城市供熱系統

我國城市供熱熱源的型式有熱電廠、集中鍋爐房、分散鍋爐房、工業餘熱、核能、地熱、太陽能、熱泵、家庭用電暖器和小燃煤(油、氣)爐等。集中供熱系統廣泛應用的熱源主要是熱電廠和集中鍋爐房。

城市供熱系統由熱源 、 熱網和熱用户三部分組成 。 節能和保護環境已成為人類的共識 。我們應從城市供熱的整個系統來認真分析和研究節能措施 , 在生產和使用的各個環節上減少能源的浪費 。 ^[1] 

熱源又稱熱力的生產，主要是指生產和製備一定參數（温度、壓力）熱媒的鍋爐房或熱電廠。熱網是輸送熱媒的室外供熱管路系統，是熱源與熱用户連接的紐帶，起着輸送和分配熱源的作用。熱用户是指直接使用或消耗熱能的室內採暖、通風空調、熱水供應和生產工藝用熱系統等。

城市供熱系統可按下列方式進行分類：

按熱媒不同，分為熱水供熱系統和蒸汽供熱系統。

按熱源不同，分為熱電聯產系統、鍋爐供熱系統，另外還有以地源熱泵、水源熱泵、工業餘熱、核能、太陽能等作為熱源的供熱系統。供熱所用能源包括煤炭、燃油、天然氣、電能、核能、地熱、太陽能等，集中供熱所用能源仍以煤炭為主。

按供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和多管制的供熱系統。

由於城市供熱服務具有可替代性低、非排他性、公用性和公益性的特點，因此具有了準公共物品的特性。準公共物品的特性決定了該類產品和服務的提供必須是介於政府和私營部門之間，由市場和政府通過一定的機制結合來解決該行業產品的供給問題。

沿襲計劃經濟的思維習慣，人們常把供熱取暖看作是政府的一項福利事業，沒有把供熱取暖關係看作是經營者和消費者之間的一種買賣合同關係。然而，事實上我國《合同法》早就將"供用熱力合同"與用電、水、氣合同規定一起放在同一章節裏，並把這種合同稱作“供用熱力合同”。此法律關係的主體是作為經營者的出賣人，即供熱方，和作為消費者的買受人，即取暖方，客體是熱能；內容是供熱方享有收取取暖費的權力，承擔着提供符合標準的熱能的義務和作為經營者應承擔的其他義務，供熱方與取暖方所交易的是熱能這一特殊的商品。

熱水和蒸汽的輸送必須通過固定管網進行，因而城市供熱行業是典型的"網絡性"公用事業，隨着服務網絡的發展，提供服務的平均成本有降低的趨勢，服務的有效性有增加的趨勢。熱電行業屬於公用基礎設施行業，為避免重複建設，一個熱區往往只設一個主要熱源，具有較強的區域壟斷性，再加上熱電項目屬於大型基礎設施項目，項目投資大回收期長。

與水、電、氣等其他公用行業不同，供熱行業具有季節性。且不同地區供熱長短有所差別。

熱力供應屬於供熱地區冬季生活必需品，需求較強，是國家在基礎建設領域中重點支持的行業。隨着我國城市建設步伐的加快，該行業作為公共事業的一個重要方面存着巨大的市場潛力，特別在集中供熱和熱電聯產等國家鼓勵並支持發展的範疇將有較為理想的發展前景。而作為一大耗煤產業，降低供熱成本、減少污染排放將成為該行業的發展方向。

環保，節能，適宜，有利於城市可持續發展的供熱方式將成為未來供熱行業發展的方向。

(1)運行的室外供熱管網多為枝狀管網,近熱遠冷,水力工況失調,加之沒有有效的調壓設備,為保證供熱標準,只能大流量超負荷供熱。

(2)室內供熱系統多采用單管系統。各熱用户不能根據室內温度調節流量。室温過高的熱用户只能開窗調節室温,造成熱能浪費,而室温過低的用户又達不到設計標準。

(3)城市供熱系統均不能根據室外温度的變化而適時有效地調節供熱流量和供水温度,並且都以“大流量、小温差”方式運行,系統漏損大,耗電量高。 ^[1] 

(1)在供熱站內使用氣候補償器和與之配套的電動閥門及室外温度傳感器。該氣候補償器可根據室外温度的變化,調節電動閥,以滿足調節供水温度的要求。它既可以控制單一回路,亦可控制兩個迴路。該電動閥既可以是二通、三通閥,亦可為電動混水閥。電動閥接收電信號來調節供、回水的混合比例,這樣就儘可能多地利用了回水,從而達到節能目的。

(2)在供熱系統中安裝差壓控制器或流量控制器。外網各支路即各熱力站入口及室內系統各立管上安裝差壓控制器,保持恆定的壓差,以解決系統的水力失調問題,使供熱系統按所需的流量運行,而不再超負荷。流量控制器可以在設定範圍內根據實際流量進行自動調節。

(3)採用新的流量控制方法即變頻器來調節水泵的轉速,以滿足實際需求。傳統上水流量是採用三通閥來調節的,這種方法往往將高達30%的能量從旁通管浪費掉。假如用閥門調節流量從100%降至70%時,其能耗只節省約5%,雖能耗減少,但導致增加提高單位動力成本的反效果。

(4)對於新建供熱系統,儘量採用雙管系統。因為對於雙管系統通過使用室內恆温控制器,可使每一熱用户的進水量都能得到控制,並且可以充分利用太陽能,家電及人體散發的熱量,節能約20%～25%。同時還解決了雙管系統本身的垂直失調問題。

(5)對於現有單管系統可採用加裝室內恆温控制器和跨越管的辦法進行改造(見圖1)。跨越管的尺寸要比主通管的尺寸小一號,運行表明,改造後的單管系統也可以達到節能10%～15%的效果。

(6)提高控制水平。 ^{[1]  [2]}