供热管网节能改造及输热能效分析

供热管网节能改造及输热能效分析

徐东宝

黑龙江龙唐电力投资有限公司大庆供热分公司，黑龙江省大庆市，163711

摘要：当前的供热管网通过输送热水的形式完成能量输送工作，但是从作用效果上来看，会由于一些主观和客观因素的存在，导致整个管网的供热能效下降，管网供热中消耗的能量总体上升。今后的工作目的为，通过对节能改造工作的开展和推行，最大限度提高整个管网的输热能效。

关键词：供热网 ；节能改造 ；输热能效 ；分析

供热管网节能改造的工作内容为，完成对管道本身的改造工作、落实对管网结构和相关设施的完善工作等，以提高这一系统的整体运行质量。在效能提高过程中，需完成的工作项目包括管网的智能化水平提高工作、管道材料和建设形式的优化工作等，在此基础上提高整个系统的运行安全性和稳定性。

1供热管网节能改造的重要性

我国人口数量逐渐增多、城镇化规模不断扩大，此时社会生活以及经济活动对能源资源的消耗量愈加增多，对能源资源的高消耗量会对我国经济的长远发展造成一定的制约。其中建筑能源消耗量在我国的能源资源总消耗量中可以占据超过25%的比重，而在建筑能源总消耗量中供热、制冷等能源消耗量就能占到三分之一的比重，由此可见对热能资源消耗量是极大的。随着经济的发展，人们对生活质量提出了更高的要求，尤其是冬季，很多居民都提出了较高的供暖需求，这使得供热行业工作出现了较多的问题与困难，供热企业亟需找到有效的方法实现对能源资源的有效节约以及输热能效的最大化。

我国城市供热主要采取集中供热的方式，与分散供热相比，这种方式的优点在于供热质量较高、污染少、能耗低、运行稳定等。供热系统的构成部分有三个，第一是热网、第二是用户、第三是换热站。评价输热能效控制效果的指标包括热网效率以及锅炉热效率两点，为了是输热能效能够达到最大化，应当积极开展节能改造处理，并将能源资源的消耗量控制到最低。

2我国供热管网存在的主要问题

2.1水力失调

水力失调主要是管网在运行过程中，由于设计、阻塞等原因造成的运行不平衡现象， 如水流变小，供热功能下降。 水力失调是管网常见的问题之一。管网供热水力失调的原因中，设计是最关键因素。在设计过程中，管道的直径、流量等设计没有按照规定进行，都会影响管网水流的正常运行，出现水力失调。 另外，用户具有差异性，每个用户的数值并非固定的。

2.2热网失水

热网失水主要因为以下3种原因。首先，施工单位在进行管段施工过程中，实际技术的不规范，使得实际管网结构中会由于焊接技术水平以及安装施工技术导致出现失水以及泄露的问题。其次，就是由于换热站没有与供热管网的核心管理部门进行及时沟通，在没有经过通知以及允许的情况下进行放水，进而就导致了整体供热管网的漏损系数显著增大，即使在经过了二次网的补水流程，但还会引起极大的冒水、漏水的现象，造成极为严重的热力损失。其三，就是由于相关人员对于供热管网设备检修的工作不到位，使得管网中相关设备出现陈旧老化的现象，继而由于设备自身的原因，导致失水现象的发生，严重阻碍了热网的正常运行，给管网的维修也带来了极大的不便。

3供热管网优化设计方案

3.1管径设计

要保证管网的稳定运行，减少漏水现象，设计就要依据相关规范，选择合适的设计软件，对外网的水利进行分析计算，同时要根据用户对管网的需求、变化及特异性进行分析，来选择合适的管径。 在满足主干线及各个支线所需的热量和费用要求的前提下，尽量减少浪费，实现绿色可持续发展。

3.2热网失水的解决措施

加强现场施工人员的技术水平，同时，还要在热网施工现场实施严格的责任制度，将具体责任落实到个人，继而保障施工质量的建设 ；在施工过程中还要严格监控施工材料以及设备的质量，防止由于材料的质量问题，使得热网的建设出现相应的状况。还要采用信息化技术手段实现微机监控，使得在热网内部建设的过程中实现信息技术的自动化管理，继而实施掌握热网各处的运行状况，对于失水现象的发生给予最快的反应，进而及时对失水点进行检修与维护，防止由于失水问题的出现给整个热网的运行状态带来难以挽回的巨大损失。管道的填埋也要符合标准，最小覆土深度也要按照国家标准执行，同时，还要采用符合标准的防护性支撑结构，保障管道的实际运行效果，防止由于负荷量较小出现各种管道因受到挤压破裂，而出现的各种失水状况。应当对大型供热管网实现微机控制系统的建设。由于大型管网设计是一个动态性能较为复杂的系统，因此，其中的各指标数据的变化，都会对整体系统的运行效果产生较为严重的影响，这就需要更具动态监控的数据反馈，实现不同用户按照需求量进行流量的分配，保障动态系统稳定调节工作的实现。再有，就是要加大公共道德宣传力度，防止出现人为窃用热水，给供热网络带来损失。

3.3管网系统平衡方式设计

目前主要的供热资源依然是水资源，采用多级节流孔板进行水利系统平衡调节，来控制入户的水流量，通过对管道阻力的计算，基于阀门自身的特点进行调节。 平衡阀解决了传统的阀门调节性差的问题，在管网系统中应用广泛。 平衡阀和节流板的应用可以改善供热网的供热性能， 提高供热合理性。 在设计和使用上，需要将阀体上的测压小孔与智能仪表连接，测试阀门的流量和前后压差，设计可调节开度和流量的阀门，以对水流量进行调节。

3.4水力失调现象的解决对策

首先，就是要在换热站设定相应标准的是动态压差调节阀，通过调节阀对于管网中阻力的调节，有效改善管网的水力失调现象。其次，就是要在供热管网的用户入口处设置相应的自力式压差平衡阀以及调节阀，继而可以在用户处实时实现流量的调节以及平衡的作用。与此同时，还可以在供热管网处直接进行管网流量调节的技术使用，选用符合标准的循环水泵，进而通过水泵的功能，实现根据用户的流量变化来控制管网中的流量。根据用户需求，有效调整流量的分配以及流量的数值，有效减少各阀门处以及流量运送过程中出现的大量损耗，降低能耗的消耗。最后，就是要在供热管网工作的过程中，合理引入计算机信息技术，通过操作人员对整个网络系统的构建，实现计算机技术的应用，方便工作人员对于各处工作状态以及工作效率实现实时监控，进而能够对压差以及流量等指标进行及时调整。

3.5环保材料的使用

在供热管网设计中要提倡使用环保材料，而在整个设计工程中，在保证其散热量，工作压力，壁厚等参数符合使用要求的前提下， 材料要选择导热少，污染小的材料，需对目前的材料进行重新设计。

3.6管网敷设方式改造方法

在以前的供暖管道敷设中，主要是采用地沟敷设和直埋敷设方式，但是该种敷设方式存在较多问题。其中地沟敷设管道主要是使用岩棉保温材料，此材料的防水性能及保温性能较大，增加了管道的维修时间，导致管道长期处于湿热的环境中，供热成本较大。管道保温外护结构，主要是采用缠绕包折方式，接缝较多，会导致热效应遭受严重的损失。因此，在对管网敷设方式进行改造，需要从降低造价、节约能源及保护环境的角度出发，对地沟敷设供热管道进行改造。将预制管埋在敷设热水管道中，将聚氨酯硬质泡沫保温材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密的粘合在一起，展现出了较强的社会效益和经济效益。

4结语

通过对供热网实现的集中处理和分析，有效解决小区供热的不合理现象，最大限度地实现供热效果的改善以及能源消耗的降低，进而有效提升社会经济效益的获取和节能措施的实现。虽然当前已经有效解决了供热管网中出现的相关问题，但是尚存部分问题亟待解决。因此，加大供热管网的节能改造还有很长的路要走。

参考文献

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[2] 张沈生，孙晓兵，付卓林.国外供暖方式现状与发展趋势[J].工业技术经济，2016（7）：131-134.

[3] 王明明.集中供热系统管网的节能改造研究[J].科技创新与应用,2014(6).