供热系统的能量消耗因素及提高热能利用率的措施

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1、供热系统的能量消耗因素及提高热能利用率的措施冯玉刚（大庆高新区规划建筑设计院，大庆163000）摘要：随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，对能源的节能及高效利用已成为重要研宄方向，为此，木文首先论述了供热系统消耗能量的环节，分析了供热系统能耗悬殊的原因，并提出提高供热热源利用率的措施。关键词：热能工程；供热系统；能量消耗中图分类号：TU83文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）03-0158-01热能工程是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在

2、国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。热能工程是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。未来能源发展中，如何充分利用天然气、水电、核电等清洁能源，实现能源、经济、环境的可持续发展将是中长期能源发展面临的重要选择。1供热系统消耗能量的环节供热系统由热源反热能送达热用户，一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。我国城市集中供热热制备主要来自燃烧化石燃料（煤、油、气）的区域锅炉房和城市热电厂。热能输送由热网承担，供热管道由钢管、保温层和保护层组成，其结构依

3、敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式。它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。能量转换是通过热力站交换器把一级网的热能传递给二级网，并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源，主要耗能设备是热交换器、二级M系统循环水泵和补水泵。用热环节即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖。2系统能量消耗的几个方面2.1系统热耗供热系统从热制备→转换→输送→用热环节的能量进入和输出必须相等，即：输入能量=可用能量+∑能量损失能源利用率=可用能量/输入能量可以这样认为：供热

4、系统是由多个子系统组成。热用户是终端，采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统，热力站热交换器成为该子系统的能量转换点，一级网水则为它的热源。锅炉房（或热电厂首站），一级网和热力站组成一级网子系统，热力站是该子系统的热用户，锅炉受热面（或首站热交换器）成为能量转换设备，锅炉（或热电厂流经汽机制蒸汽）是热源。锅炉本体（或热电厂）自成一个子系统，称为热源子系统。若设采暖散热器耗为NO,二级网管路热损失为E1，泄露漏热损失E2,热力站内热损失E3,二级网管路热损失为E4,泄漏热损失E5,锅炉房（首站）内热损失

5、E6。输入能量是燃料热N3,能量损失包括化学不完全燃烧损失E7、固体不完全燃烧损失E7、飞灰热损失E8、灰渣热损失E9,排烟热损失E10、（热电厂还应增加一项；供热分扪的厂内热损失E11）,输出则是二级网子系统的输入能量N2。则：一级网子系统的输入热量N1=NO+E1+E2+E3;—级网子系统热能利用率Bl=100×NO/Nl（%）；二级网子系统的输入热量N2=N1+E4+E5+E6;二级网子系统热能利用率B2=100×Nl/N3（%）；热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+E9+E10（+En

6、；热源子系统热能利用率B3=100×N2/N3即锅炉热效率（热电厂热效率）（％）;供热系统热能利用率B=Bl×B2×B3o2.2系统电耗系统电耗评估与热能评估一样可以子系统后叠加。系统主要耗电设备奋循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等。2.3系统泄漏损失系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。3供热系统能耗悬殊的原因分析3.1设备效率的不同锅炉热效率是衡量热源子系统热能利用率的指标。体现燃料热被奋效利用的程度。燃煤供热锅炉的设计热效率（≥7MW）—般在75%-85%（燃油、汽供热锅炉热

7、效率在90%左右）。但在使用吋，由于锅炉结构、燃料供应、技术水平、管理水平、人员素质等方面不同的原因，使锅炉的运行效率差别很大。3.2输送条件的不同热网热效率是输送过程保热程度的指标，体现管道保温结构的效果。一般热网热效率应大于90%-95%。从上面实测情况看，直埋敷设管道能达到这一要求；而架空和管沟都达不互要求，其热损失远大于10%。3.3运行技术水平的不同热网水力失调度是流量分配不均程度的指标：按用户热负荷分配流量,使每个用户室温达到一致II满足要求，则失调度为1,即热网无水力的失调，若分配不当，出现冷，热不均现象，说明

8、有水力失调，其失调度是大于或小于1。大于1，会把用户室温过高，导致热量浪费，小于1，会使用户室温达不到要求，供热不合格是不允许的。按照室外温度绘制运行负荷图、温度图、流量图甚至吋间图，并以它们指导运行。这样可以避免初、末寒期供大于需，浪费能量。热源的容量和台数是由设计人员根据设计负荷、最大