供热节能对能源的可持续发展实际意义较大。相关人员可以从供热管网的优化设计、合理规划和提高管网运行效率等方面入手,提高供热的有效性,使能源消耗量减少;另外还可以从能源方面入手,选择新能源或使用效率较高的热媒和热源。如此,供热管网才能实现全面节能。本文主要从工业园区供热管网运行的节能对策进行研究。
一、工业园区供热管网节能现状
现状主要体现在以下三方面:第一,当前国内多数的工业园区供热系统运行比较随意,只在规定时间内完成供暖,却未考虑能源消耗问题和经济性问题,这是缺乏规划的典型表现。工业园区内的供热管网使用时间已不短,相关的管网大多是在工业园区建立时期安装的,所以管道铺设并未得到合理规划。在工业园区规模扩大后,很多功能空间的供热管网都是后来铺设的,在原设计方案基础上安装新管道,难免会遇到问题或存在偏差,这便造成了供热管网杂乱的现象。第二,在新管网铺设过程中,相关人员一般都是利用循环水泵来扩大供热范围,满足所有空间的供热需求。循环水泵主要与原设备呈并联方式,虽然会分散部分供热量,但总的来说连接循环水泵的供热空间和供热效率并不是很大。在此过程中,还会出现热量散失现象,这也造成能源浪费。第三,工业园区昼夜对供热需求要求不同,所以其供热负荷也要有所不同。在原来的供热设计中,相关人员并未考虑到这一点,所以供热负荷呈现统一化,但夜晚工作区很少,所以需要的供热负荷也低,相关人员在优化设计供热管网时,还应针对这点对管网负荷进行调节,使供热压力减轻。在实际中,供热管网未得到优化设计,所以依旧存在夜晚供热系统照常运行的情况,这便造成了浪费。基于供热系统这些运行现状,相关人员要对管网的水力工况进行模拟计算,同时善于总结运行规律和运行特性,最终将其纳入到节能方案中。
二、工业园区供热管网水力工况模拟
在供热管网优化设计中,相关人员要将管网的水力工况数值作为重要的参考依据。在计算水力工况数值时,相关人员应借助先进的计算机设备和相关软件,模拟供热管网运行状况。规模较大的工业园区,其管网分布比较复杂混乱,相关人员需要将这些管网分部信息以及供热现状等信息输入到网络中,建立相关模型,以加强供热分析和水力工况计算。计算结果要应用在环路平差方法中,以便对供热用户的热流量进行计算。工业园区昼夜供热方式不同,所以工业园区可以使白天的负荷处于饱和状态,夜晚处于低负荷状态,前者中的水泵也需要满负荷运行,后者中的水泵耗能量会降低。在水泵节能方面,相关人员可以利用变频调速原理来优化水泵运行方式,最终使水泵能源消耗量降低。在工况计算时,相关人员要了解设计工况,也要从实际出发,计算实际工况。两种工况之间如果数值相差甚远,则不需要调整水泵数量;如果数值相差无几,则需要减轻夜间水泵负荷,停运一台水泵,使另一台扬程满足要求的水泵处于运行状态。当然这需要在水泵供热动力充足情况下进行,如果不符要求,相关人员还需要另辟蹊径,制定其他的节能措施。
三、工业园区供热管网运行的节能对策
1、分时供热与连续供热结合起来
工业园区昼夜不同时间段的供热要求和供热量需求不同,基于这一特点,相关人员完全可以采取分段供热和连续供热的方式,如在夜间采取分段分时供热,白天则采取连续供热方式[3]。两种供热方式要结合起来,以满足不同的供热需求。连续供热时间较长,为了达到节能目的,相关人员还要使连续供热方式中的温度降到一定范围内,当然是在满足供热要求前提下降温。如果供热要求较高,则需要使用分时供热方式。在供热方式应用中,相关人员还应利用控制设备,控制水力工况,使其处于平衡状态,不会影响传热效率。
2、保证热网运行参数的精确性
运行参数越准确,精度越高,热网中的热流量越小,消耗的热量越少,送往用户的热量也越均匀。在实际中,经常会出现热量损耗过大以及取热设备质损现象,这与热量传输效率低有关,在低传输状态中,用户设备的热量是不均匀的,此时系统流量也会增加。这普遍反映了水力工况失调问题,相关人员应通过增加循环水流量来控制供水温度。
3、以水暖供热代替气暖供热
水暖供热方式不仅会提升供热效率,减少热量散失,供热管道中的水也可以得到循环利用,这极大体现了节能理念。气暖在能源节约以及供热方面的优势明显不如水暖。相关人员在对水暖供热管网进行优化设计时,还应合理设计管道坡度,使其适应水体流动;同时要做好防渗漏工作,但不能使管道处于完全封闭状态,通过在管道上设置阀门来释放热气,使管道内不存在气体。水暖管道安装施工验收非常关键,相关人员要多通过压力试验或试水等方法进行验收,以保证管道安全运行、可靠运输。
4、提高供热管道的传输效率
供热管道传输效率提高意味着供热效率高,浪费的热量就少,消耗的能源随之减少。主要措施:一方面要提升供热管道的管理水平。对管道进行合理布置和规划,使其安装路线更加清晰;在管道应用中,相关人员应加强设备检修力度,保证管道不出现问题,只有保持热量通道的质量和性能,管道的传输效率才不会降低。另一方面要重视用户端管理。减少用户的供热管道失水现象,使热媒保持正常,热量传递才会高效,很多用户没有意识到管道管理的重要性,随意防水或将重物、湿物放在管道上,使管道的质量和性能下降,热量传输效率便会降低。
5、优化设计供热管网
在供热管网优化设计中,相关人员应合理划分热力站址和数量,做好管道安装前期环境勘察工作,使管网分布更加合理。在管材选择方面,配合直埋敷设的方式,选择保温性能、防腐性能强的管道,同时做好管道焊接安装等工作,另外还要参考水力计算数据,使管网敷设合理有效,保证工业园区供热管网运行节能。