内容提示：工业锅炉高能耗的问题分析与节能减排的对策探讨

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区域锅炉房集中供热节能降耗的

新疆建筑科学研究院 

吴亦兵 赵丽萍 马晶晶 贾海涛 

【摘要】目前我国供热企业运行效率偏低、能耗过大、供热成本偏高的问题和矛盾始终未能得到有效解决，其中理论数据和供热系统不匹配、热力设计和供热运行相互脱节，缺乏一套符合当地实际情况和供热企业现状的具体节能降耗途经和措施等则是问题的关键。

【关键词】集中供热、节能降耗

前言：目前我国北方地区的城镇大多实现了集中供热，为改善人民生活和推动城市的经济建设发展作出了巨大贡献。但随着低炭经济和国家节能减排目标的推进，供热企业运行效率偏低、能耗过大、供热成本偏高的问题和矛盾就更加显得尤为突出。如何实现在集中供热中最大限度地节能降耗、提高综合效益则是每个从事该项工作的技术人员必须面对和亟待设法有效解决的课题。

　　大型集中供热目前采用的主要有两种方式：

　　（1）热电联产供热方式

　　（2）区域锅炉房供热方式

　　在大中型城市，主要采用热电联产或区域锅炉房联合使用的供热方式。而在中小型城市则基本采用区域锅炉房的供热方式。由于区域锅炉房的供热方式与热电联产供热方式相比，具有供热方法灵活、简便，项目投资小，建设周期短，运行管理相对容易等显著特点。加上国家大力投资建设的中小城市基础设施建设等相关政策，因而区域锅炉房的供热方式已越来越多地引起人们的高度重视和广泛应用。但伴随而来的又是区域锅炉房的供热方式能源利用率低、供热质量不稳定、供热运行效率低和成本偏高等等现实问题。怎样采用区域锅炉房的供热方式在满足实际供热质量要求的前提下，规范和强化运行管理，加强监控和调度协调，从而提高能源利用率和供热运行效率，逐步实现集中供热节能降耗的目的。现愿就这一课题、结合具体的工程实例浅谈一些笔者的心得和体会。

一.科学合理且符合实际现状的供热系统设计

　　供热系统的节能降耗是一个系统工程，需要每个环节的共同努力才能实现。同样的，供热项目的设计也是一个复杂的系统工程，不但需要热源、热网（包括一次、二次管网）、换热站等设计的相互匹配，更需要根据项目所在地的气侯条件，不同建筑类型的采暖热负荷以及各种形式的室内采暖系统并结合城市建设的近、远期发展规划等相关因素进行综合考虑设定。尽量做到新、老建筑，新、旧系统的衔接要严密合扣。同时，还应具备供热企业可操作和可调试的功能，这样才能为今后供热运行的节能降耗工作创造一个良好的前提条件。真正的合理设计远远不是将热源、热网（包括一次、二次热网）、换热站以及用户室内系统等设备和管道串联组装起来那么简单，而是要使每个环节在实际的供热运行中均能发挥其最大的功能和效益。为供热企业的节能增效和安全运行搭建一个更科学、更有效、更可行的发展平台。故此，首先要有一个较为合理的供热系统设计。

二.根据供热系统现状制定节能技术方案

　　节能技术方案的合理与否不仅关系到供热质量的好坏、系统能否安全可靠运行，更关系到企业的经济效益、社会效益以及社会是否和谐稳定等问题。因此，必须在调查清楚供热系统的基本情况后核算分析设定，比如：

　　（1）建筑规模及特点：供热总面积、原有建筑与节能建筑的比例、室内采暖系统形式、当地气候条件和供暖热指标等。

　　（2）热源实际现状：现有锅炉容量、型号、台数，鼓、引风机的配置和功率，上煤及除渣方式，锅炉运行效率和实际出力，热源循环泵配置台数、型号和功率、运行效果，锅炉电气控制系统及仪器、仪表使用情况等。

　　（3）室外供热管网现状（包括一次、二次管道）：热网的平面布置，各管段的供、回水管管径，实际供热半径，管道的敷设方式和保温情况，分支井及用户入口管径等。

　　（4）供热系统的实际运行情况：当地的供热运行天数，每天的正常运行时间，最冷时的实际供、回水温差和最高供水温度为多少度？每天或每小时的补水量多少。常规运行期间锅炉、循环泵的进出口压力为多少，供热效果如何，是否存在气塞和倒空现象，水力失调和热力失调情况如何等等。

　　（5）上年度的实际供热能耗情况：企业燃用的煤种成分报告，低位发热量、灰分、水分，上采暖期单位面积的实际耗煤量、耗电量、耗水量，以及当地的煤价、电价、水价为多少等等。

　　（6）企业管理和技术力量的配备情况：企业现有的综合管理和专业技术能力怎样，司炉工和维修人员的技术水平如何等。

　　根据上面的调查情况，摸清供热系统的基本现状和存在问题，针对实际运行的系统状况，提出具体的改进要求和建议。对不符合技术要求的设备、管道、仪表、阀门等，必须进行改造和更换。同时，经过理论计算和技术分析以及相应的经济比较和论证后，制定出详细且符合当地气候条件和供热企业实际现状的“量化管理”供热节能技术方案和具体实施措施。从而实现供热运行的专业化、规范化、科学化管理，提高供热质量和供热效率，减少供热能耗和污染排放，达到节能降耗（排）的目的。

三.编制量化管理运行参数调节曲线图（表）

　　符合实际现状且相对合理的供热节能技术方案确定后，就可根据项目当地的具体情况设定整个供热系统的水力工况和热力工况、循环流量以及供、回水温差（最大供水温度和最小回水温度），额定供热量和耗煤量等。编制供热运行的量化管理运行参数调节曲线图（表），指导实际供热运行。即依据室外气侯条件变化所引起建筑物热负荷的变化来调节实际供热量，从而达到热量的供需平衡，实现按需供热。

四.加强运行监控和计量检测、提高供热能效

　　任何供热系统，无论设计的多么先进合理、计算的多么精确仔细，在现实的实际运行过程中都不可能按照理论的设计参数进行，普遍存在偏差。往往是设计的理论工况在实际运行中根本无法做到，或是按设计的理论工况运行则出现较大的质量问题。

　　因此，必须强化供热运行过程中的质量监控和检测计量工作。通过各种仪器、仪表采集的相关参数和记录数据，分析和判断偏差出现的根源和纠正措施，及时修正量化管理运行参数调节曲线图（表）、调整锅炉燃烧状态和系统运行工况，以便尽量使锅炉在额定流量以下、在接近满负荷的状态下运行，从而提高锅炉的热效率和系统综合供热能效。

　　另外，还可以根据实际运行数据，分析供热系统的供热质量和供热效率，统计运行的实际能耗（耗煤量、耗电量、耗水量），核定实际采暖热指标，进行全面的经济技术分析和效益核算。

五.推广科学节能技术、组织专业技术培训

　　先进的技术需要科学的管理，供热企业推行按需供热、“量化管理”的经济运行节能技术，还需要一批经过专业技术培训的管理和专职技术人员才能实现。因为区域锅炉房供热系统由热源（锅炉房）、热网(一次水、二次水管道)、换热站和热用户四部分组成，所以供热系统的节能也应该从这四个方面协调进行。力争每个方面环环相扣，尽量减少能量的无效损耗，提高供热效率。要做到这一点，除了要有先进的设计、良好的设备性能外，还必须对供热系统进行精细的“量化管理”和协调运行。而实际上供热系统运行中的各个环节是相互联系和相互渗透的，某一方面做好了，就为另一方面的工作创造了条件。所以，每个供热节能技术方案的设计确定，都必须根据当地的气象参数、供热系统现状、以及供热企业的实际管理水平和技术人员配备等情况综合考虑，通过详细计算和经济技术分析，确认需要改进和更新的问题和方面。并结合具体的工程项目，对委托方的相关管理和技术人员进行必要的专业技术和技能培训。使相关人员明白“量化管理”节能技术的基本原理，熟悉“量化管理”节能技术方案的具体制定过程和方法，掌握监测计量装置和显示仪表的安装调试，操作使用及维修、维护等技术。在供热系统的实际运行过程中，则要求技术人员能够进行网路的阻力平衡和热力工况调整，会根据公式进行“量化管理”供热指标、供热运行参数、耗煤量及锅炉运行效率的简单计算，并能根据室外气侯条件合理下达各项运行指标，正确指导司炉工和维修人员进行经济合理的科学运行。

　　目前，我国的供热系统运行管理和节能技术水平还相对比较落后，供热效率偏低、各种能耗过大。因此，在这种情况下，进行供热技术改进和运行中节能降耗的潜力都非常大。只要根据具体的实际供热现状、结合当地的客观条件制定出科学合理的供热运行节能技术方案，并坚定不移地付诸于运行实践，就肯定能取得事半功倍的明显效果。当然，仅靠供热企业自身的技术力量去独立编制供热运行节能技术方案恐怕还有一定难度，但若是依靠科研设计部门或专业的节能技术服务公司联合供热企业、共同一起编制符合当地实际情况和企业自身现状的供热运行节能技术方案，毋庸质疑，其节能降耗的实际效果必定会更为突出。

　　例如；北疆某城市的集中供热工程，当地的采暖室外设计温度为－24℃，采暖期室外平均温度为－9.66℃。采暖期天数165天。我院根据当地的实际情况和供热运行中存在的具体问题，协助供热企业编制了符合当地实际情况和企业自身现状的供热运行节能技术方案，并对不合理的部分管道和换热站进行了必要的更新和改造，更换了部分扬程偏高、功率过大（无效功率过大）的循环水泵，在热网的关键部位或换热站内根据水力平衡计算的要求增设了必备的检测、计量仪表，安装了调节设备和调压旁通平衡短管。在城市环状热网建设的同时对所属22座换热站和部分二次热网进行了重新优化组合，大大提高了供热系统的水力稳定性，合理有效地降低了各热用户的失调度。为建立科学合理的水力工况和供热运行初调节奠定了有利条件。

　　另外，结合制定的供热运行节能技术方案，对企业相关的管理和技术人员进行了全面系统、具体到位的节能技术和实际应用等内容的专业技术培训。使他们熟练地掌握各自岗位的专业技能并能够在实际工作中合理有效地使用这些技术，以保证供热运行节能技术方案的正确实施。

　　在实际运行过程中，积极指导和配合供热企业严格按照供热运行节能节能技术方案的量化管理运行参数调节曲线图（表）组织实施。下大力气做好热网的平衡工作，尽量消除和降低网路的水力失调现象，争取将系统运行的水力工况控制在合理的允许范围以内。根据气温变化而引发的供热量和循环流量变化，及时调整锅炉的燃烧工况，运行中如果发现技术方案设定参数与实际现场情况不相符、则应尽速修正量化管理运行参数调节曲线图（表）。最大限度的提高锅炉运行的负荷率和供、回水温差，加强检测和调节锅炉的排烟温度以及炉渣、烟尘的含炭量，设法努力降低锅炉的排烟热损失和机械不完全燃烧热损失，对于含炭量超标的炉渣和烟尘则掺入新煤继续返烧，从而提高了锅炉运行的实际热效率。与此同时发现，锅炉的燃烧和升温反而感觉轻松、容易了，锅炉出力和热效率都达到或略为超出了铭牌上的额定值，锅炉设备的出力和安全余量得到充分的发挥和利用。于是出现了在采暖期约1/3强的时间内利用80t/h锅炉实际供热100万㎡，利用100t/h锅炉实际供热130万㎡的现象。供热质量不降反升，用户的总体合理投诉几乎为零。前期的设备改造和更新费用大约半个采暖期即可收回投资。而供热运行的各项能耗却大幅度降低，真正实现了集中供热安全、高效的经济运行。供热企业节能降耗的经济效益、社会效益和环保效益均非常可观。

节能技术方案实际运行能效比较表

　　通过以上分析和工程实例的具体能效比较表不难得出结论，供热系统的运行，若要避免人为的随意性和盲目性，实现集中供热的安全、高效经济运行，以达到节能降耗的目的，就必须全面实行符合企业现状和当地实际情况的“量化管理”和规范化、专业化的协调运行。虽然上述工程的运行实践取得了良好的节能效果和经济效益、即通过落实科学发展观来转变企业的经营理念，依靠技术进步促进和提高供热运行效率，从而达到和实现区域锅炉房集中供热节能降耗的目标是完全能够做到的。但这也只是我们的一家之见，难免有失偏颇，还望同仁多多指正。

　2.实用集中供热技术手册

　3.供热运行管理与节能技术

　4.供热锅炉及其系统节能

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