摘要：隨著社會的發(fā)展與進步，重視集中供熱系統(tǒng)熱力站及供熱管網(wǎng)節(jié)電技術具有重要的意義。集中供熱系統(tǒng)中熱力站和供熱管網(wǎng)是連接熱源與熱用戶的重要環(huán)節(jié),它們起到了熱量的轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)、分配、計量、檢測的作用。本文主要介紹集中供熱系統(tǒng)熱力站及供熱管網(wǎng)節(jié)電技術探討的有關內(nèi)容。
關鍵詞供熱系統(tǒng)；熱力站；節(jié)電技術；供熱管網(wǎng)；
中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：
引言
集中供熱系統(tǒng)的熱力站是供熱網(wǎng)路與熱用戶的連接場所。它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶需求；并根據(jù)需要，進行集中計量、檢測供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。
1、供熱管網(wǎng)運行調(diào)節(jié)的方法
供熱節(jié)能主要通過減少供熱量、熱量分配均衡來實現(xiàn)。
1.1減少供熱量
隨著室外氣溫的不斷變化，熱網(wǎng)熱負荷也在不斷變化，供熱量最小值就是為滿足采暖建筑的國家采暖標準要求時所供的熱量，也就是說，總供熱恰好與基本的總需求相等，供熱量小于需求量說明供熱不達標，供熱量大于需求量，說明用戶散熱加大，造成熱能浪費。因此，在供熱運行時，需要適時地調(diào)節(jié)熱網(wǎng)，從而使得供求熱量相等，并且始終維持在最小值。
1.2熱量分配應均衡
為了避免因熱網(wǎng)的水力失衡、造成冷熱不均現(xiàn)象發(fā)生，在熱量分配上，應盡量使每個熱用戶室溫均衡。這樣調(diào)整后使得冷的用戶室溫達標了，熱的用戶室溫超標也減輕了，從而減少了熱能的浪費。熱網(wǎng)節(jié)能前的基礎就是熱網(wǎng)的平衡，并且供熱調(diào)節(jié)的前提條件就是熱網(wǎng)的平衡。不同的供熱調(diào)節(jié)方式，需要不同的熱網(wǎng)平衡技術。
2、供熱管網(wǎng)運行調(diào)節(jié)的實用設備
熱網(wǎng)平衡設備的功能主要是利用流量輸配基本規(guī)律安全實現(xiàn)流量按需分配，介紹幾種比較常用的設備：自力式流量控制閥、壓差閥、均流閥、溫控閥。
2.1自力式流量控制閥
分自動和手動兩部分，自動部分由自動閥瓣、彈簧和膜片組成，手動部分由手動閥瓣、刻度尺組成，二者由一個公共的腔體有機地結合在一起。手動部分兩邊的壓差通過導壓管作用在膜片的兩側，手動部分設定流量大小，自動部分保持手動部分兩邊的壓差不變，從而保持設定的流量不變。
2.2壓差閥
穩(wěn)定被控阻力件的壓差，使回路之間相互獨立。被控阻力件兩邊的壓差通過導壓管作用在膜片的兩側，當被控阻力件兩邊的壓差增大時，膜片克服彈簧的彈力帶動自動閥瓣關小自動閥口，減小流量，從而降低被控阻力件兩邊的壓差；反之，增大被控阻力件兩邊的壓差，這樣，就保證了被控阻力件的壓差始終不變。
2.3均流閥
可調(diào)孔板上有幾個大小不同的標準孔，在同樣的壓差下，每個孔通過不同的流量，它與流量閥或壓差閥連用，效果最佳。
2.4溫控閥
當室內(nèi)溫度高于給定的溫度值時，感溫元件熱膨脹增大，克服彈簧彈力，帶動自動閥瓣，關小閥口，減小進入散熱器的流量，散熱器的散熱量自動減小，室溫隨之下降；反之，室溫隨之升高。
3、供熱管網(wǎng)節(jié)電技術
�。ㄒ唬┎膳療嶂笜撕侠磉x定是節(jié)電的基礎
采暖熱指標是城鎮(zhèn)供熱規(guī)劃設計與建筑供熱設計中一個重要的經(jīng)濟技術評價和控制指標， 是確定集中供熱系統(tǒng)熱源規(guī)模的主要依據(jù)，一般多用面積熱指標表示，即單位時間內(nèi)對單位建筑面積的供熱量。熱指標的大小直接影響著供熱系統(tǒng)的運行效益， 如熱指標偏大，會使設備和管網(wǎng)的容量偏大，增大了建設投資，增加了運行成本，從而降低集中供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟性；如熱指標偏小，將難以滿足用戶的使用要求，達不到供熱效果，影響社會效益。
在集中供熱系統(tǒng)的運行管理中， 熱指標又是各種量化控制的基礎。當熱指標偏大時，設備的運行處于低負荷比的狀態(tài)， 熱效率和管網(wǎng)輸送效率會大大降低， 設備的供熱能力不能充分發(fā)揮， 特別對于蒸汽供熱管網(wǎng)能源利用效率更低，不利于節(jié)能。因此對于已有的集中供熱系統(tǒng)， 合理確定其采暖熱指標可充分挖掘已有設備和管網(wǎng)的供熱能力， 在不增加熱源和擴建管網(wǎng)的基礎上， 達到擴大供熱面積的效果。
目前我國建筑節(jié)能發(fā)展正處在第三階段， 即建筑總節(jié)能要求達到65%， 同時要求2020 年建筑能耗達到發(fā)達國家20 世紀末的水平。而當前的各類采暖居住建筑既有節(jié)能標準為30%的，也有節(jié)能標準為50%的，而新建采暖居住建筑執(zhí)行的是建筑節(jié)能65%的標準。同時，城市居民生活水平的不斷提高，對所居住房屋的裝修也使得建筑物的采暖熱指標發(fā)生了很大變化，建筑節(jié)能狀況紛亂復雜。因此， 在設計中采用以往設計規(guī)范中給定的采暖熱指標是不合理的。這需要供熱行業(yè)的設計人員和工程技術人員通過維護結構測試法和采暖系統(tǒng)測試法， 結合供熱計量技術對采暖建筑熱指標重新進行核算， 為不同類型建筑確定合理的采暖熱指標。
�。ǘ崃φ狙h(huán)水泵正確的選型和安裝是節(jié)電的當務之急
在水泵的選型與安裝上， 目前普遍存在著一些不合理的地方， 許多時候不依照水力計算，而是死套所謂的“規(guī)定”，并層層加碼或參照別人的設計、以前的設計，甚至在錯誤的理論指導下確定泵的型號。因此，在水泵的問題上存在大量的電能浪費。主要問題有：
1、泵揚程偏高、與實際需要相差太大循環(huán)水泵揚程過高既造成了電能浪費，有時還使泵在超流量工況下工作， 使電機過載， 不得不在關小水泵出口閥門的狀況下工作，進一步造成了電能的浪費，可以使電耗超過實際需要的三倍以上。如某一種水泵流量為100m3/h， 當揚程H=12.5m 時，水泵功率N=5.5kW；揚程H=20m時，N=11kW；揚程H=32m 時，N=15kW；揚程H=42m 時，N=22kW。造成水泵揚程偏高的原因一般有兩種：
�。�1） 錯誤地把樓房高度加在循環(huán)水泵的揚程中
這是錯誤認識造成的。一些人錯誤地把采暖系統(tǒng)的樓房高度， 作為選擇循環(huán)水泵揚程的依據(jù)。他們把循環(huán)水泵的作用和補水定壓泵的作用混到了一起， 不知道循環(huán)水泵的揚程只是用來克服采暖系統(tǒng)的循環(huán)阻力，而補水定壓泵的揚程是維持采暖系統(tǒng)所需靜水壓強。循環(huán)水泵的揚程不應負擔樓房的高度。那些把熱力站的循環(huán)水泵揚程定為32m 甚至40m 的就是這種情況。
�。�2）設計人員的保守心理和習慣的后果
這是設計人員不良的設計習慣造成。一般的設計人員都存在著保守的心理， 認為所選的設備各方面的參數(shù)大一些總比小了好，這樣不會出問題。而很少去考慮怎樣做才能更經(jīng)濟、更實用，怎樣做才能使自己的設計水平有所提高， 怎樣做才能使這方面的技術更進步、更先進。而且有的人一直“墨守成規(guī)”，或不加思索、不加研究和鑒別地去參考別人的設計，或隨著大多數(shù)狀況走，這樣可不動腦，可少犯錯誤。這樣在選擇設備時就會死搬規(guī)程，或?qū)訉蛹哟a，最后再乘以一個安全系數(shù)，使所選水泵的揚程超過實際很多。不但造成了大量的能源浪費，而且往往給運行帶來很大困難。若不關小出口閥門， 電機就會超載， 同時關小的閥門又增加了系統(tǒng)的阻力。
（三） 熱力站內(nèi)合理照明燈具的設計、選型
我國照明用電量已占發(fā)電量的10％左右，能源供需矛盾日益加劇。如何科學、合理地節(jié)約用電， 是每個電氣設計人員必須認真加以思考和解決的問題。
照明節(jié)能沒計應遵循的原則， 按照國家提出的“中國綠色照明工程”，照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面。我國目前的照明節(jié)能潛力很大， 一般節(jié)能方案均能達到節(jié)約20％～30％，即使按保守數(shù)據(jù)20％計算，全國節(jié)約的電能價值很可觀。照明節(jié)能不等于降低對視覺作業(yè)的要求或降低照明質(zhì)量， 也不能為節(jié)能而盲目增加投資，應把握“滿足功能、技術先進、經(jīng)濟合理”的基本原則，也就是說在保證不降低工作場所的視覺要求的前提下，照度水平標準應與國際標準接軌， 采用國際上先進的照明質(zhì)量評價指標， 在保證照度標準和照明質(zhì)量的前提下， 盡可能減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。力求技術先進、經(jīng)濟合理、使用安全、維護方便，達到節(jié)約電能、提高照明環(huán)境質(zhì)量水平的目的。
�。ㄋ模┕峁芫W(wǎng)設計中的節(jié)電措施
供熱管網(wǎng)的管徑大小與建設投資成正比，與運行電耗成反比。但同時也與小區(qū)建筑物的耗熱指標及采暖方式密切相關， 有時供熱的發(fā)展會超出規(guī)劃的設想。因此為了節(jié)電，為了給今后供熱發(fā)展留出充分的空間， 熱網(wǎng)的管徑在建設資金允許的條件下， 應盡量大一些，經(jīng)濟比摩阻最好控制在30~50Pa/m。這樣還可以同時提高管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。另外應大膽推廣在安定理論指導下的直埋技術，采用無補償（或少補償）、無固定墩的直埋技術。
�。ㄎ澹┨岣吖┗厮疁夭钍枪�(jié)電的重要途徑
根據(jù)熱量計算公式：Q=G×C×（Tg-Th） 可知， 當供熱系統(tǒng)向熱用戶提供相同的熱量Q時，供回水溫差△T=Tg-Th與循環(huán)水量G 成反比例關系。即系統(tǒng)的供回水溫差大，則循環(huán)水量就小，水泵的電耗就會大大降低。由此公式可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律： 當供回水溫差提高到原來的兩倍時， 循環(huán)水量也降至原來的二分之一，而管網(wǎng)的沿程阻力降至原來的四分之一，而水泵的功率要降至原來的八分之一。可看出，提高供熱系統(tǒng)的供回水溫差，可大大降低運行電耗。同時由于阻力損失的大幅度降低，可以使有中繼泵站的供熱系統(tǒng)， 取消了中繼泵站， 節(jié)省了建設投資和中繼泵站的運行費用。
結束語
能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎， 電能是在各行業(yè)中應用最廣泛的一種二次能源。供熱企業(yè)是耗電大戶，各種水泵、風機都用電。如果系統(tǒng)設計不合理，設備選型不當，很容易造成電能的大量浪費。因此，為消除用電過程中電能的浪費現(xiàn)象，提高電能的利用率，必須采取技術上可行、經(jīng)濟上合理和不影響環(huán)保的一切節(jié)約電能的技術和措施， 合理有效地利用電能源。
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