“双碳”目标下的供热系统节能分析

于明冉

摘要：进入二十一世纪，在我国社会各行业的发展都需要大量的能源作为支撑，目前，集中供热系统是城市系统中重要的基础设施，政府加大了对城市集中供热的投资力度，城市集中供热量呈现逐步提高趋势。与此同时，集中供热存在的能耗高、污染重等问题阻碍了其发展。为此，从集中供热的发展现状、影响因素及供热系统节能的有效措施入手，分析集中供热的发展思路，希望对城市集中供热发展有所帮助。

关键词：“双碳”目标；集中供热系统；节能

引言

集中供暖是我国很多城市居民冬季取暖的重要方式，是城市公共服务的重要内容。然而集中供暖背后的高能源消耗问题也是不得不重视的问题。特别是当前节能减排的大背景下，如何能够既能够有效满足局面冬季取暖需求，同时又能够有效降低集中供暖的能源消耗，是供热行业一直在不断探索的问题。所以在供热行业近年来不断加大节能技术的运用。电气自动化技术的应用，为供热节能提供了非常有力的技术支持。同时实施电气自动化，不但能够降低人员负荷，而且自动化控制更有利于供热效率和质量的提升，从而达到节约能源，降低成本的效果。

1城市集中供热系统的运行模式

城市集中供热是指在城市中建立大型供热设施，通过这些设施集中产生蒸汽或热水，并通过供热管网将热量传递给用户，满足城市居民和工业生产的采暖和生活需求。这种供热方式相对于分散式供热方式而言，具有更高的能源利用效率和环保效益。其中集中供热系统的热源通常来自热电厂或小型锅炉，这些设备将煤炭、天然气或核能等能源转化为蒸汽或热水；然后再通过热力管网将热媒输送到用户端，根据管网的作用和特点，可以分为一次网和二次网。一次网是指从热源直接向用户供热的管网，通常输送温度较高的水；二次网则是连接换热站和用户之间的管网，通常输送温度较低的水，其中一次网的热水通过换热器与二次网的循环水进行热交换。

2供热系统节能的有效措施

2.1发展清洁供热产业

清洁供热技术路线不仅仅是简单的“煤改电”或“煤改气”的替代工作，而应是充分结合当地的负荷特征与资源禀赋后的科学选择。现阶段在政府的大力支持下，清洁供热推广效果较好，但补贴总有退出时，关键要形成低碳化且实用性强的技术方案和运营模式。实现碳达峰碳中和目标，现阶段最直接有效且成本最低的方式是低碳节能。进一步挖掘系统节能潜力，推广应用先进实用绿色的低碳技术和节能设备，将对清洁供热发挥重要作用。以水源、空气源、地源热泵、分布式燃气、生物质等的应用为主要技术路径，探索发展燃料电池分布式冷热电联供技术，兼顾供热与制冷需求，加快节能降耗、提质增效、减排降污技术的开发与应用，尽快实现清洁供热产业的高效、智慧、精细化运营。未来一段时间内，燃煤热电联产集中供热占比将会不断下降，但仍要承担基础性热源的保障功能，尤其是在严寒和寒冷地区。在低碳化方面，建筑节能已成为节能减排的重要载体，要更加注重实体建筑保温、降低能耗。在存量上对老旧建筑进行有针对性的节能改造，在增量上用节能管理机制和节能技术保证新建建筑的节能降耗效果，严格执行建筑节能标准；同时更加注重余热利用，挖掘余热资源是缓解能源紧缺的有效手段，也是节能降耗的重要一步。关注清洁能源应用，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源，通过多能互补、多品联产，加快长效机制建设。

2.2加强运行监控力度，提高运行管理成效

运行监控工作的成效与集中供热系统的运行效率直接相关，因此在现阶段需要在监控和检测方面投入更多的资金。结合实际情况，完善和优化相关配套设备和体系，通过设备仪器准确记录集中供热系统的运行数据和参数，及时找出实际供热量和设计供热量间偏差的原因。在准确完成运行能耗数据采集和分析的基础上，进行采暖指标的确定和调整。因此，在现阶段需要从技术和人员层面入手，进行进一步的优化完善，不断增强集中供热运行管理团队的综合能力水平。与此同时，还需要以节能降耗为目标，围绕热源、热力管网和用户建立起畅通的信息连接渠道，做好信息数据间的传输和共享。以此为基础来制定和完善运行管理计划和措施，尽可能降低资源损失。除此以外，随着现阶段供热管网覆盖范围的扩大，更需要做好对各种现代化技术的合理应用，实时监测供热系统的运行参数信息，及时识别和处理供热系统中存在的故障和异常，不断提高供热系统运行效率，确保集中供热系统的高质量发展。

2.3合理控制供热锅炉排烟温度

由于集中供热锅炉体积大，为确保供热锅炉正常运行，且不会对周围环境造成严重影响，需综合考虑安装位置要求、烟囱选型、排烟系统设计、安全设计等问题。因此，为合理控制锅炉排烟温度，可利用节能技术进行优化。首先，增加锅炉能效，减少燃料消耗，从而降低锅炉排烟温度。通过燃烧调节、烟气再循环、锅炉烟气再生活化、烟气解析等技术，全面提高烟气回收率，降低锅炉排烟温度。同时，在实践中发现设计逆流烟罩、增加排烟等级，不但技术操作简单，而且费用比较低，还可有效降低锅炉排烟温度。其次，因为供热锅炉燃烧过程需要氧气参与，且过高或过低的氧量都会影响燃烧效率和排烟温度，所以需要做好氧量调节和燃烧控制。通过调节燃烧设备中空气供应量，确保燃烧过程中适当氧量，有效控制排烟温度；通过调节燃料供应和燃烧空气量比例，控制燃烧过程温度和热量输出，从而影响排烟温度。与此同时，供热锅炉排出的烟气中含有大量热量，而通过烟气余热回收装置可将部分烟气中热量回收利用，不仅可提高燃烧系统效率，还能降低排烟温度。如，加装燃烧室散热器、烟气冷却器等进行余热利用，在降低烟气温度的基础上，减少烟气排放。最后，建立健全锅炉操作系统，确保锅炉安全运行，加强管理，定期做好锅炉维护、维修工作，发现老化部件及时予以更换，也可确保锅炉性能稳定，避免排烟系统受到影响，合理控制排烟温度。

2.4换热站自控系统

供热站在整个供热系统中发挥着重要作用，采暖热水需要在供热站换热，之后才能够向用户输送热能。在供热站中使用自控系统，就是要在保证供热质量的基础上，最大程度节约能源，从而使供热能耗降低。在换热过程中，需要实施供热一次网与二次网的热交换。换热站自控系统，首先需要通过收集各种管网参数和数据，包括一次网与二次网的供水压力、供水温度、回水温度、回水压力，以及补水泵、循环泵的状态等等。在该系统中通过现场各种传感器，完成流量、压力、温度等参数的采集，并将其转化成电信号发送至PLC供热系统中；然后由PLC系统经过对数据的分析，进而对变频器发出启停、调整等指令，从而完成供热控制。

结语

城市集中供热系统作为保障民生的一项基础设施，直接关系到人民生活的幸福感，其能耗在建筑能耗中占有很大的比例。只有契合区域实际情况，了解用户实际需要，制定合理有效的节能降耗措施，充分利用新能源新技术，才能保障城市集中供热工程整体运行更高效，节能效果更显著，助力国家早日实现“双碳”目标。

参考文献

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