浅谈城市供暖工作存在的问题与建议

时间：2024-04-25

张闯陈洪月

1.山东省环能设计院股份有限公司山东济南 266000；2.山东德建建筑科技股份有限公司山东德州 253000

1 城市供暖工作存在的问题分析

1.1 城市供热系统节能问题

现阶段，城市供热系统在使用过程中存在的主要问题在于供热系统中的锅炉运行热效率偏低，据调查显示，我国民用建筑锅炉的热运行效率远远低于国家标准，锅炉热运行效率偏低往往会导致资源的浪费，不能保证集中供暖系统运行的效率和质量。据分析可知，影响集中供暖系统中锅炉运行热效率的主要因素为燃料自身的质量较差，我国集中供暖系统中使用的原料普遍为质量较差的原煤，这些燃料本身存在较大的杂质，在燃烧的过程中存在燃烧性能较差的问题，不能很好的满足集中供暖锅炉燃烧的需要[1]。

1.2 冷热不均，浪费能源

现阶段我国大部分城市在进行集中供暖的过程中往往采用单向顺流的方式，即热源由一个固定的方向通向所有的住户家中，单向顺流的方式很容易导致在供暖的过程中存在冷热不均的问题。主要因为每个用户距离热源的远近不同，或者家中供暖设备老化，加上同一栋楼的个别住户私自增减暖气片、将暖气片供暖改为地暖或者将房屋空置，也会影响部分住户家的供热效果，进而造成能源的浪费。

随着中国城镇化进程不断加快及南方地区供热需求日益强烈，供热行业未来一段时期还将继续快速发展。预计到2030年，全国供热面积将达到200亿平方米。随着国家对能源消耗和污染物排放的约束性要求、用户对供热质量和安全保障的迫切性需求、企业对运营效率和经济效益的持续性追求不断加强，以信息技术为引领的“新基建”，必将驱动着供热行业朝着安全、舒适、绿色、低碳、智能的方向发展。

2 城市供暖的优化措施

2.1 地热能的应用

传统浅层地源热泵技术以浅层岩土体、地下水或地表水作为低位热源，通过付出少量的电能代价将无法直接利用的低品位热能转化为高品位热能，从而为建筑提供所需的冷、热负荷。根据地热能交换系统形式及所利用的低位热源不同，将浅层地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统及地表水地源热泵系统，地下热水是水热型地热资源的主要赋存形式，常按流体介质温度可分为3类。水热型供热技术抽取中深层地下水并直接用于建筑供热，主要使用低温型水热资源[2]。

20世纪末，国外学者已开始针对水热型地热能资源开发及产业发展开展研究。水热型地热资源综合梯级利用率先在冰岛东北部地区开展，综合地热采暖、工业利用、水产养殖等方式挖掘水热型地热资源潜在价值[15]。我国水热型地热资源的应用历史悠久，但截至20世纪末，全国范围内水热型地热能供热面积仅为190万m2。中深层地埋管供热技术，也称中深层地源热泵技术、中深层无干扰地热供热技术，是指布置深至地下2-3km的中深层地埋管换热器，通过换热器套管内部流动介质的闭式循环抽取深部岩土内赋存的热量，并进一步通过热泵提升能量品位为建筑供热的新型地热供热技术。

2.2 信息化技术的应用

我国很多信息技术企业实力已属于世界先进水平，信息技术成果也在很多领域得到了广泛应用。供热行业智能化、数字化、信息化发展的需求同样迫切，供热企业应积极同先进的信息技术企业开展战略合作，加强信息技术在供热行业的融合应用，推动供热行业运营服务质量的全面提升，参与新型智慧城市建设，提升用户体验。

调度系统是整个智能热网监控系统的中枢，融过程控制、现场操作、资源管理及服务为一体。SCADA系统在数据方面可通过远程通讯对各换热站的运行数据进行采集上传，将数据源的数据信息转换成直观、生动、可视化的图形界面或报表，方便调度人员对数据进行进一步分析，及时对运行数据异常的各换热站进行调控，保障居民稳定用热。同时通过工业库存储各类数据，为各项事件分析溯源提供数据基础。控制方面可根据实际运行状况及相应的控制策略，通过换热站内现场控制（PLC）达到一定程度的自动控制，自动调整管网水力平衡情况，提高运行生产效率，实现换热站无人值守，安全节能运行。

系统与第三方软件系统实现数据共享，如视频监控系统、能耗系统、GIS等。系统还具备权限管理、日志管理、数据备份及恢复等功能，在满足先进性、开放性、稳定性、安全性要求的同时还保留一定程度扩展性，支持新上网换热站的后期接入，扩展简单便捷，无需更改设计架构，满足统一设计，分期实施的要求[3]。

2.3 供热管网分层管控技术的应用

供热管网分层管控技术能够在使用的过程中实现对于热量管理体系的分层，现阶段往往将热量管理体系分为三层。其中第一层管理也就是热力站管理，在进行调控的过程中由管理人员进行数据信息的收集和监控，同时，及时发现其中的异常数据，并进行相应数据的传输。此外，通过运用调控中心的计算机系统还能实现针对数据的收集和处理，从而根据实际需求来进行数据相关命令的发布，以此来保证按照热量需求进行分配，这样就大大提高了供热的效率和资源运用的有效性。第二层管理的核心主要为监控分站，使用监控分站来实现对下属区域中各个热力站的实际运行状况的监督和管理。最后一层是中控室，主要运用流程在于：首先由下位机来实现控制指令的接收，控制指令主要通过监控分站的转发到达下位机，这种运行方式能有效提高下位机的运行安全性，在使用的过程中满足热量调控的目标。在下位机中主要运用到的调控方式为PLC控制器，这一控制器的主要功能在于进行信号测量、完成控制操作和进行预警[4]。