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山地型小区供暖外网设计

随着社会的发展，城市人口的增加，城市建设用地的减少，在多山的城市如大连等地，建设山地型小区不可避兔；另外随着环境污染的加剧，崇尚自然、回归自然成为人们物质和精神追求的一个目标。经过有关专家、部门的论证审批，野外型住宅、乡村型住宅、山地型住宅等一大批具有自然特色的住宅小区应运而生，山地型住宅小区成为现代住宅小区发展的一个方向。下面就以笔者设计的吉林市运河里住宅小区为例，谈一谈山地型住宅小区的供暖外网设计。外网设计可分为热源与管网两大部分，下面分别予以说明。

1、热源

热源的选择应根据中心城市供热条件、小区周围环境条件、小区内部设施条件、投资情况等综合确定。通常可按照以下顺序选择热源：

①城市热网；

②集中供热锅炉房，可分为电热型、燃气型、燃油型、燃煤型4种；

③新型能源，如太阳能、地热能、风能等。

1.1　城市热网供热

当小区在城区附近（1～2km），且城市热网条件较好，那么利用城市热网作为供暖热源应是第一选择。它的优点是热源稳定，初投资较小，运行管理简单，对自然环境影响小，环保价值高。它的不足之处是缺乏热水供应，适合于标准较低的住宅小区，如果小区标准较高，就要考虑加设换热泵房或热水供应锅炉房。

供热泵房一般设置在山下，便于热源接设、设备的运输和安装、小区的物业管理等；内部设备一般包括计量设备、循环水泵、定压装置、换热器（可选）、升减压装置（可选）及水处理设备（可选）等。

1.2　集中供热锅炉房

当小区距城区较远，或不具备与城市热网接设的条件时，应设集中供热锅炉房。它的特点是内部设置灵活，可提供热水，不足之处是初投资较大，运行管理较复杂。锅炉房根据燃料类型可分为电热、燃气、燃油、燃煤4种，从环保角度看电热最好，燃气、燃油次之，燃煤最差；从投资和运行费用角度看，电热、燃气、燃油较高，燃煤较低，一个供暖季能耗费用燃煤仅为其它形式的正巧左右，所以，通常情况下宜选用燃煤型锅炉房，以节省初投资和降低运行费用。如果在风景名胜地区、旅游疗养胜地，建议选择电热型锅炉，它污染小，自动化程度高，缺点是受电力条件限制及电能无法储备，但在未找到新能源之前它是最好的热源形式；由于燃气、燃油和燃煤锅炉房在消防和燃料存储方面存在较多的问题，应尽量少选，非选不可时应解决好消防和燃料存储等问题，并应与消防部门沟通，签署有关协议。

在选用锅炉房设备时，应尽量选用环保型设备，如低噪声风机、低噪声水泵、脱硫型除尘器等，在社会环保意识逐步增强的形势下，环保应成为设计的首要任务之一。另外还要与建设单位（开发商）做好设备选型的协商工作。

1．3　新型能源

新型能源的使用，在我国仍处于试验阶段。比较典型的新型能源有太阳能、地热能、风能。在我国华北和西北的大部分地区，日照时间长，太阳辐射照度高，对于太阳能的利用有着充分的自然条件，很多科研机构和高等院校已对其进行了一定的研究，并取得了较好的进展。这些能源形式由于受技术条件、地区条件、地理条件、投资条件的限制和影响较大，只能在局部地区、局部范围内使用，无法大面积推广使用，但其优越的环保价值、低廉的运行费用已得到国家有关部门的充分重视，相信在不远的将来一定会作为主要的能源形式的。

2、管网设计

2.1　管道敷设

山地型小区地质条件一般比较复杂，各用热点之间高差大，管道的敷设方式根据具体情况大致可分为3种：架空、直埋和地沟。

在通常情况下，如果小区地面和道路规划比较好，房屋附近较平整，宜设置供暖地沟，且应采用通行地沟，以便于管道安装、检查和维修。一般情况下可采用阶梯状地沟与竖井相结合的形式。笔者设计的运河里小区位于半山坡，总面积 10万㎡，供热锅炉房位于山脚下。小区内住宅高低错落，地质条件变化复杂，并且道路纵横交错。设计中针对落差大（相邻两楼高差5～7rn）、楼距近、道路窄 （两楼间包括道路距离 12 m）等具体问题，借鉴了排水落差井的原理，采用了阶梯式爬坡、单双层管道竖井相结合的形式，即管道整体呈阶梯状上升，管道翻身处设单层竖井，高低连接、横过道路处，根据情况设单层和双层管道竖井，即出户处设第一层竖井，管道翻身、横过道路后再设第二层竖井，然后翻身人户，使得管道能够顺利通行。

架空敷设一般用于以下情况：

①多雨地区，地下水位高，采用有效防水措施经济上又不合理时；

②湿陷性大孔土或具有较强腐蚀性地段；

③不影响道路通行；

④压力大于2．2 MPa，温度大于等于350℃的蒸汽管道；

⑤冬季平均气温较高（一5℃左右）地区；

⑥地形复杂、标高差较大、土石方工程量大或地下障碍很多且管道种类较多时。

架空敷设的优点是投资省，管道受地形影响小，架设方便；缺点是美观性差，热损失大，在寒冷地区，尤其是高寒山地极易发生冻害，设计时要特别注意。

直埋敷设应尽量少采用，因为：

①山地的地质条件复杂，原土及回填土层强弱不均，沉降不均；

②管道基础不易处理，特别是爬坡段及上下翻身处；

③岩层区埋深无法保证。

在土壤地质条件比较好的地方，可酌情采用。

2.2　系统水力平衡

系统水力平衡是决定供暖效果好坏的关键因素。由于山地型小区各热用户地势高低不一样，对供水温度、压力的要求可能也各有不同，因此在设计阶段必须绘制热水网路的水压图，用以全面地反映热网和各热用户的压力状况，并确定保证能使其实现的技术措施。同时，在实际运行中，还可以根据网路实际的水压图全面地了解整个系统的压力状况，分析和解决运行中的问题，保证安全运行。

在具体设计中可按以下几条原则进行设计。

①系统可采用枝状管网异程系统，以节省投资，原则上采用1～2条主干线；

②主干线设计比摩阻一般可采用400～800Pa／m；

③支线宜采用同程式系统，以确保末端热用户有足够的资用压力；

④干线、支线应按允许压降确定管径，但热水流速不宜大于3．5 m／s；

⑤每条支线间平衡压差不宜超过 10％，否则在压力不足或供热温度较低的情况下，山顶用户供暖将会受到影响；

⑥如果个别支线难以平衡，可以考虑在各支线和用户热力人口加设调节装置。

在运河里小区中，主干线的长度约 800 m，最大管径为DN350.为了保证供热效果，经反复比较确定了“一干带三支”的系统平衡方案，每条支管线的长度在350～400 m之间，支线管径确定在DN125～15O之间。为了更好地保证供热系统的水力平衡，在外网中采用了一种新设备——水暖人口平衡问，它集关闭、调节、除污于一体，有效地保障了外网系统的运行。实践证明，该方案的施行使得小区取得了良好的供暖效果。

2.3　系统定压

2.3.1　当采用城市热网热源时，其系统定压（通常为0.35～ 0.4MPa）一般不能完全满足小区的定压要求，因此对于高差较大的小区，其供暖系统的定压可仿照高层建筑的定压形式，即采用双水箱分层式供暖定压系统，整个小区的供暖系统按山的坡向分成两个或两上以上，低区可与外网直接相连，它的高度主要取决于室外管网的压力工况和散热器的承压能力，高区部分增设高低位水箱，利用进回水两个水箱的水位高差进行高区系统循环，同时利用低位水箱的非满管流动的溢流管使系统与外网回水管压力隔绝，从而达到单独定压的目的。目前我国大部分的高层建筑均采用此种系统定压形式，在实际中已得到认可。此种定压系统的优点是人口设备少，降低了系统造价，缺点是采用开式水箱，空气容易进人系统中，增加了系统的腐蚀因素，另外需设专门的水箱间，影响建筑物美观。

2.3.2　当采用小区集中供热锅炉房为热源时，对于高差不大的小区，可根据小区的静水压线及散热器的承压能力采用一次定压，高区部分选用普通散热器（承压能力为0．2～0．4 MPa），低区部分选用高压散热器（承压能力为0．6～0．8 MPa）；对于高差较大的小区，低区部分由锅炉房直供并进行系统定压，高区部分可以通过在锅炉房内增设一套水一水换热器，单独定压，使之与锅炉房直供系统相隔绝。此形式系统运行稳定，但增加了锅炉房初投资及运行管理费用。

定压方案的选择应根据小区实际情况、投资情况及系统布置情况综合确定，不必机械照搬，以免影响供热效果。

3、设计中应注意的其它问题

供暖热网只是小区的配套辅助工程之一，做好与其它专业和系统的协调、配合也是一项重要的工作。例如：锅炉房选址时，如规划方案未选在下风向时，应建议重新确定锅炉房位置，无法改变时应采取适当的措施；外网敷设时应详细征求建筑规划、结构、地质勘探、电力及通信部门（专业）的意见，以保证管路敷设的畅通；架空敷设时应注意架空高度能否满足河流、道路通行的要求，在有输配电线路时，管道是否应加设防护；排水是否与供热地沟碰撞、交叉等等问题。外网工程经常会碰到一些不可预见的实际问题，如：地下管线，电缆、不明建筑物等，因此对可能产生的问题要有心理准备，一旦发生问题能拿出解决方案。

总之，山地型小区供暖外网的设计是一种既传统又新型的外网设计形式，是暖通设计走向多元化、多维化的一种体现，它要求设计人员要有较高的总体素质、深厚的理论基础、丰富的平面设计经验以及善于创新的精神，而把各种知识和经验融会贯通则是其精华所在，也是笔者在设计过程中体会最深之外，在此提出，供同行们参考。

近年来，随着市场经济的快速发展，旧的供热体制对供热事业发展的影响也愈来愈明显，诸如供热建设资金不到位、投资渠道单一、热源能力严重不足、收费政策不配套、供热企业管理体制落后等原因，使供热企业经营困难，供热质量下降，严重影响了城市供热事业的健康快速发展。结合这种现状，我公司领导带头，全体干部职工共同努力，齐心协力，始终坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面落实党的十六大精神，以“内抓管理、求实创新、外拓市场、凝聚发展”作为我们的企业精神，把“奉献100%的温暖”作为服务于区域用户的永恒追求。

咸阳市集中供热工程是经国家计委计投资[1997]1602号文件批准立项，热网工程部门由咸阳市热力公司建设、经营和管理，2001年陕西省计委陕计项[2001]522号文件批复热网工程初步设计，概算总投资9050万元，被列为省、市重点工程建设项目和咸阳市政府城建“十件实事”之一。工程范围分南、北两支线，北支线以热电厂为主要热源。现以南支线为主，南支线从热源至体育场什字的政府换热站，管网敷设到金旭路、朝阳二路、人民东路、东风路立交桥以南、民生路、乐育路、渭阳东路、渭阳中路，新兴南路等路段，供热管网敷设总长度为33.085公里，区域内供热面积222万平米。现已累计完成投资7850万元，敷设管网17.55公里，建成热交换站35座，蒸汽计量用户增加到39家，供热面积达122万平方米，全年营业收入增加到740万元，比三年前增加了27%。

为使我公司集中供热工作能正常有序进行，确保热源供应，公司领导大胆创新，敢想敢干，一方面积极联系长庆石化公司，利用该公司工业余热为南支线的补充热源，另一方面公司于2003年租赁了咸阳市印染厂两台20吨/时的闲置锅炉，并又投资安装了一台20吨/时的锅炉，作为东区热源供应的应急调峰热源。现我公司总供热能力为60吨/时，供热能力比原来增加了三倍。

长期以来，城市集中供热一直作为一项社会福利事业，由政府承担，而用热者不交费或少交费造成供热企业投入逐年增加，负担过重。供热行业又由于受到环保政策的支持，随着城市基础设施的加强，市民生活质量的提高，要求供热的呼声愈来愈切。但是受到计划经济体制影响，传统的经营模式影响供热事业的发展。为此，2004年，咸阳市政府出台了我市城市集中供热管理办法，我司乘胜追击，加大人力、物力进行宣传，从根本上让市民改变“热是福利”的意识，正确认识“热也是一种商品，谁用热谁交费、用多少热交多少费”的原则。为提高工作效率，公司近几年从规范化入手，实施岗位运行责任制和激励政策，明确责任，化分区域，加强学习培训，注重工作能力素质提高，突出以人为本观念，对全体干部、职工进行目标任务考核机制，由规范到科学，始终坚持以“服务用户”为目标，牢固树立服务也是生产力的理念，实施优质服务。为保证优质服务规范化，公司严格要求全体员工必须做到“三统一”、“四做到”、“五不准”、“六个一”、“七不让”。为提高供热质量，对已有蒸汽用户安装红外远传装置，及时解决处理用户提出的问题，确保供热管网的平稳、安全、顺利运行，已安装完成21家，做到报修处理及时率达到100%，热费回收率达到95%以上。

伴着十七大的胜利召开，踏着高昂的音乐旋律，我公司又站在了新的起跑线上，我们正以一个新的面貌，在不断增强企业综合实力的同时，迎接着又一个新的挑战，我们将提高城市集中供热的现代化水平，为咸阳市市民生活质量的提高，为城市的经济发展作出新的贡献。

本条例所称热源单位，是指为供热单位提供热能的单位。

本条例所称供热单位，是指利用热源单位提供或者自身生产的热能从事供热经营的单位。

本条例所称热用户，是指消费供热单位热能的单位和个人。第三条　本条例适用于本市行政区域内城市供热的规划、建设、管理、经营和使用。第四条　城市供热实行统一规划和管理，以集中供热为主导，多种方式相结合，有计划地取消分散燃煤锅炉供热。

鼓励和支持社会力量发展城市集中供热。

鼓励利用可再生能源、清洁能源供热。

积极推行分户计量用热。第五条　市人民政府应当加强对城市供热工作的领导，协调解决供热工作中的重大问题。

市供热行政主管部门负责本市的供热管理工作，组织实施本条例。

县（市、区）供热行政主管部门负责本辖区内的供热管理工作，并接受市供热行政主管部门的指导和监督。

发展和改革、规划、财政、物价、税务、国土资源、环境保护、市政、房地、质量监督等有关部门，应当按照各自职责，做好供热管理工作。第二章　规划建设与设施管理第六条　市供热行政主管部门应当会同有关部门编制城市供热专项规划，经市人民政府批准并公布后实施。

市供热行政主管部门应当按照城市供热专项规划，编制城市供热近期建设计划，经市人民政府批准后，组织实施。

城市供热专项规划应当符合土地利用总体规划并纳入城市总体规划。

新建、改建、扩建的供热工程，应当按照城市供热专项规划及近期建设计划进行。第七条　城市建设和改造应当按照城市供热专项规划，配套建设供热设施或者预留供热设施建设用地。

配套建设的供热设施用地或者预留的供热设施建设用地，任何单位和个人不得擅自占用或者改变用途。第八条　市供热行政主管部门应当根据城市供热专项规划、近期建设计划，制定集中供热扩网计划。有关供热单位应当按照集中供热扩网计划发展集中供热。第九条　新建建筑的供热系统应当符合国家建筑节能标准，采用高效、节能、环保型设备，实行分户控制、分户计量。

改建、扩建建筑应当按照前款规定，对供热系统进行分户控制、分户计量改造。

违反前两款规定的，规划行政部门不得进行规划审批，建设行政部门不得颁发施工许可证。第十条　政府应当组织有关部门制定对既有建筑供热设施的改造计划，逐步实行分户控制、分户计量。第十一条　供热工程建设，由供热行政主管部门和规划、国土资源、环境保护、质量监督等部门依法审核并办理有关手续后，方可进行建设。从事供热工程施工的单位，必须具有相应的资质证书。

热源、热网管道等供热设施的改拆、移动，应当经供热行政主管部门批准。第十二条　供热工程竣工后，建设单位应当依法组织竣工验收，并于验收合格之日起十五日内将竣工验收资料以及有关部门的验收意见报供热行政主管部门备案。供热工程未经验收或者验收不合格的不得投入使用。

与供热工程有关的供热单位应当参加供热工程竣工验收。第十三条　新建、改建、扩建城市道路时应当依据城市供热专项规划同时设计和敷设热网管道。

城市热网管道确需穿越单位、厂区或者宅院时，相关单位和个人应当予以配合。因穿越施工造成设施损坏的，建设单位应当予以修复；无法修复的，应当给予赔偿。第十四条　新建建筑物或者构筑物与热网管道的间距应当符合城市总体规划和国家制定的《城市热力网设计规范》、《城市工程管线综合规划规范》。新建、改建、扩建建筑的地下管线与热网管道交叉、相邻、并行涉及热网管道安全的，相关管线单位应当协商解决。

在热网管道周围种植树木、堆放物料等行为，不得影响热网管道的安全。第十五条　供热设施维修、养护责任按下列规定划分：

（一）热源单位厂区内的供热设施由热源单位负责维修、养护；

（二）实行间接供热的供热设施，从热源厂出墙一米至供热单位所属热力站出墙一米，由供热单位负责维修、养护；热力站出墙一米至热用户室外即二次管网、庭院网，有单位的由单位负责维修、养护，无单位的由供热单位维修、养护或者由政府责成有关方面维修、养护；

（三）实行直接供热的供热设施由供热单位负责维修、养护；

（四）居民热用户室内的供热设施由居民维修、养护。

前款第二项、第三项规定的维修、养护费用标准按价格主管部门的规定执行，并在价格调整中计入热价成本。

开式供热系统是当系统中的水与外界空气有接触或系统中的水向外界释放或流失时，系统需要不断地补水。闭式系统是采暖系统中的循环水既不与外界空气接触又不向外释放。

在闭式热水供热系统中，网路循环水通过间壁式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。在开式热水供热系统中，热水供应用户的用水直接取自热网循环水，热网的循环水通过大量的直接连接的供暖用户系统，水质不稳定和不易符合卫生质量要求。

扩展资料：

注意事项：

热负荷的计算。对于取暖设计，热负荷的计算很重要，这是设计地暖系统的根本。

地暖系统的选择。根据房间的情况以及整栋楼的取暖情况进行分析，确定地暖系统使用水地暖合适还是电地暖合适。

根据房间的布置情况设计水暖盘管的布置间距以及电地暖的布置间距

根据选择地暖形式的特点进行规范铺设。防止传热不好的情况发生，比如尽量采用湿法铺设，如果使用的是地板，那么需要增加金属导热装置提高传热性能，从而保证地暖的取暖效果。

参考资料来源：百度百科-闭式系统

参考资料来源：百度百科-供热系统

最不利环路供回水干管压力损失指从热力站（或锅炉房）出发至最不利端总的压力损失，计算可采用该算法或详细水力计算。概算指您在设计时取的平均比摩阻的值，然后乘以总管线长度，再乘以2（供回水为双线，所以×2）再×1.2（考虑局部阻力）即可算出总的压力损失。详细的水力计算要学习专业知识，利用热水水力计算表等工具计算，也可以一些小程序进行计算。

至于末端用户的压力损失，则和首端用户或中间用户的压力损失是一个概念，指用户室内采暖系统的压力损失。

简单的说一个是外网的压力损失，一个是室内的压力损失。

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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。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵（循环水泵、补水泵和加压泵）；它们耗用的能源是燃料、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式（包括恶化真空）供热机组排（抽）汽通过热能转换装置（通常称为首站热交换器）传递给热网系统；首站是供热系统的热源，主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵。它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热；通常可能用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。

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。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度；热网补水率来表示热网水泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵，以降低和改善系统水力工况（设置在非空载干线上，还能节省输送电耗），它的能量消耗设备是水泵，可用单位供热量的耗电量来评定耗能水平。 毕业论文 http://www.bylw8.com

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、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热；通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。

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（为简化分析只谈最大热用户）。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能耗量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度；其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。

2．系统热耗的估计

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；供热分担的厂内热损失E11），输出则是二级网子系统的输入能量N2。 毕业论文 http://www.bylw8.com

则：一级网子系统的输入热量N1=NO+E1+E2+E3

一级网子系统热能利用率B1=100×NO/N1（%）

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×N1/N3（%）

热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+E9+E10（+En）

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=B1×B2×B3

3．系统电耗的估计

系统电耗评估与热能评估一样可以子系统后叠加。系统主要耗电设备有循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等，它们单位供热量的电耗由下式计算：

（1）水泵耗电量

式中，G……水泵运行流量 m3/h；ΔH……水泵运行扬程 m；η……水泵运行效率%；∑NO……系统供热量； h……有效小时数。

（2）风机耗电量可用同一个计算公式。此时

式中，G……风机运行风量 h；ΔH……风机运行风压 m；η……风机运行效率（对皮带传动应包括机械传动效率）%；∑NO……系统供热量

4．系统泄漏损失的估计

系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。

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(1) 水资源损失量可认为等于系统补水量BS。若系统运行循环水量为G，则

系统补水率P=100×BS/G （%）

(2) 系统泄漏热损失由下式计算：

单位供热量的泄漏热损失BR=（P×G×ρ×c（t1-t0）/∑NO）式中ρ……水的密度，C……水的比热，t1……供水温度，t0……水源温度

二、从供热系统供热现状看节能潜力

下面列举一些实例，一是说明供热系统供热现状能耗存在着很大的差别，节能潜力巨大。二是说明经科学技术来改进和完善的系统，节能效果显著。

1．1993年北京对住宅供暖煤耗进行抽查，结果是煤耗差别很大；数据如表2-1；

1993年北京住宅供暖煤耗情况统计 表2-1

单位供暖面积煤耗（kg/m2）

22

25

31

39

占全市最单位的百分数（%）

5

20

45

30

与全市煤耗平均值比较（%）

-30.71

-21.26

+2.36

+19.08

说明：H煤发热量为23.03MJ/Kg

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H全市煤耗平均值为32.75 Kg /m2。

2．沈阳惠天热电有限公司沈海热网（原沈阳第二热力公司）应用微机监控，节能可观：该公司于1993年12月7日对33个微机监控的热力站统计，采暖平均热指标为35.5Kcal/h·m2，而无微机监控的热力站统计，采暖平均热指标为42 Kcal/h·m2。这说明采用微机监控，实施科学运行，消除系统失调，可节能15%左右。

3．山东省荣成市供热公司安装自力式平衡阀，即节能又增收：该公司文化站（热力站）是以热电厂蒸汽为热源的一个热力站。供热面积12万平方米，分东、南、西北三条支线，连接91热用户。1997年在供水或回水管上共安装73台自力式流量控制器（除末端和压差较小的引入口不设置外，占全部热用户的80%），使热网系统水力工况大为改善；原来三条支线的供回水温差分别为东区5.5℃、南区9.1℃、西北区15.2℃，现在的供回水一样，都是13℃，实现了水力平衡；经调整后的单位供热面积循环水量在2-3公斤/小时，大多数在2.5公斤/小时，达到设计要求；在与去年蒸汽用量持平的情况下，增加供热面积1万平方米，增收用户热费达18.8万元。只运行一强45KW的水泵（原来是二台30KW的水泵），节约循环水泵电费约70万元。说明二级热网改善，解决水平失调，就可节约热能8%，循环水泵电功率减少25%。

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4．山东省烟台技术开发区热力公司发现架空和地沟敷设管道的热损失很大：该公司于去年冬天对热力管道保温状况进行测定。发现热网效率低于90%，其中架空和地沟热损失占85.5%，其保温效果远不如直埋敷设。经初步整理的结果如表2-2。

三种敷设方式管道保温状况实测数据表 2-2

敷设方式

架空

地沟

直埋

管道外径（mm）

820

820

529

测点间距（m）

355

2133．5

2647

保温材料/厚度（mm）

海泡石/20

岩棉/68

聚氨脂/50

实测流量（m3/h）

2228

1364→2073

353.5→447.3

管壁温度（℃）

69.8→9.5

69.5→67.9

69.3→8.4

单位面积热损失（W/m2）

850

572

92

沿途温度降（m2/km）

0.85

0.75

0.34

说明：实测时间：1999.2.1. 实测时室外温度：3-4℃ 毕业论文 http://www.bylw8.com

5．山东省烟台市民生小区计量收费改造试验有效果：1997年在建设部城建司的指导下，美国霍尼韦尔公司与烟台市合作在烟台市民生小区建立示范点进行计量收费的实验。试验有单管式和双管式系统，并有相应的对比楼。

试验楼内采暖系统入口都安装热量计、散热器前都设温控阀；入口的自力式压差控制阀、立管的平衡阀、散热器回水支管制流量表、散热器上的热分配器按不同方案设置、对比楼内只在采暖系统入口安装热量计。

根据一个冬季运行的数据表明，没有过热和地冷现象，用户满意，能耗都低于对比楼，节能率4.13-10.76。

三、供热系统能耗悬殊的原因分析

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。体现燃料热被有效利用的程度。，燃煤供热锅炉的设计热效率（≥7MW）一般在75-85 %（燃油、汽供热锅炉热效率在90%左右）。但在使用时，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。好的，能达到设计热效率，保证锅炉出力。差的，燃烧不完全、排烟温度高、各项热损失大，热效率不及50%，锅炉出力大帐降低；导致能源浪费，大气环境污染增加。

¨风机、水泵效率是电能转化为有用功的份额，体现电能被有效利用的程度：目前，风机、水泵效率一般在55-75%。它们的流（风）量和扬程（压头）的选择与配置是十分重要的，选择与配置得当，装机电功率合适，运行工作点处于设备高效率区域，电耗少。选择与配置不当（一般是偏大），装机电功率偏大，运行工作点偏离设备高效率区域，则电耗多，两者的相差可达10-30%。不仅如此，锅炉的鼓、引风机配置不当，还会导致锅炉热效率下降。循环水泵配置不当，还会系统水力工况。 毕业论文 http://www.bylw8.com

风机是热源子系统的主要附属设备，水泵是热网（一级和二级）网子系统的主要设备。其电耗大小，不但对电资源有影响，也对运行成本有显著影响。由于城市集中供热热负荷有随气候及用热变化的特点，设置变速风机和水泵已在并被实践证明可以进一步节能。

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%。如果地沟积水，管道泡水，保温性能遭破坏，其热损失甚至大于裸管。这一广泛存在于早期建设的热网。

¨热网补水率可近似认为（忽略水热胀冷缩的补充）是输送过程失水的指标。目前，热网（特别是二级网）运行补水率差别很大，在0.5-10%范围变化。正常情况下，应在2%左右；好的，补水率可在1%以下；差的，管道泄漏和用户放（偷）水严重，补水率可达10%左右。系统泄漏丢失的热水，补充的是比回水低得多的冷水（一般是10-15℃），要把它加热到供水温度至少是循环水的三倍（二级网运行供水温度一般为55-85℃，回水温度40-60℃）。这就是说，系统补水不仅是水耗问题，热耗是更大的问题。例如：补水率1%，即相当于减少至少3%的供热量；补水率10%，则相当减少至少30%的供热质量，其差别多大呀！ 毕业论文 http://www.bylw8.com

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且满足要求，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。为解决失调问题，正确的做法应该是改进和完善热网，如在终端设置自力式流量平衡阀或其它有效措施；但至今仍然有大量的系统工程不同程度地采用'大流量小温差'来缓和这一问题。其实，'大流量小温差'运行并不减少供热量的热损失，而且带来循环水泵电耗的在幅度增加和热源供热量的增大（电耗与流量、扬程成正比；在管网不变条件下，电功率随流量的三次方变化）。实例说明，解决水力失失调，系统在设计流量下运行，能挖出8-15%的供热量。

¨科学运行调度实施按需供热，实现设备长期在高效率区间运行：做到这一点，供热能耗就会降低，违背这一点的，供热能耗就会升高。下面仅举几例说明：

☆根据实际情况，制订调节方式：目前，一般采用质调节。有些系统条用质、量并调，在初、末寒期适当减少循环不泵运行台数，就明显降低电耗。国外普遍采用量调节，其原因是：①量调节的循环水泵电耗最少。从上说，在管道尺寸已经确定的情况下，减少流量和降低电耗是三次方关第。如流量减少30%，电功率节省65.7%，对于多数地区一长段时间用70%左右的流量运行，年减少电耗40%左右是不成问题的。这是一个十分可观的节能数字。②量调节对用户用热量变化的响应比质调节快得多，质调节的温度变化从热源到用户的传递是以流速进行，管道中水流速为1至2米/秒，传送到1公里远的用户需要的时间是8分20秒-16分50秒，如果传送到10公里远的用户就需要1.5-3小时；如果水流速低，传递时间将增加。而量调节是以声速传递，其响应几乎是同步的，因此，一级网采用量调节是发展趋势。量调节应采用变速循环水泵，采用阀门节流的量调节运行，省电很少。 毕业论文 http://www.bylw8.com

按照室外温度绘制运行负荷图、温度图、流量图甚至时间图，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、最大负荷、最小负荷和平均负荷的大小而确定的。运行时应根据热负荷的大小选择投入台数，这是因为锅炉热效率是随运行负荷变化的，一般地说，每台都维持在80%以上负荷能获得高效率运行。低负荷运行效率降低，这里有10%以上的节能潜力。

☆设置热源和热网的微机监控系统，可实行最优化的运行调节和控制，实践已说明是目前实现运行节能的有效技术措施。

4．管理体制和水平的不同：

¨供热单位正处于体制转轨过渡时期，自我经营、自我改造和自我发展的思想和能力有差别：在供热从福利变为商品、经营单位从事业机构转变以的期间，有的已经成为自负盈亏的企业（包括承包的），为质量保证和效益驱动，在上级主管部门支持下积极以科学技术改进和完善系统，以高质量商品供给用户，以减少能耗来降低成本和提高经济效益。有耕耘就会有收获，因而能源利用率逐年提高。有的还停滞不前留原来的位置，热费收不上、效益谈不上、改造无资金；老系统、老设备、老，于是，能耗就居高不下，能源利用率也就居高不下

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¨供热单位管理水平的不同显著影响能耗：人员和技术管理、系统和设备的检查、保养、维修和改造更新，……等差别对能耗影响是不言而喻的。例如，链条炉采用分层燃烧技术，就能改善燃烧提高热效率，保护和保持管道无泄漏和保温结构完好，就能减少大量能源浪费；严格水处理和保持水质，维持转换设备传热表面清洁，就能减少传热热阻、提高设备传热效率；对用户实行计量收费，就能刺激用户节能的积极性；……等等。不一一列举。

四、依靠科学技术提高供热热源利用率

1．利用科学技术提高能源利用率：所谓'节能潜力'是预测一定时期内，耗能系统和设备的各个环节，利用当前科学技术，采取技术上可行、经济上合理、优化系统和设备以及用户能接受的措施后，可取得的节能效益（减少能耗量或降低能耗率）。也就是说，预测通过技术改造和用户可接受的有效措施后，可取得的系统能源利用效率提高的程度。

2．与先进评估指标的差距体现节能的潜力：节能的潜力是通过分析对比得出的。目标是反各个耗能环节现有的耗能指标提高到先进水平，其运行评估指标的变化量则体现了节能潜力。因此，其潜力大小于对比对象和自身的基础有关，所以，各单位、各系统的潜力是不可能完全相同的。

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各环节欲追求的先进评估指标可以选用：①上最好的水平；②国内先进水平；③全国平均水平；④国际先进水平；⑤理论上能达到的最高水平。而且，随着节能科学技术的发展，系统和设备的不断进步和完善，选择先进的评估指标也会不断变化。

3．寻找能耗差距，制订可行措施，挖掘节能潜力：每个供热低位要定期检测评估各耗能环节的能耗指标，对比先进指标寻找能耗差距，分析能耗差别的原因，结合实际情况，研究和提出为实现先进指标的可行（包括技术和管理等方面）方案，经技术经济论证认为技术可行且经济合理后才能（分期或一次）实施。实施后，在运行中再检验是否达到预测的应挖掘的节能潜力和经济效益。