供热管网节能改造及输热能效分析

杨建安

摘要：相对于发达国家，我国的集中供热面积明显较小，没有合理的集中供热设施和技术。虽然我国已经实施的集中供热改造，但是受设备技术落后、资源浪费严重影响较大，相对于国外发达国家，我国的集中供热水平处于落后状态。目前，我国的集中供热不仅浪费了大量的能源，并且引发了严重的环境污染，温室效应现象时有发生。加大对供热系统的集中改造，协调和优化管网系统，有助于降低供热能耗。

关键词：供热网;节能改造;输热能效;分析

1供热管网目前运行中存在的问题

1.1热网失水

热网失水属于技术上的问题，一般在管网施工中，没有按照设计标准进行，是出现这一问题的原因。首先，技术精度不够，在管道安装、焊接上存在施工缺陷，这是管道运行后出现漏水的主要原因;其次，制度管理不善，换热站未经供热管网总管理中心的同意，私自进行放水，造成未经检测的供热管网失水，致使漏损系数增大，严重影响供热效率，也为维修带来极大的困难，即使通过二次网的补水流程也很难解决这一问题;最后，管网安全运行及维护，管网运行复杂，需要注意其运行安全，在管理和检查过程中，要随时关注其存在的漏水、老化现象并及时维修。目前，由于供热企业的工作人员少，工作积极性不高，专业水平较差，导致对供热管网的检查不到位，维修不及时，进而出现了漏水、堵塞现象，严重影响供热能效。

1.2水力失调

在供熱管道运行过程中，水力失调属于常见的应用类问题。所谓水利失调是指在供暖管道运行过程中，由于水压不平衡导致整个管网结构出现失稳现象。结合以往的应用经验，在对水力失调进行原因分析时，发现其诱导因素存在着多样性，主要可以分为以下几种：①循环水泵没有按照既定要求进行选择，由于其运行功率小于规定要求的内容，从而导致管网运行失衡的情况发生;②管网内的用户数量发生变化，增加或减少都会影响到管网内的流量，从而诱发水力失调的情况;③在供热管网运行过程中，其热量数值并不固定，在水热变化的过程中，由于温差的情况也会导致水力失调的情况出现。

2供热管网优化设计方案

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

2.6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。

3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：

[1] 吴小华，吕春雨，吴立志.供热管网节能改造方案设计[J].北京石油化工学院学报，2016（3）：913.

[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.

（作者身份证号码：220106198809252036）