淺談城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)規(guī)范設(shè)計要點

陳永強(qiáng)

摘 要：該文針對2013年3月1日中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部實施發(fā)布的城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)規(guī)范，從供熱系統(tǒng)、熱源、熱力網(wǎng)、熱力站和街區(qū)供熱管網(wǎng)等5個方面在城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)設(shè)計方面分析下設(shè)計要點和新規(guī)范增加的主要內(nèi)容及注意事項。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng) 節(jié)能技術(shù) 供熱管網(wǎng) 注意事項

中圖分類號：TU995.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0043-01

《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定，節(jié)約資源是我國的基本國策，國家實施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵、支持開發(fā)和利用新能源、可再生能源，對實行集中供熱的建筑分步驟實行供熱分戶計量、按照用熱量收費的制度，新建建筑或者對既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定安裝用熱計量裝置、室內(nèi)溫度調(diào)控裝置和供熱系統(tǒng)調(diào)控裝置。在我國北方地區(qū)建筑能耗中采暖能耗占較大比重，減少采暖能耗的途徑包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能和供熱系統(tǒng)節(jié)能兩個方面，其中供熱系統(tǒng)節(jié)能的潛力很大，是實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的關(guān)鍵。城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)規(guī)范的制定是一部針對整個供熱系統(tǒng)的關(guān)于節(jié)能的專門規(guī)范。

1 供熱系統(tǒng)

（1）以采暖熱負(fù)荷為主的既有蒸汽供熱系統(tǒng)，應(yīng)改為熱水供熱系統(tǒng)：經(jīng)過調(diào)查我國有些城市的既有蒸汽管網(wǎng)因工業(yè)布局調(diào)整，蒸汽熱用戶逐步減少變?yōu)橐圆膳療嶝?fù)荷為主，而既有的蒸汽管網(wǎng)凝結(jié)水回收困難，排放熱損失大，造成系統(tǒng)能源浪費。（2）熱水熱力網(wǎng)的供熱半徑不宜大于20 km，蒸汽熱力網(wǎng)的供熱半徑不宜大于6 km：本條主要針對大型燃煤熱電廠系統(tǒng)，我個人認(rèn)為，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面滿足要求的個別工程，熱水網(wǎng)的供熱半徑可延伸到25 km；根據(jù)熱源的起點壓力和用戶使用壓力以及蒸汽管網(wǎng)沿途壓力損失，蒸汽網(wǎng)供熱半徑可延伸到7～8 km。（3）在有熱電廠的地區(qū)應(yīng)以熱電廠為基本熱源，且應(yīng)在供熱區(qū)域內(nèi)設(shè)置調(diào)峰熱源，并按多熱源聯(lián)網(wǎng)運行進(jìn)行設(shè)計：為了提高供熱可靠性，大型供熱系統(tǒng)采用多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱方式，也最大限度地發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能和環(huán)保效益；要求調(diào)峰熱源建設(shè)在熱用戶附近是為了減少熱網(wǎng)投資和運行能耗。（4）在天然氣供應(yīng)充足地區(qū)，對全年有冷熱負(fù)荷需求的建筑，可采用燃?xì)饫錈犭娐?lián)供系統(tǒng)。冷熱電聯(lián)供能源站應(yīng)設(shè)在用戶附近，其供能半徑不宜大于2 km：我個人認(rèn)為此條主要適用于長江以南地區(qū)有全年冷熱負(fù)荷的公共建筑群，冷熱電聯(lián)供實現(xiàn)燃?xì)馓菁壚?，提供了能源的綜合利用率；供能半徑不宜大于2 km主要是考慮冷書輸送距離不長原因。（5）當(dāng)熱水供熱系統(tǒng)經(jīng)能耗比較，適合在熱力站采用分布式循環(huán)水泵系統(tǒng)條件：①既有供熱系統(tǒng)的增容改造；②一次建成或建設(shè)周期短的新建供熱系統(tǒng)；③熱力網(wǎng)干線阻力較大；④熱力站分布較分散，熱力網(wǎng)各環(huán)路阻力相差懸殊：既有供熱系統(tǒng)改造時在熱力網(wǎng)末端增設(shè)分布式加壓泵，可以減少管網(wǎng)改造和中繼泵站改造建設(shè)費用；在熱力網(wǎng)各環(huán)路阻力相差懸殊時，集中式循環(huán)水泵需按最不利環(huán)路阻力確定揚程，水泵功率較高，初投資和運行費用較高。

2 熱源

（1）鍋爐房設(shè)計時應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷曲線優(yōu)化鍋爐的配置方案，使鍋爐房的綜合運行效率達(dá)到最高：設(shè)計時應(yīng)通過鍋爐容量和運行臺數(shù)組合，提高單臺鍋爐的負(fù)荷率，在供熱系統(tǒng)低負(fù)荷運行工況下鍋爐機(jī)組能高效率運行，不使鍋爐長時間低負(fù)荷運行。（2）當(dāng)熱用戶分期建設(shè)，建設(shè)周期長且負(fù)荷差別較大時，應(yīng)分期進(jìn)行水力計算，并應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果確定循環(huán)水泵性能參數(shù)：此條主要是避免水泵選型多大，分期建設(shè)系統(tǒng)循環(huán)泵偏大時，要考慮調(diào)整水泵運行參數(shù)可行性，運行能耗大的系統(tǒng)需要更換水泵。（3）有蒸汽汽源時，大型鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、熱網(wǎng)循環(huán)泵宜采用工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動：此條是考慮利用較高壓力的蒸汽驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、熱網(wǎng)循環(huán)泵等能耗較高的設(shè)備，再用較大壓力的蒸汽加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，蒸汽能量得到梯級利用，明顯節(jié)約設(shè)備電耗。

3 熱力網(wǎng)

（1）熱力網(wǎng)主干線宜布置在熱負(fù)荷集中區(qū)域，管線應(yīng)按減少管線阻力的原則布置走向及設(shè)置管路附件：此條主要是管網(wǎng)選線要考慮節(jié)能因素，并選擇阻力小的管路附件。（2）供熱管道宜采用直埋敷設(shè)。熱水直埋管道及管件應(yīng)采用整體保溫結(jié)構(gòu)，并應(yīng)采用無補償敷設(shè)方式：由于熱水預(yù)制保溫管是工作管、保溫層、外護(hù)管之間牢固結(jié)合為連續(xù)整體保溫結(jié)構(gòu)，可以利用土壤與保溫管間的摩擦力約束管道的熱伸長，從而實現(xiàn)無補償敷設(shè)，從來起到減少補償器散熱和泄露損失以及減少補償器引起的安全隱患。

4 熱力站

（1）熱力站的供熱面積不宜大于5萬m2，并宜設(shè)置樓棟熱力站：我個人認(rèn)為此條不太符合中國國情，對旅游風(fēng)景區(qū)、度假別墅區(qū)等建筑密度較低的地區(qū)采用“熱力站的供熱面積不宜大于5萬m2”比較合理；對我國大型城市建筑密度較高的地區(qū)，我個人認(rèn)為熱力站單套換熱機(jī)組的供熱面積不宜大于15萬m2，且采用無人值守全自動供熱機(jī)組。（2）公共建筑和住宅應(yīng)分別設(shè)置系統(tǒng)，非連續(xù)使用的場所宜單獨設(shè)置環(huán)路：此條主要是考慮公共建筑與住宅的供熱時間及使用規(guī)律不同，分別設(shè)置采暖系統(tǒng)有利于供熱參數(shù)調(diào)節(jié)和熱計量，在熱力站內(nèi)公共建筑和住宅可分別設(shè)置一套換熱機(jī)組；非連續(xù)使用的場所，分別設(shè)置環(huán)路可以實現(xiàn)分時供熱，如熱力站單獨設(shè)置環(huán)路不具備條件，也可在室內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行控制。（3）用戶采暖系統(tǒng)循環(huán)泵應(yīng)采用調(diào)速泵，并聯(lián)運行的循環(huán)泵組的每臺泵均應(yīng)設(shè)置調(diào)速裝置：本條要求循環(huán)泵均采用調(diào)速泵，適應(yīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制需要，節(jié)省水泵電耗。

5 街區(qū)供熱管網(wǎng)

（1）在建筑物熱力入口處設(shè)置熱量表：在熱力入口處設(shè)置調(diào)速裝置及檢測儀表，以便調(diào)節(jié)室外管網(wǎng)的水力平衡。（2）新建管網(wǎng)和既有管網(wǎng)改造時應(yīng)進(jìn)行水力計算，當(dāng)各并聯(lián)環(huán)路的計算壓力損失差值大于15%時，應(yīng)在熱力入口處設(shè)置自力式壓差控制閥：此條主要是解決街區(qū)管熱管網(wǎng)水力平衡的問題，當(dāng)管網(wǎng)供熱范圍較小時，僅通過調(diào)整管徑可以做到各環(huán)路阻力基本平衡；當(dāng)供熱管網(wǎng)范圍較大時，僅通過調(diào)整管徑很難滿足平衡要求，因此需要設(shè)置調(diào)控裝置；調(diào)控裝置可在所有熱力入口安裝或在部分資用壓頭大的熱力入口安裝，必要時也可安裝在管網(wǎng)支線上，調(diào)控裝置采用壓差控制閥能更好地適應(yīng)用戶自主調(diào)節(jié)的變流量系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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