集中供熱報(bào)告

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)影響燃?xì)忮仩t房運(yùn)行費(fèi)用較高的因素及可節(jié)能措施我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是以煤為主，占到四分之三以上。與天然氣相比，煤的能源利用率和污染物排放均存在較大問(wèn)題。北京地區(qū)長(zhǎng)期燃用固態(tài)燃料，導(dǎo)致北京大氣環(huán)境迅速惡化，為改善北京地區(qū)空氣質(zhì)量，政府采取了多項(xiàng)政策與措施，以天然氣代替煤炭作為鍋爐的燃料即是主要措施之一。燃料改為天然氣后，新的問(wèn)題接踵而至。主要是以下幾個(gè)方面，首先是燃料成本明顯提高，天然氣的熱值價(jià)格是煤炭的幾倍，用戶的運(yùn)行費(fèi)用大幅度升高，影響了使用積極性；其次是天然氣燃燒仍然排放相當(dāng)數(shù)量污染物，如氮氧化物等，降低排放的最有效方式是減少燃料消耗；此外，天然氣的高低位發(fā)熱值相差較大，約相差10％左右，目前天然氣鍋爐的排煙溫度較高，以低位發(fā)熱值計(jì)算的熱效率很少有明顯超過(guò)90％的，不僅物理顯熱浪費(fèi)較大，而且高低位發(fā)熱值相差的汽化潛熱完全浪費(fèi)。參考國(guó)內(nèi)外關(guān)于供暖系統(tǒng)運(yùn)行及節(jié)能技術(shù)的文獻(xiàn)及評(píng)述，大多數(shù)都從技術(shù)角度提高供熱系統(tǒng)的效率。從上個(gè)采暖季各高校的運(yùn)行費(fèi)用來(lái)看，主要支出為燃?xì)赓M(fèi)用，其次為水電費(fèi)用，人工費(fèi)只占很小的一部分。綜合本次調(diào)查情況看來(lái)，各高校主要存在以下方面問(wèn)題：基礎(chǔ)設(shè)施投資不足集中供熱管理部門協(xié)作較差供熱是福利，不是商品影響集中供暖鍋爐房費(fèi)用高的主要原因有：熱用戶因素；外部管網(wǎng)因素；鍋爐房?jī)?nèi)部設(shè)備因素。以下分別從這三方面進(jìn)行分析：從鍋爐房?jī)?nèi)部因素考慮存在：鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行工況不符出于安全運(yùn)行因素及必須保證供暖質(zhì)量考慮，目前在采暖設(shè)計(jì)中，室內(nèi)的負(fù)荷計(jì)算偏高。同時(shí)在確定鍋爐房的負(fù)荷時(shí)，往往更為保守，引起供暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中儲(chǔ)備系數(shù)較高。據(jù)調(diào)查，在一定數(shù)量的設(shè)計(jì)者心目中，對(duì)鍋爐的額定負(fù)荷還要打一定的折扣，例如對(duì)2.8MW的熱水采暖鍋爐，則要再乘以0.7～0.8的折算系數(shù)。對(duì)于以上兩項(xiàng)的計(jì)算綜合其結(jié)果可折算出每0.7MW(一噸鍋爐)只能為5000～8000m2的住宅面積提供采暖所需的熱量，而實(shí)際每0.7MW鍋爐容量應(yīng)能為8000～10000m2的住宅面積提供采暖所需的熱量，由此導(dǎo)致鍋爐房的總?cè)萘科?。再加上鍋爐房的建設(shè)過(guò)程中，許多用戶不能提出較完整的原始資料，設(shè)計(jì)者按用戶所提供的資料設(shè)計(jì)單臺(tái)鍋爐的選型或數(shù)量及鍋爐房配置后與實(shí)際情況不相符合，使得實(shí)際運(yùn)行過(guò)程時(shí)鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)及熱效率不高。此外，研究表明：在具有對(duì)稱功率分布的雙鍋爐設(shè)備中，隨動(dòng)鍋爐僅提供額定熱量需求的14％左右，即在一個(gè)采暖季中的大部分時(shí)間里，主要由鍋爐Ⅰ提供熱量，而鍋爐Ⅱ處于停運(yùn)狀態(tài)，如下圖所示：綜合以上因素，鍋爐房在設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況下整體儲(chǔ)備系數(shù)較高，因而在鍋爐房采暖期運(yùn)行時(shí)，鍋爐長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。如此不僅導(dǎo)致鍋爐的運(yùn)行熱效率低，造成燃料浪費(fèi)，而且增大了初投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。另外，就集中供熱鍋?zhàn)o(hù)房的鍋爐裝機(jī)容量和用電設(shè)備的裝機(jī)容量而言，在同樣類型、同樣單機(jī)容量鍋爐、同等總裝機(jī)容量的集中供熱鍋爐房?jī)?nèi)的用電設(shè)備容量相差較大。燃?xì)忮仩t房主要用電設(shè)備為循環(huán)水泵及補(bǔ)給水泵等。在集中供熱鍋爐房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，水泵的選型與配套有嚴(yán)格的理論計(jì)算。但設(shè)計(jì)中存在選定某一輔助設(shè)備時(shí)，往往不僅僅按推薦值確定儲(chǔ)備系數(shù)，而且還要有一定幅度的增加。因而造成了在設(shè)計(jì)時(shí)輔助設(shè)備的耗電負(fù)荷容量過(guò)高，而用戶在實(shí)際使用中再換更大型號(hào)設(shè)備（為解決水力失調(diào)往往采取大流量、小溫差的運(yùn)行方式），進(jìn)一步加劇了耗電容量過(guò)高問(wèn)題。變頻器對(duì)于泵類的節(jié)電效果十分顯著，其應(yīng)用的高節(jié)電率，主要源自以下兩個(gè)方面：1：設(shè)計(jì)余量。由于水泵在設(shè)計(jì)選型時(shí)一般根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行峰值負(fù)荷輔以10%~20%的余量，這一塊余量在運(yùn)行中完全可以節(jié)約。2：動(dòng)態(tài)節(jié)能。制冷機(jī)組根據(jù)負(fù)荷情況可自動(dòng)加卸載，如果循環(huán)水流量追隨負(fù)荷變化而變化，將可大幅減少循環(huán)水泵能耗。水泵的流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比(即Q∝n)，而轉(zhuǎn)矩則與轉(zhuǎn)速的二次方成正比（即Q∝n2），所以耗用的功率：PA=Pe(Q/Qe)3pe——泵在額定工況時(shí)水泵的功率；Qe——泵的額定流量；Q——泵的實(shí)際流量；若電動(dòng)機(jī)恒速運(yùn)行，而靠閥門進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，此時(shí)管網(wǎng)阻力上升，系統(tǒng)輸入功率并無(wú)減少，而是白白損失在節(jié)流過(guò)程中。故實(shí)耗的功率即為Pe。采用調(diào)速方式節(jié)約的電功率為：△P=Pe-PA=Pe〔1-(Q/Qn)3〕當(dāng)所需流量為額定流量的80%時(shí)(即Q/Qn=0.8)，節(jié)電量約50%。經(jīng)測(cè)算，當(dāng)機(jī)泵的流量由100%降到50%時(shí)，若分別采用出口和入口閥門的節(jié)流調(diào)節(jié)方式，則此時(shí)電機(jī)的輸入功率分別為額定功率的84%和60%，而此時(shí)機(jī)泵的軸功率僅為12.5%，即損失功率分別為71.5%和47.5%，這說(shuō)明即使機(jī)泵的設(shè)計(jì)效率為100%，在不采用先進(jìn)的調(diào)節(jié)措施時(shí)，其實(shí)際的運(yùn)行效率可能只有百分之十幾或更低。此外，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的控制功能：如隨著熱負(fù)荷的變化，完成不同控制決策的流量調(diào)節(jié)；也可以執(zhí)行節(jié)假日、夜間不同運(yùn)行制度的自動(dòng)轉(zhuǎn)化。這些控制功能靠手工調(diào)節(jié)無(wú)論如何都是難以實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)變頻控制循環(huán)泵和變頻補(bǔ)水不僅能達(dá)到節(jié)電的目的，更有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和全面自動(dòng)控制優(yōu)化運(yùn)行。運(yùn)行管理中的各種問(wèn)題鍋爐房的運(yùn)行、管理不善也是導(dǎo)致燃料消耗量偏高的一個(gè)極為重要因素。目前，我國(guó)的集中供熱鍋爐房運(yùn)行管理中普遍存在人員素質(zhì)不高，操作、管理不善；運(yùn)行制度混亂等問(wèn)題。運(yùn)行人員素質(zhì)不高，對(duì)鍋爐的特性不能全面了解。在多臺(tái)鍋爐負(fù)荷變動(dòng)的情況下無(wú)法有針對(duì)性的調(diào)整鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)，從而導(dǎo)致鍋爐在較差工況下運(yùn)行，使得鍋爐處于較低熱效率下工作，造成燃料消耗的增多。管理不善可使鍋爐及鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)備的各種故障不能及時(shí)排除，鍋爐及其它設(shè)備處于帶病工作狀態(tài)，從而使鍋爐運(yùn)行于低效率、高能耗的工況之下，造成燃料消耗量的增加。運(yùn)行制度是目前所面臨最重要難題。由于各部門的認(rèn)識(shí)不同?，F(xiàn)在存在兩種運(yùn)行方式：(1)連續(xù)供熱方式(在采暖期絕大多數(shù)時(shí)間鍋爐處于24小時(shí)連續(xù)工作狀態(tài))；(2)間歇供熱方式(在采暖期中，鍋爐在每天中啟動(dòng)運(yùn)行2～3次)。前者認(rèn)為鍋爐處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，能使鍋爐長(zhǎng)期處于滿負(fù)荷、高效率工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅節(jié)省初投資，而且節(jié)約燃料；后者則認(rèn)為鍋爐間歇運(yùn)行供熱方式，可以在房間溫度要求較低的時(shí)間內(nèi)降低室內(nèi)溫度水平達(dá)到節(jié)省燃料的目的，同時(shí)還可節(jié)約電能。由文獻(xiàn)資料表明，間歇供熱方式狀態(tài)運(yùn)行下的鍋爐熱效率與連續(xù)運(yùn)行的鍋爐熱效率相比有一定程度的降低，降低幅度大小則與鍋爐每次運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短及運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷率(鍋爐實(shí)際負(fù)荷與鍋爐額定負(fù)荷之比)有關(guān)。可以說(shuō)絕大多數(shù)情況下間歇運(yùn)行亦會(huì)導(dǎo)致燃料消耗增加。我們看到，那些節(jié)能降耗較好的單位，都具有這樣一個(gè)共同特點(diǎn)，即科技意識(shí)較強(qiáng)，注意依靠科技，積極采用節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品，重視提高隊(duì)伍素質(zhì)，具有較高的運(yùn)行管理水平。也就是說(shuō)，通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)行管理來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，潛力是很大的，這一點(diǎn)十分重要。3．鍋爐的排煙溫度與煙氣冷凝此外，在燃?xì)忮仩t運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)溫度低于水蒸氣－露點(diǎn)溫度時(shí)，會(huì)有冷凝水生成，一方面這一過(guò)程有益于節(jié)能，另一方面冷凝水有可能造成故障和損害，所以要采取措施來(lái)避免或減少冷凝水的形成。與固體燃料煤不同，燃?xì)庖訡和H為主要可燃成分(煤以c為主)，由于含有相當(dāng)多氫元素，燃燒產(chǎn)生水蒸氣量較大，吸收大量熱量，因而天然氣的高位發(fā)熱量比低位發(fā)熱量高10％左右，大約10％的熱量由水蒸氣帶走。為避免鍋爐尾部的酸腐蝕，常規(guī)供熱鍋爐排煙溫度約160～200℃，煙氣中水蒸氣不可能凝結(jié)放熱，鍋爐熱效率計(jì)算以燃料低位發(fā)熱量計(jì)，很少有明顯超過(guò)90%的。在燃?xì)忮仩t房運(yùn)行中普遍存在排煙溫度較高的問(wèn)題，同時(shí)煙氣中含有相當(dāng)比例水蒸汽，攜帶大量汽化潛熱，與燃煤鍋爐煙氣明顯不同，提供了更大的余熱利用空間。采用煙氣冷凝熱能回收裝置可以提高鍋爐熱效率5％以上，節(jié)約大量天然氣，同時(shí)吸收煙氣中部分NOx，起到一定凈化作用，并且不影響鍋爐的運(yùn)行，投資回收期短。（煙氣冷凝換熱是復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過(guò)程，需要根據(jù)混合氣體冷凝規(guī)律設(shè)計(jì)換熱裝置，需用耐腐蝕材料，強(qiáng)化傳熱的同時(shí)，煙氣側(cè)阻力增加較小）另一方面，某些鍋爐房又存在煙氣冷凝腐蝕的問(wèn)題，為避免腐蝕問(wèn)題，在運(yùn)行中又提高排煙溫度，加大熱損耗。實(shí)際上，煙氣中水蒸氣的冷凝溫度取決于燃料的化學(xué)成分、煙氣中CO2的含量和燃燒時(shí)的過(guò)量空氣系數(shù)等因素。一般認(rèn)為蒸汽露點(diǎn)約在55～58℃，煙氣中水蒸氣的凝結(jié)過(guò)程，與燃料種類(化學(xué)成分)和排煙溫度(取決于供熱系統(tǒng)回水溫度)有關(guān)。當(dāng)回水溫度高于露點(diǎn)時(shí)，無(wú)冷凝現(xiàn)象。因此，可通過(guò)在鍋爐供回水管線上增設(shè)再循環(huán)管，保證鍋爐運(yùn)行期間回水溫度高于60℃，就可有效改善煙氣冷凝問(wèn)題；同時(shí)應(yīng)注意到燃燒過(guò)程中過(guò)量空氣系數(shù)及CO2的含量的影響，控制良好的燃燒過(guò)程，盡量減少過(guò)?？諝庖蕴岣呓?jīng)濟(jì)性。從外網(wǎng)因素考慮：大流量、小溫差的運(yùn)行方式對(duì)于熱水散熱器采暖，《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ19—87規(guī)定：高級(jí)居住建筑、辦公建筑和醫(yī)療衛(wèi)生及托幼建筑等，熱水溫度宜采用95℃，…”這個(gè)溫度是綜合考慮節(jié)能、人體舒適感及保證熱水在常壓下不汽化等因素而確定的。在這個(gè)溫度下，對(duì)設(shè)計(jì)回水溫度進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，確定回水溫度為70℃。但在實(shí)際運(yùn)行的采暖系統(tǒng)中，卻少有按此參數(shù)運(yùn)行的，而多以80／60℃，甚至更低的狀態(tài)下運(yùn)行，且系統(tǒng)的流量大于設(shè)計(jì)流量，也就是業(yè)內(nèi)人士常說(shuō)的大流量、小溫差狀態(tài)。造成這種情況的原因一在于投資者和管理者不統(tǒng)一：投資方一般只考慮一次投資，而不考慮運(yùn)行中節(jié)能。為降低投資，不允許設(shè)計(jì)人員選用價(jià)格稍高的調(diào)節(jié)設(shè)備及水力平衡元件，或在施工時(shí)修改設(shè)計(jì)，致使管網(wǎng)分支及單體入口等處無(wú)水力調(diào)節(jié)設(shè)施，而只用無(wú)調(diào)節(jié)能力的截止閥或閘閥。原因二在于設(shè)計(jì)因素：在室內(nèi)管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員為“保險(xiǎn)”而故意人為加大散熱器面積和管徑；在室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，由于管徑范圍限制，選管徑取大不取小，使管網(wǎng)阻力下降；鍋爐房?jī)?nèi)循環(huán)泵選擇時(shí)，一般沒(méi)有室外管網(wǎng)及室內(nèi)單體的阻力數(shù)據(jù)，以及考慮日后擴(kuò)建等因素，為“保險(xiǎn)”起見(jiàn)，泵揚(yáng)程選擇偏大；原因三在于管理因素：當(dāng)管網(wǎng)出現(xiàn)不平衡時(shí)，由于管網(wǎng)本身在設(shè)計(jì)上的限制，沒(méi)有有效的調(diào)控措施，管理者往往采取投入大泵運(yùn)行或備用泵也運(yùn)行，加大流量來(lái)減輕管網(wǎng)的失調(diào)度；在管網(wǎng)改造時(shí)，管理者也每每用加大熱網(wǎng)管徑、加大散熱器面積的辦法來(lái)解決用戶室溫偏低的問(wèn)題。因此目前我國(guó)供熱系統(tǒng)普通存在“大流量、小溫差”的運(yùn)行方式，即靠換大泵、增加水泵并聯(lián)臺(tái)數(shù)或增設(shè)加壓泵等方式提高循環(huán)流量。這種運(yùn)行方式是我國(guó)供熱系統(tǒng)運(yùn)行人員從多年的運(yùn)行實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，它在一定程度上能夠緩解熱力工況失調(diào)現(xiàn)象，因此得到了廣泛應(yīng)用。但這種大流量運(yùn)行方式的實(shí)質(zhì)，是靠提高末端用戶散熱器的散熱能力，抑制近端用戶散熱器散熱能力的辦法來(lái)達(dá)到消除系統(tǒng)熱力工況水平失調(diào)的目的，但是，它并沒(méi)有從根本上消除系統(tǒng)的水力失調(diào)。即各熱用戶流量分配不均的問(wèn)題仍未解決。在這種情況下，系統(tǒng)運(yùn)行必然存在以下一些弊端：散熱器面積選取超過(guò)理論值，管徑選取也偏大，使初投資增加；管網(wǎng)阻力小，使泵流量增大，而管路循環(huán)水泵的電功率與流量的立方成比例，使水泵電耗增大，運(yùn)行費(fèi)提高；由于流量大，導(dǎo)致鍋爐出水溫度下降，效率降低，這又導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員不得不選用大容量的鍋爐及配套的設(shè)施，使初投資、運(yùn)行費(fèi)進(jìn)一步加大。要克服采用“大流量、小溫差”不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式解決因外網(wǎng)水平失調(diào)而造成的遠(yuǎn)近用戶冷熱不均的問(wèn)題?？梢圆捎谜{(diào)節(jié)閥配合超聲波流量計(jì)、平衡閥及其智能儀表、調(diào)配閥及其智能儀表，作好外網(wǎng)的初調(diào)節(jié)，并在外網(wǎng)調(diào)節(jié)平衡的基礎(chǔ)上，減少循環(huán)水泵流量，改變“大流量，小溫差”不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。強(qiáng)化系統(tǒng)保溫與管理供熱管網(wǎng)的保溫性能決定著無(wú)效散熱的多少和供水的溫降。管道的保溫厚度是按經(jīng)濟(jì)厚度選用的，即在規(guī)定的年限內(nèi)．保溫投資費(fèi)用與無(wú)效散熱損失費(fèi)用之和最小的厚度。在確定經(jīng)濟(jì)厚度時(shí)，并沒(méi)有考慮因管道溫降對(duì)熱力失調(diào)影響而帶來(lái)的間接能耗，另外，隨著保溫材料的開(kāi)發(fā)，成本降低，原來(lái)確定的經(jīng)濟(jì)厚度不經(jīng)濟(jì)。從能耗的不可逆性，環(huán)境保護(hù)等方面考慮，適當(dāng)增加保溫厚度也是有益的。從管理方面考慮，無(wú)論是架空管道，還是直埋敷設(shè)的管道，保溫結(jié)構(gòu)在施工、運(yùn)行時(shí)可能遭受破壞，如保溫材料進(jìn)水、脫落等。這些因素都會(huì)大大降低保溫性能，無(wú)效熱損和溫降都會(huì)增大。因此，必須提高認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化管理．將無(wú)效散熱降到最低。管網(wǎng)失水控制采暖管網(wǎng)系統(tǒng)失水不但嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運(yùn)行，而且造成能源的極大的浪費(fèi)。采暖系統(tǒng)是封閉式循環(huán)體系，鍋爐供出的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)散熱器后，回水溫度一般在50℃左右，經(jīng)鍋爐再加熱能很快達(dá)到鍋爐出口溫度。如失水嚴(yán)重，為確保鍋爐正常運(yùn)行，保證鍋爐出口流量，需補(bǔ)充與失水量等量的低溫水，對(duì)二級(jí)系統(tǒng)，1％的補(bǔ)水率相當(dāng)于減少了3％的供熱量，這不僅是水耗問(wèn)題，更是熱耗問(wèn)題；水是不可壓縮的液體，如果失水嚴(yán)重，將造成管網(wǎng)系統(tǒng)壓力降低，引起鍋爐內(nèi)的被加熱水汽化，很可能引起鍋爐爆炸事故，給鍋爐的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅；用戶私自放水，將造成管網(wǎng)系統(tǒng)水流不平衡，水分布不均、直接影響區(qū)域采暖效果。而管網(wǎng)失水的主要原因?yàn)椋河脩粼谏崞鞫骂^上私接水龍頭，用于洗澡、洗衣服等；用戶為了提高自家室內(nèi)溫度，直接將散熱器出口水排入下水道；管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，腐蝕穿孔，閥門滲漏等原因造成失水，其中主要原因在前兩項(xiàng)。控制第三項(xiàng)失水，可以通過(guò)加強(qiáng)管網(wǎng)巡視，及時(shí)更換閥門，改造管網(wǎng)來(lái)解決，而對(duì)前兩項(xiàng)失水的控制，一方面靠宣傳教育輔以懲罰措施進(jìn)行管理，另一方面可在管網(wǎng)中加入腐植酸鹽等物質(zhì)，使網(wǎng)水產(chǎn)生異味，但對(duì)水質(zhì)并無(wú)影響，同時(shí)起到除垢的功能。從熱用戶因素考慮：1．按面積收費(fèi)與分戶計(jì)量我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)行福利制供暖，耗能多少與用戶利益無(wú)關(guān)，這是供熱系統(tǒng)節(jié)能工作的一個(gè)最大障礙。目前，節(jié)能和環(huán)保已成為人們的共識(shí)，隨著住房體制深化改革，住房商品化，人們已意識(shí)到供熱系統(tǒng)按用戶實(shí)際用熱量來(lái)收取費(fèi)用是供熱發(fā)展的方向。按實(shí)際能耗收費(fèi)與人們的經(jīng)濟(jì)利益緊密相關(guān)，而利益是行動(dòng)的原動(dòng)力，因此，實(shí)現(xiàn)按戶計(jì)量收費(fèi)體制是供熱系統(tǒng)節(jié)能的最有力的措施。室溫控制和按實(shí)際耗熱量計(jì)費(fèi)成為實(shí)際供熱需求和節(jié)約能源必不可少的重要組成部分。代表當(dāng)今世界集中供熱先進(jìn)水平的丹麥、瑞典、芬蘭等國(guó)家對(duì)熱用戶的室溫控制技術(shù)、設(shè)備、及熱能消耗計(jì)量等問(wèn)題十分重視。發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明，采取供熱計(jì)量收費(fèi)措施，可節(jié)能20％一30％，我們也只有遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律，把熱作為商品，由用戶自行調(diào)控使用，并按實(shí)用熱量合理收費(fèi)，才能調(diào)動(dòng)用熱和供熱雙方的積極性，進(jìn)而促進(jìn)節(jié)能。我國(guó)對(duì)集中供熱按戶計(jì)量的研究剛剛起步，對(duì)具體計(jì)量方式處于摸索階段。目前，已建立了一些試點(diǎn)小區(qū)，通過(guò)對(duì)舊有系統(tǒng)形式的改造，結(jié)果表明采用單管系統(tǒng)加室溫控制設(shè)備也可以達(dá)到節(jié)能10％～15％的效果。對(duì)新建筑供熱系統(tǒng)形式的探討，也取得了較好的節(jié)能效果，為我國(guó)的熱計(jì)量收費(fèi)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)施提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際上，“熱表到戶，計(jì)量收費(fèi)”必將引發(fā)出三個(gè)問(wèn)題：①戶用熱量計(jì)(熱表)的引進(jìn)和研制；②室內(nèi)供暖系統(tǒng)要因安裝熱表和溫控閥等調(diào)控裝置而需作根本性的變動(dòng)(如將采用雙管系統(tǒng)等)；③供暖收費(fèi)制度的改革。2．住戶內(nèi)部裝修考慮到裝飾性，大多數(shù)住戶對(duì)暖氣片加裝了暖氣罩，暖氣罩本身造成8～30％的熱量散不出來(lái)，從而導(dǎo)致住戶室內(nèi)溫度偏低，而住戶要求保證室內(nèi)舒適度，因而加裝暖氣罩住戶將多消費(fèi)熱量，繼而造成熱源部分加大能量輸出，由于是福利供暖，多數(shù)住戶室內(nèi)溫度偏高，造成了能量的浪費(fèi)。東歐國(guó)家在實(shí)行供暖按表計(jì)費(fèi)的初期也遇到這個(gè)問(wèn)題，裝暖氣罩的現(xiàn)象比較普遍，后來(lái)通過(guò)運(yùn)用法律手段將這一浪費(fèi)能源的不良現(xiàn)象消除。目前東歐裝暖氣罩的情況已不多見(jiàn)。以科學(xué)的方法指導(dǎo)運(yùn)行中的調(diào)節(jié)一方面把握上述三方面因素，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，可有效降低供暖系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)需要注意的是，大量實(shí)踐證明，同樣是非節(jié)能建筑，但供暖運(yùn)行管理水平的高低，供暖運(yùn)行節(jié)能技術(shù)措施采用的多少，都會(huì)極大地影響節(jié)能降耗的最終效果。這就是說(shuō)，在供熱系統(tǒng)節(jié)能中，盡管存在四個(gè)主要環(huán)節(jié)——設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理和設(shè)備質(zhì)量，但其中最能有效制約保暖節(jié)能效果的，應(yīng)該說(shuō)是運(yùn)行管理這一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)楣嵯到y(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工及設(shè)備質(zhì)量方面的所有缺陷，皆會(huì)在運(yùn)行中全面暴露出來(lái)．而且也只有通過(guò)排除設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備質(zhì)量各個(gè)環(huán)節(jié)中的全部缺陷，并提高運(yùn)行管理水平，才能保證供暖質(zhì)量，同時(shí)，也才可能實(shí)現(xiàn)在保暖基礎(chǔ)上的節(jié)能。當(dāng)然，設(shè)計(jì)是搞好運(yùn)行節(jié)能的前提，好的節(jié)能設(shè)計(jì)，可以免去運(yùn)行后對(duì)不合理設(shè)備的改造，既可節(jié)省初投資，又有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)的運(yùn)行節(jié)能。同時(shí)，良好的運(yùn)行管理離不開(kāi)完備的控制手段，為了進(jìn)一步改善供熱效果，提高供熱能效，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制無(wú)疑是必然的發(fā)展趨勢(shì)。1．室外溫度補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)調(diào)節(jié)對(duì)熱水供熱系統(tǒng)，采用質(zhì)調(diào)節(jié)即隨室外氣溫變化改變供回水溫度的控制策略已為多數(shù)運(yùn)行管理者采納。但目前除大型集中供熱系統(tǒng)外，真正嚴(yán)格按室外氣溫和供、回水溫度調(diào)節(jié)曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)的為數(shù)甚少，基本上是由司爐人員根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)，仍然是“看天燒火”的初級(jí)調(diào)節(jié)模式，人為因素為主。而采用自動(dòng)調(diào)節(jié)可將運(yùn)行管理中人的影響因素降到最低。根據(jù)室外環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉄崴仩t的供熱量及燃燒狀況的自動(dòng)調(diào)節(jié)，可達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的效果，將燃料的浪費(fèi)量降至最低．同時(shí)將室溫始終控制為恒溫，使室內(nèi)人員感覺(jué)舒適．這是目前燃?xì)忮仩t的一種最理想的智能型控制方式，可根據(jù)環(huán)境溫度的變化隨時(shí)調(diào)整鍋爐負(fù)荷，預(yù)計(jì)比常規(guī)方式可節(jié)約能源30％；由于其所用燃料為極易計(jì)量且價(jià)格昂貴的清潔燃料，所以節(jié)能效果是非常顯著的．以下以實(shí)例說(shuō)明采用在自控系統(tǒng)中運(yùn)用室外溫度自動(dòng)補(bǔ)償策略，配合鍋爐群控進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)的節(jié)能效果：此系統(tǒng)已在西安市商檢局鍋爐房運(yùn)行，客戶反映系統(tǒng)運(yùn)行良好，節(jié)能效果顯著。首先介紹一下本系統(tǒng)采用的控制方式：介質(zhì)出口溫度的單參數(shù)調(diào)節(jié)?？刂圃恚簩?duì)于介質(zhì)出口溫度的控制，我們將人工調(diào)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)輸人計(jì)算機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，計(jì)算機(jī)自動(dòng)整定PID參數(shù)．將PID與專家智能系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳控制。運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的基本理論和方法，把規(guī)則的條件、操作用模糊集表示。根據(jù)操作者經(jīng)驗(yàn)或其他方法得到一組PID初始參數(shù)，然后對(duì)控制系統(tǒng)響應(yīng)波形進(jìn)行監(jiān)視、評(píng)價(jià)，再根據(jù)評(píng)估指標(biāo)達(dá)到與否進(jìn)行模糊推理．實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)調(diào)整。PID控制系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖。－PID調(diào)節(jié)器－PID調(diào)節(jié)器被控制對(duì)象＋參數(shù)設(shè)定控制目標(biāo)波形觀察及評(píng)價(jià)模糊推理調(diào)整規(guī)則PID調(diào)節(jié)原理框圖實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中，將鍋爐房運(yùn)行管理人員在多年運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入相應(yīng)表格，設(shè)定相應(yīng)室外溫度范圍下的供水溫度值，系統(tǒng)根據(jù)所輸入的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成供水溫度曲線，并根據(jù)內(nèi)部存儲(chǔ)的基本供水曲線，考慮多種系統(tǒng)設(shè)計(jì)的因素自動(dòng)擬合出符合本工程的供水曲線，并依此運(yùn)行，同時(shí)指導(dǎo)多臺(tái)鍋爐的運(yùn)行方式。附圖片：說(shuō)明文字：數(shù)據(jù)對(duì)比：采用本系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是克服了人工控制出水溫度控制不及時(shí)，溫度波動(dòng)范圍大的不足，根據(jù)室外溫度變化情況及時(shí)調(diào)整供水溫度，控制鍋爐輸出熱量追隨用戶需熱量，將無(wú)效熱量減到最低。對(duì)熱用戶在保證室內(nèi)溫度達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上減少溫度波動(dòng)的影響，提高供暖的熱舒適性。基礎(chǔ)供暖曲線：室外溫度計(jì)算供暖曲線隨著室外溫度變冷，管道散熱量增加和用戶需要更多的防止室內(nèi)空氣溫度變冷，系統(tǒng)需自動(dòng)根據(jù)負(fù)荷要求自動(dòng)調(diào)定供水溫度。供暖曲線如下：供暖曲線作用舉例，如：——用2.4曲線，室外溫度每降低一度，供水溫度要提高2.4度。如果溫暖天氣關(guān)閉點(diǎn)=21度，而且室外溫度=—1度，則，供水溫度=74度。——用0.6曲線，室外溫度每降低一度，供水溫度要提高0.6度。如果溫暖天氣關(guān)閉點(diǎn)=21度，而且室外溫度=—1度，則，供水溫度=34度。如果供暖曲線選定的太低，供暖系統(tǒng)就不會(huì)在較冷天氣供應(yīng)足夠熱的水來(lái)保持室溫暖和室內(nèi)溫度前饋修正出水溫度室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)的負(fù)荷重，系統(tǒng)應(yīng)提高供暖出水溫度，達(dá)到系統(tǒng)熱量平衡。反之，室內(nèi)溫度高，系統(tǒng)將自動(dòng)降低出水溫度，以降低不必要的能量浪費(fèi)。系統(tǒng)將根據(jù)回水溫度平行移動(dòng)供暖曲線，示圖如下：因?yàn)楦鞴こ淌歉饔刑攸c(diǎn)，作為熱量最終使用者的熱用戶各自不同，因此在采暖曲線中需考慮各項(xiàng)修正：例如建筑物本身的性質(zhì)影響需考慮合理地控制和利用日照得熱量：自然室溫的變化與室外溫度變化不一定是同步的。圖1表示夏季建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同的構(gòu)造(木造、鋼筋混凝土)室內(nèi)溫度隨室外溫度的變化曲線(此處的室外溫度是指室外當(dāng)量溫度)。由圖1可知，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同，其熱容量不同、熱容量大的物體熱的慢，冷的也慢。因此，外墻越厚和材質(zhì)重的建筑物，室溫變化緩慢，變化波幅也小。即在供暖曲線選擇中還需考慮用戶建筑結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)溫度的影響，相應(yīng)改變供暖曲線的斜率和截距，使供暖曲線更符合系統(tǒng)本身的特點(diǎn)。在已經(jīng)采用多位工控機(jī)實(shí)行運(yùn)行狀況監(jiān)控的鍋爐房，要實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行供熱量自動(dòng)調(diào)整的目標(biāo)很容易，投資預(yù)計(jì)不會(huì)超過(guò)5萬(wàn)元．而它所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將是巨大的．鍋爐群控系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行對(duì)于供暖系統(tǒng)而言，鍋爐部分是熱量的產(chǎn)生者，鍋爐運(yùn)行情況的好壞直接影響用戶，所以需做好關(guān)鍵部位監(jiān)測(cè)，計(jì)量分析，確保系統(tǒng)設(shè)備安全可靠高效運(yùn)行。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)鍋爐水泵、交換器，出回水等各關(guān)鍵部位的壓力、溫度等的即時(shí)監(jiān)測(cè)和控制維護(hù)，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，以適應(yīng)環(huán)境系統(tǒng)的變化是確保系統(tǒng)安全，高效節(jié)能運(yùn)行的重要保證。目前運(yùn)行的大多數(shù)鍋爐房均未設(shè)鍋爐群控系統(tǒng)，即使有少數(shù)鍋爐房設(shè)計(jì)了多臺(tái)鍋爐群控裝置，但在運(yùn)行中也多被束之高閣，究其原因，主要是群控系統(tǒng)模式實(shí)用化研究還不夠成熟，用戶對(duì)群控系統(tǒng)的優(yōu)越性不完全了解，對(duì)此種自動(dòng)控制沒(méi)有信心。實(shí)際上，鍋爐的群控系統(tǒng)是對(duì)鍋爐房或整個(gè)供暖系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行控制。它包括對(duì)幾臺(tái)鍋爐及輔助設(shè)備的綜合管理，同時(shí)根據(jù)內(nèi)部專家系統(tǒng)的指令調(diào)整各臺(tái)鍋爐的運(yùn)行方式，作到整體效率最優(yōu)。對(duì)于一個(gè)鍋爐房有二臺(tái)（含）以上的鍋爐，采用鍋爐集中控制系統(tǒng)，能有效提高鍋爐的季節(jié)效率及減小能源的損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。以下僅以群控系統(tǒng)提高鍋爐季節(jié)效率的控制原理為例簡(jiǎn)單介紹：在目前國(guó)內(nèi)的鍋爐的額定效率普遍都在85%以上，而