杰,雷秋红.供热管网系统一次网节能运行分析[J].百科论坛电子杂志,2019,000（006）