1、供熱節能技術淺析 熱與能管理部      謝工   一、節能的社會及經濟效果評價 2007年3月召開的全國兩會有幾個關鍵詞，即“節能”、“降耗”和“減排”，且提到我國真正短缺的能源是天然氣和石油，并再次重申：我國“十一五”規劃綱要提出單位GDP能耗在五年內要降低20%的任務必須完成，但從已過去一年的狀況來看，后面幾年的工作更加艱巨，故兩會也提出國家會加大力度執行和監管。國務院前不久又成立節能減排小組，對高耗能、高污染的生產和經營項目更加嚴格限制。 鍋爐房供熱系統作為能源的直接消耗者和熱能的提供者，如果不注意運行方式，將造成能源和資金的

2、極大浪費，能源的消耗直接影響到企事業單位和住宅小區的切身經濟利益。 供熱節能是我國現階段供暖工作中最重要的一項任務。供熱節能不再是一句空洞的口號，嚴峻的形式擺在我們每一個暖通從業者的面前。根據中國節能綱要的要求，建筑節能要達到50%，其中建筑材料節能為30%，供暖系統節能為20%。 經過專業的供熱節能改造和能源管理服務，將從各個角度改善現在的不利局面，從而產生極大的社會和經濟效益，具體包括如下： 1.1  環保 近年來，我國GDP以每年10%的速度發展，能源消耗急驟增加，環境、生態日益惡化。這種對自然無序的、掠奪性索取的發展模式已難以為繼，實際上已造成當前十分嚴重的、不可逆轉的后果，

3、大自然的懲罰已經不斷地凸現出來，并還要繼續加重。 正確處理能源和環境的關系是實施環境友好的前提，能源是環境問題的核心，能源的生產和利用對于當地、區域和全球大氣環境產生重要影響；環境是能源決策的關鍵因素，環境應作為一種資源納入綜合資源規劃，能源是環境外交的中心。 通過對鍋爐房進行專業能源管理，是對社會做出的貢獻，滿足了人們對舒適的需求，減輕了地球環境的負擔，也降低了二氧化硫和二氧化碳等的排放量。   1.2  降耗 我國是一個能源消耗大國，資料顯示，中國單位GDP能耗是美國的4倍、日本的8倍。以高能耗、高污染為代價的發展模式，已使資源和環境出現不堪重負的跡象，這樣的發展模式如

4、果不及時扭轉，中國這列經濟快車遲早也會陷入沼澤。我國又是一個能源短缺的國家，只有減少消耗，才能符合政府所提倡的節約社會。其實，節能本身就是一種能源，而且是最為“清潔”的能源，在這方面我國的潛力是巨大的。據此，國家規劃到2020年GDP翻兩番的同時，節能也要達到50%（即能耗降50%）。 從更為短缺的天然氣來講，節能是擴大天然氣供熱面積的重要措施。對于具體供熱項目，做好節能可在鍋爐不改變的情況下，增加供熱面積。總之，真正的綠色能源是節約出來的，做節能的公司就是能源公司和環保公司。   1.3  和諧 熱用戶需要按時的、按質的供暖服務，需要更好的、更舒適的使用效果，通過專業節能

5、公司管理，配以科學水力平衡等人工調節，提高了小區的供熱質量、用戶滿意率和用戶收費率，使供熱分布更合理、室溫更具舒適性，從而為社會的和諧與穩定間接做出了貢獻。   1.4  贏利 通過專業能源管理公司添加節能設備并精確調控，在保證用戶要求的同時，最大限度地減少燃料、電、水等能源浪費，為用熱單位節省了大量的資金，增加了企業效益，并且用較小的投入，換來長遠的、豐厚的經濟回報，一般不到一個采暖季即可收回成本。   1.5  省心 通過專業節能公司服務，用熱單位共享了節能管理經驗，增加了供熱和節能專業管理隊伍，減輕了供熱系統的運行工作壓力，方便了管理方的供熱管理，

6、使之更專注于其擅長的其他領域，并節省了部分管理開支，以及形成了系統和設備的最優化配置。   1.6  政績 在當前節能工作的嚴峻形勢下，每一個能源領域的工作者，都要充分想到身上的重擔，有責任、有義務并有勇氣成為節能的時代先鋒和楷模，創建鍋爐房供熱的節能示范工程，并及時總結、認真推廣，以實現我國節能的長遠發展戰略。   二、供熱節能中的常見問題 供熱有集中供暖和分戶供暖兩種形式，集中供暖包括市政熱力（熱電廠、區域鍋爐房）、集中燃煤鍋爐、集中燃氣鍋爐、集中燃油鍋爐（重油、輕柴油）、集中電熱鍋爐、地源熱泵（地下水、地表水、土壤）等，分戶供暖包括燃氣壁掛爐、戶式集中空調、

7、家用小煤爐、電暖器、太陽能設備、加熱電纜、電熱膜等。其中又以市政熱力、集中燃煤鍋爐、集中燃氣鍋爐最為常見，這三種供熱形式占各大中型城市的80%以上，故本文圍繞此類供熱系統節能作介紹。而此類供熱系統往往由熱源、熱網、熱用戶等組成，故節能也應從這幾個環節依次入手，盡量減少各環節中可能出現的損失。 供熱節能中的常見問題： 2.1  熱源 2.1.1  鍋爐效率低 2.1.1.1、鍋爐本身效率低：燃煤鍋爐本身效率一般6575%，燃氣鍋爐本身效率一般8590%，鍋爐質次的接近低值，鍋爐質優的接近高值。 2.1.1.2、管理不到位：不懂鍋爐習性和規律，缺乏專業運行和節能管理人才，運行單

8、位缺乏管理機制、員工缺乏責任心。約215%熱損失。 2.1.1.3、設備設計組合不匹配：設計估算熱指標和水力計算偏大，盲目層層加大供熱主輔機設備，且設備組合配置不合理。同時舊有經濟體制和以往粗獷型經濟發展的模式，致使我國現運行的大部分鍋爐，均沒有配置完善的節能控制設施。約210%熱損失。 2.1.1.4、排煙溫度過高：約510%熱損失。 2.1.1.5、燃料未充分燃燒：約110%熱損失。如燃氣鍋爐運行效率偏低的原因常與燃燒量調節時過量空氣系數偏高有關。 2.1.1.6、鍋爐本身散熱：未使用的鍋爐因與正運行的鍋爐水路連通，造成未使用鍋爐相當于散熱器，從而浪費熱能。約15%熱損失。 2.1.1.7

9、、管道保溫差：約12%熱損失。 2.1.1.8、蒸氣凝結水浪費：約210%熱損失。 2.1.1.9、生活熱水效率低：用大爐燒生活熱水約60%效率。 目前，由于供熱管理單位遇到上述各種問題不同和處理能力存在很大差異，加之是否配備節能手段及其合理性也各異，故我國供熱行業燃煤鍋爐效率一般在6085%之間，燃氣鍋爐效率一般在8095%之間，可見高低相差很多，顯然這方面節能空間也很大。   2.1.2  其他方面 2.1.2.1、耗電高：燃氣鍋爐、鼓引風機、水泵等用電設備設計偏大，不能隨采暖期各階段及每天負荷的變化而不斷變化，造成多耗電30100%。拿供熱循環水泵來講，設計時過度考慮

10、熱源設備、熱網和熱用戶的阻力，層層加大富裕量，水泵臺數有時還設計過多，而國內絕大多數未配有變頻調速裝置。 2.1.2.2、不能根據氣象變化調節：初、末寒與中寒期氣象參數差別較大，每天內24小時的氣象也不同，調節能力和手段卻不能與之相適應。   2.2  熱網 2.2.1  輸送效率低 2.2.1.1、保溫差：保溫系數8095%，保溫越差、干線越長、建造年代越久越接近于低值，保溫越好、干線越短、建造年代越晚越接近于高值。 2.2.1.2、補水量大：經計算，補一噸水約1540元成本，燃煤便宜一些，燃氣貴一些。補水率（即單位小時補水量與循環水流量之比）一般為0.010.

11、5%，差別較大。 2.2.1.3、生活熱水管網損耗：24小時供應熱水使用率不高，循環水熱量浪費嚴重，熱能綜合利用差。在北京供應生活熱水的單位基本全賠錢，合計建筑面積每年每平米至少賠2元。 2.2.1.4、管徑設計大：造成水流量加大，管道散熱量、補水量、水泵流量加大。   2.2.2  水力平衡差 2.2.2.1、供熱量加大：由于水力失調，為解決末端不熱，必須加大總供熱量，致使近端過熱，為此多耗能1030%。 2.2.2.2、水泵耗電量高：同樣由于水力失調，為解決末端不熱，必須加大水泵總流量，以滿足末端用戶資用壓頭，為此多耗電30100%。    

12、; 2.3  熱用戶 2.3.1  原始因素 2.3.1.1、圍護結構保溫性能差：節能空間極大，但作為供熱管理單位難于改造。 2.3.1.2、樓內系統水力失調：系統設計難免有缺陷，必然帶來垂直失調和水平失調，尤其南北環路供熱效果差異明顯。如北京的很多寫字樓項目，冬季南側房間比北側房間室溫高3-5，為保證北側房間室溫要求就要多耗熱能；相反，夏季北側房間比南側房間低2-4，為保證南側房間室溫要求就要多耗制冷量。 2.3.1.3、散熱器和管徑設計問題：散熱器設計偏大，管徑設計過大和過小，均影響供熱使用和節能效果。 2.3.1.4、生活熱水問題：無循環管熱水系統，用戶需放大量水才熱

13、，致使供熱品質、使用率和供熱設備利用價值均下降，并且耗費了大量能源。   2.3.2  管理因素 2.3.2.1、公共建筑用熱浪費：辦公、學校、醫院、商場等公建項目，在夜間和節假日無人使用房間時照常供熱，造成2050%供熱損失。 2.3.2.2、管理不力：解決不熱和突發事件能力差。 2.3.2.3、自動跑風失靈：國產自動排氣閥使用12年就可能失靈，需要放掉很多水才可供熱正常，造成各種能源和人力資源浪費，用戶投訴率增加。   2.3.3  人為因素 2.3.3.1、空置住宅用熱浪費：住宅和空置房長期無人使用但照常供熱，也造成很大供熱損失。 2.3.3.2、

14、用戶私改：用戶私接供熱管線和設備、裝修時私改散熱器和閥門，影響系統整體使用效果。 2.3.3.3、熱用戶偷水：極少部分用戶有貪小便宜的習慣，造成補水量加大。   2.4  其他 2.4.1  社會方面 2.4.1.1、高污染：除了造成周圍環境影響、開發商售樓影響外，還可能招致環保局罰款、社會不良影響。 2.4.1.2、高耗能：耗費國家資源，違背國家政策。 2.4.1.3、社會矛盾：社會安定和諧是國家生存大事，而供熱是老百姓生活大事，供熱不均或過冷必然引起用戶滿意率低，甚至引發社會矛盾。   2.4.2  管理方面 2.4.2.1、收費率低：用戶

15、繳費率低，多數是由供熱不均、不穩或過冷所引起的。 2.4.2.2、人工費高：專業人員不足，使普通工人數過多，卻起不到關鍵作用，往往事倍功半。 2.4.2.3、耗費精力和時間：管理不足，造成精力和時間等隱性成本增加。 2.4.2.4、做節能適得其反：不考慮自身情況盲目上硬件；或光上硬件，軟件不重視或跟不上，往往造成節能效果極差甚至比原來多耗能，在北京很多著名節能公司都因裝氣候補償器、混水器、極化裝置等效果不佳，忙著與客戶打官司。 2.4.2.5、施工遺留問題：不按設計施工、施工質量差等為后續管理工作埋下隱患，查找和解決起來較為困難。   綜上，供熱綜合效率高低可能會相差一倍之多，這就是

16、為什么在北京同樣是燃氣鍋爐，同樣的建筑形式和規模，有的冬季采暖單位面積耗氣量不到7m³/m²，有的則達到15m³/m²以上。   三、供熱常用的硬件節能措施 近幾年我國大力推行供熱體制改革，強調節能和改善供暖效果，新的節能技術和節能設備不斷涌現，供熱工作迎來了一個空前繁榮的階段。目前市場上的主流節能技術有以下幾種： 3.1  水力平衡 3.1.1  水力失調的分析 供暖系統的初調節目的是為了解決各熱用戶流量分配不均的問題，如不進行系統的初調節則各用戶很難得到所需流量，在實際運行中，有利環路阻力小、得到的流量多、溫度高，不利環

17、路阻力大、得到的流量少、溫度低并且有可能達不到國家供熱標準。通常供暖單位采取提高鍋爐出力或提高水泵揚程使不利環路得到足夠的熱量（水量）,但這不是解決問題的好辦法，只能使流量偏高的有利環路得到更多的（熱量）水量，（熱量）水量分配不均的問題依然存在。上述現象稱之為水力失調，必須加以解決。 水力失調分為靜態失調和動態失調兩種情況。靜態失調（又稱為穩態失調）是指系統中各用戶在設計狀態下，實際流量與設計流量不符，這種失調是穩態的、根本性的，如不加以解決，這類問題始終存在。特別是在現有的定流量系統中，大部分系統末端設備無法自行調節，靜態失調問題比較突出。動態失調是指系統中一些用戶的水流量改變時，引起系統的

18、阻力分布變化，導致其他用戶流量隨之改變產生失調，這種失調是變化的、動態的。新建的分戶供暖系統因安裝散熱器溫控閥，系統變流量運行，產生的失調現象屬于此種失調。 供暖實際運行中，初、末寒的供回水溫差小，由重力引起的垂直失調小；中寒期供回水溫差大，由重力引起的垂直失調作用加大。特別對于下供下回系統，要求系統供回水溫差應小于10，才能保證因重力引起的垂直失調不致太大。供暖系統的最初設計一般供回水溫差為25，這樣實際運行時為了避免垂直失調則系統流量必須加倍，正如前面所示將造成巨大的能源浪費。 某些項目由于供熱負荷增加、管線延長，必然出現遠近溫度不均的問題，而現存的解決辦法只有更換超過鍋爐額定流量的循環泵

19、從而增加水的流量，由此導致出現以下問題：增加電量消耗，加大供熱成本；由于水泵流量增加，使得鍋爐供回水溫差變小，嚴重減少了冷熱水在鍋爐內部自然循環動力，循環水在爐管內流速減慢，使鍋爐阻力增大，從而導致高溫區管路內產生冷沸騰，使管道容易結垢、過熱、變形甚至爆管，由此出現爐膛溫度過高，而水溫上升較慢，使鍋爐無法達到額定出力要求；同時，由于鍋爐內阻的增大必然減小外管網的壓力，使外網運行工況進一步惡化。   3.1.2  水力平衡的實質 按照國家規范的熱工要求，應通過合理劃分和均勻布置環路，并進行水力平衡計算，減少各并聯環路之間壓力損失的相對差額。當相對差額大于15%時，應在計算的基

20、礎上，根據水力平衡要求配置必要的水力平衡裝置。 水力管網全面平衡技術是所有節能措施中最重要的一項，它是一切工作的基礎。拋開水力平衡來談節能則不能保證用戶供暖效果，不能實現最大程度的節能。通常水力管網平衡調節靠平衡閥來實現，而現在供暖領域對平衡閥的認識、使用、評價有很多誤區，阻礙了人們對平衡閥的正確使用，特別是一些新產品的出現，使人們忽略了平衡閥的價值。 平衡閥是解決管網設計、施工過程中產生的最基本失調情況的一種閥門，因此調節功能是其首要的功能。閥門的理想流量特性主要有直線流量特性、等百分比流量特性、快開流量特性三種。對于平衡閥只有采用線性流量特性和等百分比流量特性才具有良好的調節性能，其中以等

21、百分比流量特性最好。普通閥門多采用快開流量特性，當相對開度比較小時，就有較大的流量，隨著開度增大，流量很快達到最大值，這種閥門調節性差，一般只能起到關斷作用。除調節功能之外，平衡閥附加了可測量的測量接口，配合智能儀表可以精確的測量壓差、流量甚至介質溫度；平衡閥具有可視的數字刻度，一看就可以知道閥門的開度。 平衡閥必須經過科學調試才能達到正確發揮它的作用，如果沒有調試，平衡閥與普通閥門無異。與平衡閥一起被發明的還有平衡閥專用智能儀表，它與平衡閥來配合使用。智能儀表如同人的大腦一樣，指揮協調其它器官正常工作，來維持身體的健康。平衡閥與智能儀表一起使用來檢測系統運行中的實際數據，如流量、壓差、溫度等

22、，幫助工作人員進行判斷并且做出正確的調整。 對于設計人員，應認識到系統的水力平衡是確保分戶計量供熱實施的重要環節，而且靜態平衡是動態平衡的基礎。靜態平衡是指設計計算條件下各環路流量的理想分配，所以在設計中，應對室外區域管網進行合理的統籌設計，對室內外系統要進行嚴格的水力平衡計算。動態平衡則是當熱用戶進行調節時，系統能夠對各環路流量進行相應合理分配。設置必要的調控設備，是為滿足計量供熱的需要，而不能認為設置調控設備就可取代水力平衡計算。   經調查，凡是水力平衡做到位的系統，在保證鍋爐額定水量的前提下流量可降到2kg以下，真正實現系統阻力平衡，為采取其它節能措施打下良好的基礎。通過此項

23、節能技術，根據不同項目情況，一般在手工調節的基礎上供熱系統節能可達520%左右。另外與其它節能方式不同，水力平衡的重要價值還在于改善供熱品質，提高用戶滿意度和收費率。   3.2  分時控制 在一個供暖系統中，不僅有居民樓還有機關、學校、醫院、商業設施等其它建筑，不同性質的建筑物對供暖需求不一致。如機關、學校僅白天辦公、學習，夜間就會停止不用，而夜間耗熱量更大。只要白天保證正常供暖，夜間可以將流量降到正常值的4060，保持值班溫度即可。如以室外溫度-5為例，白天室溫一般2022，晚間和假期只需510即可，室內外溫差由25減為12，流量可減少一半左右，故采用電動閥分時控制，供

24、暖季大半時間開度減為4060%左右，對于此類樓宇可節能約2540%。 當室內無人時，一般要求值班采暖，此時室溫在68之間。外墻和屋頂中的各種接縫和混凝土或金屬嵌入體構成的熱橋，在建筑構造中往往難以避免，故在中寒期的值班溫度應依據測算升高一些，否則這些部位可能會出現結露和長霉。 針對值班人員可采用加大暖氣片、使用電暖器等方式解決，針對加班人員考慮其規律控制，需要節能管理員更加認真負責。具體由樓前控制器精確驅動電動閥，并且本著不破壞水力平衡、按需供熱的原則，在不同時段，對不同區域、不同性質的用戶調整供熱量，從而最大限度地節約能源。 當住宅樓與辦公樓混供時，晚上辦公樓負荷下降，住宅樓負荷增加，有助于

25、全天熱負荷平衡，熱源設備可據此進行很好的調配。 通過模擬計算和實踐經驗：一般建筑從值班采暖溫度升至18需要約23個小時。故應至少提前2小時高負荷運行，以提前預熱辦公房間。典型辦公樓冬季熱負荷全天變化曲線圖(摘自網絡)如下：   3.3  變頻調速 按照新的節能要求，采用水/水或汽/水熱交換器間接供冷供熱循環水系統、二次泵空氣調節水系統，負荷側的二次水循環泵應采用自動變速控制方式，這比采用控制水泵臺數的方法更節能。 設計過程中水泵或風機的電機容量是根據系統最大設計熱負荷選定的，并有一定的設計余量。實際運行中系統滿負荷運行時間很少，90的時間都工作在非滿負荷的狀態下，并且系統阻

26、力等實際參數與設備額定參數不相等。如果電動機總處在工頻狀態下全速運行，造成能量的大量浪費。通過變頻控制設備對供電頻率進行調整，進而改變風機或水泵轉速，達到節電目的。 如果單臺變頻器對應單臺循環水泵，那么初投資比較大，但現在可以實現單臺變頻器控制多臺循環水泵的運行，這樣，價格就會明顯減少，一般其成本當年即可回收。對于多臺泵并聯的循環水泵，可采用其中的一臺循環泵實行變頻調速，其它各臺循環泵都為定流量運行，此時，變頻調速泵起著峰荷的調節作用。當單臺循環水泵功率大于75KW時，設置降壓啟動裝置；當單臺循環水泵功率小于55KW時，無需降壓啟動，可由變頻器直接控制實現軟啟動。 變頻一定要結合水力平衡才能真

27、正發揮作用，否則至少失去一半作用。一次水循環泵也應加變頻控制裝置。此外，風機變頻對解決燃料不完全燃燒和空氣過量造成排煙損失也有一定幫助。變頻調速還可降低風機、水泵等設備噪音。 實行變頻調速節能技術，可節電3050。一般鍋爐房耗電量合計建筑面積25元/m²左右，燃煤鍋爐較高，燃氣鍋爐較低。如燃氣鍋爐一、二次水循環泵占耗電量7080%左右，通過這一改進至少可節能約0.5元/m²。   另外也可采用切割葉輪來改造高耗能泵的方式。根據水泵特性，水泵流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比。水泵流量還與葉輪公稱直徑成正比，揚程與葉輪公稱直徑的平方成正

28、比，軸功率與葉輪公稱直徑的立方成正比。水泵總效率水泵效率×電機效率，其中：水泵效率有效功率/軸功率，有效功率流量×揚程/367；電機功率一般為0.850.95，常取0.90。 若葉輪直徑切割10%，按照葉輪直徑與流量、揚程、軸功率的關系，流量變為原90%，揚程變為原81%，耗電量約減少27%。此方式需要水泵專業人員認真診斷及核算，并具有一定風險，若能實現應是最省錢的節能改造方式。在實際流量與設計流量相差不嚴重、且未來不會增加建筑面積的情況下，可實行此方式。   3.4  一次水加旁通管及電動閥 在鍋爐房一次水各系統供回水干管之間加旁通管（圖示見下），并加

29、裝電動兩通或三通閥，配以分時控制裝置，通過節能管理進行自動（大部分時間）和手動（少部分時間）切換調控，輔助管理人員根據室外氣溫和氣象資料調節一次供回水溫差，控制相對應的二次水出水溫度。加裝兩通或三通閥，還可使回水溫度升高，防止燃氣鍋爐尾部冷凝腐蝕。   圖例 1、鍋爐；2、鍋爐循環泵；3、一次供水管；4、一次回水管； 5、辦公區板換；6、低區板換；7、高區板換；8、二次循環泵； 9、二次供水管；10、二次回水管；11、混水旁通；12、電動二通閥。   3.5  改造外窗、大門等圍護結構 采暖熱負荷主要包括圍護結構的耗熱量和門窗縫隙滲透冷空氣耗熱量。另外外窗與外墻相

30、比，其單位面積熱損失要大得多。計算表明，在北京地區采用單層鋼窗的情況下，窗戶單位面積傳熱熱損失為同一朝向37cm磚墻的倍數：南向約為2.2倍，東、西向約為3.2倍，北向約為3.7倍。在冬季大風天氣，通過窗戶縫隙的冷風滲透，還會造成室溫的急劇下降和波動，例如通過鋼窗縫隙的空氣滲透熱損失約占建筑物全部熱損失的25%以上。通過窗戶縫隙的空氣滲透是由風壓和熱壓共同作用引起的。室外風速的大小和隨機性，建筑物的平面布置、朝向、高度、遮擋情況、室內外溫差的波動等因素，都會對熱壓和風壓產生影響。因此，經過可行性研究，對保溫性能極差的老舊外窗進行適當改造，也是十分必要的。一般應由管理單位與開發商共同出資進行改造

31、。 建筑物的大門多數開在北側，可能是考慮南側用戶最大面積享用日照以及往往作為正面的南側外觀整體形象，而北京冬季的風向多為北風偏西，當有人開門時，往往灌進大量冷風，并可能因煙囪原理通過樓梯將冷氣拔到頂層，進一步加劇冷風滲透和耗熱量增加。故在建筑入口處設立門斗或安裝兩道常閉門并增加其他防風和保溫措施以及常閉高大建筑的樓梯入口門，對降低建筑物耗熱量和一層用戶保暖十分有利。 另外，若有開敞式樓梯間和開敞式外廊，也應根據實際情況做適當改造。   3.6  煙氣回收 燃煤鍋爐常用省煤器對煙氣熱量加以回收，產生蒸汽的鍋爐往往還使用空氣預熱器對進風空氣加以預熱，從而達到節能效果。然而燃煤鍋

32、爐與燃氣鍋爐相比，煙氣中的水蒸氣份額并不大，這部分水蒸氣凝結后釋放的熱量不能使熱效率提高多少。但燃氣鍋爐應利用這一點對煙氣熱量加以回收，因為氣體燃料的高位發熱量與低位發熱量相差最大，液體燃料次之，固體燃料最小。 燃燒1m³天然氣大約要產生1.6kg的水蒸汽，煙氣中1kg水蒸氣所攜帶的熱量達2500kJ，包括物理顯熱和汽化潛熱，其中汽化潛熱居多。燃燒1m³天然氣產生的水蒸氣要帶走熱量約4000kJ，占總熱量的10%以上，即天然氣的高位發熱量與低位發熱量之差約為4000 kJ/m³。1蒸噸鍋爐每小時排出煙氣所產生的水蒸氣約3040kg。 通過加裝煙氣回收裝置，可節能約

33、37%。其中，回水溫度越低，煙氣中水蒸氣越易冷凝，從熱回收裝置中得到的熱量就越多。煙氣的露點溫度因燃料不同而不同，由高到低依次為城市煤氣、天然氣、泥煤、液體燃料、褐煤、煙煤、無煙煤。 此外，燃氣鍋爐煙氣冷凝時常會造成鍋爐尾部腐蝕，這是由于天然氣的主要成分為甲烷（CH4），與氧氣（O2）結合形成大量水蒸氣（H2O）和二氧化碳（CO2），煙氣的露點溫度大約為5558，當進水溫度較低時，煙氣會遇到低于露點溫度的受熱面而結露（隨后又蒸發），形成碳酸（H2CO3）對普通碳鋼有較大腐蝕性，影響鍋爐的使用壽命。煙氣回收裝置一般全部采用不銹鋼材料，以防止冷凝腐蝕。 國外常用冷凝式鍋爐，即鍋爐和熱回收裝置一體，

34、對解決上述問題更加有效，從而更有利于節能。例如普通高效鍋爐燃燒天然氣時，如果在無過量空氣的條件下運行，鍋爐熱效率按燃料低位發熱量計算即90%；使用冷凝式鍋爐后，排煙溫度降低到30，效率則會提高到107.6%。   3.7  氣候補償器 又稱室外溫度傳感器，主要適合燃氣鍋爐系統。此方式對于那些管理水平極差的鍋爐房十分有效，例如原本采暖季單位面積耗氣量13m³/m²以上的地方可節能510%，但對于管理水平較高的地方基本不節能，甚至更耗能，只是自控能力略有提高。在北京常有使用氣候補償器不當而與節能公司打官司的事例，這是因為： 3.7.1  設定程序不

35、準確 各供熱項目情況大有不同，其中用戶室溫要求、平均面積熱指標、供熱半徑、鍋爐供熱參數、設備匹配、系統設計等重要因素均有所不同，必須就新項目具體情況重新設定初始程序，并需要有經驗的調試人員在采暖季不斷跟蹤和修正，而往往這方面專業人員稀缺，且不可能服務到位，故而程序設計經常千篇一律，造成與實際相差很大。   3.7.2  管理人員不理解 管理人員對控制程序不理解、不熟悉，造成他們對這套系統不配合或不會調試，沒有發揮出其最初預想的效果，并導致管理中的混亂。   3.7.3  未考慮風力影響 我們知道，在冬季相同氣溫情況下，不同風力時人或物體的散熱量是不同的，

36、比如在北京常刮北風，風力對北側房間的不利影響必然很大。故而裝設室外溫度傳感器是不完全科學的。   3.7.4  未考慮陽光影響 在冬季陰晴天變化時有發生，一般晴天偏多，而陽光對南側房間的影響十分巨大，從這一點來講，裝設室外溫度傳感器也是不完全科學的。   3.7.5  鍋爐不斷啟停 由于事先設定一定供水或回水溫度范圍，造成鍋爐根據設定不斷自動啟停，尤其是分段式調節的爐型。因鍋爐每次啟、停都要經過吹掃，造成耗氣和耗電量均有增加。   3.7.6  頻繁啟停時鍋爐散熱 由于上述原因頻繁啟停鍋爐，使暫停工作的鍋爐相當于散熱器將熱量源源不斷釋

37、放給鍋爐房。   3.7.7  供熱滯后 不管是按室外溫度還是甚至按室內溫度給控制系統信號，也不管是按供水溫度還是甚至按回水溫度設定考慮，均會造成系統供熱滯后問題，只是滯后時間長短不同而已。鍋爐供熱半徑越長，滯后越明顯。經計算，按供熱半徑1000m、平均水流速0.6m/s,達末端時供熱滯后約1小時。故從這一點來看，裝設氣候補償器不能完全準確體現氣溫變化對終端用戶的影響。   3.7.8  與國情不符 氣候補償器源于歐洲發達國家，主要用于配合別墅等小規模建筑使用的小型鍋爐上，目的是不用人工操作，而達到一定節能環保目的。但這種方式雖自控能力強，節能空間卻受到

38、一定限制。實際通過人工協助管理可以達到更加節能效果，可眾所周知，與我國截然不同的是，發達國家的人工費遠遠高于設備材料費，所以這是他們唯一最理想的方式。而我國人工費用低，項目規模大，供熱半徑長，采用這一方式有違我國自身的特點，因此常會出現改裝后能源更加浪費的現象。   可見，氣候補償器不符合絕大部分中國國情，而且造價昂貴，少則10余萬元、多則幾十萬元。因此，要根據自身真正需求來考慮是否進行加裝，節能改造更要對癥下藥，不要盲聽盲從。   3.8  分戶計量綜合節能措施 此方式適合新建項目和舊有雙管系統改造項目，包括如下： 3.8.1  散熱器加溫控閥 通過在

39、各個房間散熱器上加裝溫控閥，用戶可根據需求調節室溫，實現行為節能。   3.8.2  采用雙管循環系統 與單管系統相比，雙管系統不易造成熱用戶垂直失調，調節性能較好，配套的溫控閥更易接近線性特性，而使室溫調節更到位。   3.8.3  每戶加鎖閉過濾調節閥 實際運行中，經常會出現實際流量比設計流量偏大的現象。此時實際供回水溫差必然減少，進而導致供水溫度下降，回水溫度上升。下表給出了這種變化的基本規律。    設計供回水 溫度（）相對流量比（） 實際流量/設計流量實際供回水溫度（）供回水溫差 （）  95/70  1

40、0095/702520088.8/76.312.530086.67/78.338.3340085.63/79.386.25  80/60  10080/602020075/651030073.33/66.676.6740072.5/67.55另外，在分戶計量系統中普遍安裝散熱器溫控閥同時，如果系統流量過大或過小，超出溫控閥運行的工況，則散熱器溫控閥不能起到良好的控制功能。實現分戶計量收費以后，為了減少供暖費支出，上班后一部分居民會關閉供暖閥門，下班后再開啟，造成上下班同時開啟率大，使系統運行工況極不穩定。這種不穩定的工況對有利環路影響小，而不利環路35個小時才熱，使居民住宅

41、供暖品質下降。 而在雙管系統、分戶計量、散熱器加溫控閥等基礎上，再在每戶入口加裝鎖閉過濾調節閥，通過水力平衡對系統量化管理，有效控制系統循環水量，實現小流量、大溫差的節能方式，以提高鍋爐運行效率和水泵輸送效率，進而達到實現節能率2030%。 所謂系統量化管理，是用鎖閉過濾調節閥對系統進行三級控制，即包括總管路、樓內系統和每個用戶的量化控制，將每個鎖閉過濾調節閥的流量測量精度提高到95%以上，使其能夠滿足量化需要。并配有專用的系統量化管理儀表，該儀表具有等比調節計算功能、顯示流量功能、顯示外網資用壓頭功能、求系統應增加阻力功能。它主要用于量化每個用戶的水系統，進行系統診斷，合理分配資用壓頭，解決

42、水力失調并檢測系統失水情況。由于此產品可針對系統阻力進行調節，所以當變工況運行時可避免流量二次分配時產生的重新失調，使管網具有阻力的一致性，真正做到流量分配的理想狀態。鎖閉過濾調節閥包括以下6大功能： 1.現場檢測管路的流量。 2.測量供回水壓差，檢測系統各環路的阻力。 3.具有過濾功能，判斷系統的臟堵程度。 4.具有帶壓排污功能，避免了調試后臟堵的再次發生。 5.鎖定功能可使調整后的開度恒定，以保證調試后的狀態。 6.鎖閉功能可進行系統鎖閉，在鎖定后不影響本閥作為普通閥門的關閉功能。 另外，從提高系統能效的目標出發，在計量收費的供熱系統中，還可考慮系統循環水泵的變流量調節。通過加裝上述硬件措

43、施，還可實現在采暖期不同階段、甚至每一天的系統變流量調節，從而達到節省燃料、電、水等能源目的。而自力式平衡閥的功能是使系統流量自動地限定為設定流量，故在變流量系統中，使用自力式平衡閥是有缺陷的。   3.9  其他節能措施 3.9.1  改造管網保溫 熱力網管道地下敷設時，應優先采用直埋管，但產品和施工質量要求過硬，能夠經久耐用。保溫層設計應優先采用經濟保溫厚度，閥門、法蘭等部位宜采用可拆卸式保溫結構。   3.9.2  太陽能加蓄熱器供生活熱水 利用鍋爐房屋頂安裝太陽能集熱裝置，與燃氣鍋爐生活熱水系統并聯，晴天采用太陽能供熱，并加裝蓄熱器延續

44、熱水使用時間，陰天利用鍋爐供熱。這一做法，充分利用了可再生資源，是國家最為提倡的節能措施，并解決了生活熱水供應單位普遍虧損的局面。   3.9.3  加設遠傳溫度信號裝置 分有線和無線兩種方式，在用戶中后端內部布點，獲取用戶一手資料，針對用戶實際室溫及時調節供回水溫度。   3.9.4  采用優質自動排氣閥     國內自動排氣閥普遍存在質量問題，使用13年就會出現失靈現象，可采用霍尼韋爾、丹佛斯等進口產品，價格不是很貴，使用期至少10年。 此外，對于補水量大的用戶解決好漏水、偷水、管網維保等問題。   四、幾種軟

45、件節能措施 對于目前我國的大部分供熱系統，運行中除了采用自動調控裝置外，還應采用手動調節，尤其是投資條件較差和總體供暖不足的系統更應如此。所以熱源的運行人員及物業的供熱管理人員應提高業務素質、轉變觀念，做到供熱調控的“軟件”和“硬件”的匹配，充分發揮“軟件”的作用。 4.1  根據室外溫度有效調節 掌握各地區氣象規律，并對照加以鍋爐房調節。如北京冬季，晴天日溫差大，陰天日溫差小，但大風天肯定晴天，日溫差也小。晴天占冬季2/3以上，日溫差平均8左右，每天9：00左右、21：00左右正好為日平均溫度值，4：00左右達最低溫度，14：00左右達最高溫度。由于日照緣故8：009：00氣溫陡然

46、升起，17：0018：00氣溫陡然下降，夜晚氣溫變化緩慢（每小時變化0.30.6），白天氣溫變化較快（每小時變化0.61.2）。 因平時居民在家生活時間主要為18：007：00（節假日除外），考慮到供熱的滯后性及熱用戶房間的蓄熱能力，宜6：0017：00低溫運行；而冬季大部分日照時間為7：0017：00之間，故兩者基本重合，因此最終可確定7：0017：00采用低溫運行（一般供水溫度低510）。初、末寒日照時間相對較長，室內外溫度差值變化較大，更有利于節能，可分34段進行調節。   以下是北京典型冬季日室外溫度變化曲線圖：     以下是北京0607年度分段日期及氣

47、象匯總表： 階段日期天數（天）比例（%）大寒流（次）晴天率 （%）初寒11月1日至12月12日4230371中寒12月13日至次年2月6日5640471末寒2月7日至3月20日4230460總計11月1日至次年3月20日1401001168  以下是北京0607年度分段氣溫匯總表： 階段均最低氣溫（）均最高氣溫（）平均氣溫（）日溫差 （）日最高熱負荷與最低熱負荷比值初寒0.7149.5955.1558.88148.6%中寒-5.5893.554-1.0189.14361.2%末寒-1.1438.5473.7029.69049.4%平均-2.3646.8642.2509.22953.9

48、%    如上表所示，初寒、末寒日熱負荷在約50-100%之間波動，故至少分三階段分別按50%、75%、100%負荷對鍋爐進行調控，以利節能及合理；而中寒日熱負荷在約65-100%之間波動，故至少分兩階段分別按65%、100%負荷對鍋爐進行調控；初寒、末寒日熱負荷波動較大，為采暖季重點節能階段，需加強各方面控制，以減少不必要的資源浪費。   4.2  南北環平衡 傳熱計算和分析表明，南向窗戶的太陽輻射得熱量是不容忽視的。在北京地區采用單層鋼窗情況下，南向窗戶的太陽輻射得熱量約占通過窗戶向外熱損失的52-59%，東西向窗戶的太陽輻射得熱量約占通過

49、窗戶向外熱損失的10-13%。 在北京冬季平均每2周有1次大寒流，風力對室外溫度影響很大，加大了室內灌風和圍護結構散熱，宜加大供熱量。因冬季北京地區多以北風為主，故對北向房間的室溫影響更大；而冬季晴天率很高，達67-68%，對南向房間的室溫提高有幫助。因此在樓內供熱系統中平衡各分支流量時要注意給北側環路多分配一些，當然具體值要結合準確的熱工計算和儀表測量而定。   4.3  核算實際熱指標進行調節 由于各種主客觀原因，設計時采用估算冷、熱負荷用的單位建筑面積冷、熱負荷指標，已成為帶有普遍性的傾向。由于估算負荷偏大，從而導致了裝機容量、管道直徑、水泵配置、末端設備偏大的現象，導致建設費用和能源的浪費。而對于采暖系統，是造成水力失調嚴重，房