集中供熱蒸汽熱網與熱水熱網熱損失率對比

李曉龍

摘 要：新時期，我國城市化建設日益深入，為城市化熱網的發展奠定了堅實的基礎，充分滿足了城區用戶的生產用熱需求，是城市能源建設的重點領域。本文對某市熱網建設過程中進行系統化研究，分析蒸汽熱網與熱水熱網的損失率，并系統化建議，僅供參考。

關鍵詞：蒸汽熱網；熱水熱網；分析

某市開展老城區熱網改造工作，其原有供熱系統普遍采用蒸汽熱網供熱的方式，其供熱效率相對低下，熱能在傳輸過程中損耗較多且水資源浪費現象嚴重。而新型熱水熱網的供暖方式能夠有效提升供暖質量，有效降低熱能損耗，是新時期我國城市熱網建設的重點領域。據此，本文選取該市蒸汽熱網與熱水熱網在供暖過程中的損失比進行詳細的數據分析。

1 蒸汽熱網

1.1 運行狀況

選取該市某蒸汽熱網的管線，對其基本運行狀況進行分析詳見表1。如圖中所示，1號蒸汽熱網管線的主要供暖對象為工廠企業，處于長時期、高頻率、高強度工作狀態。2號蒸汽熱網管線的供暖對象為瀕臨破產的工業園區，此處日常工業生產對于供暖強度要求較低，該管線處于長期低頻率作業。3號蒸汽熱網管線的主要供暖對象為小部分工業企業與居民生活區，其冬季的生活生產用暖頻率較低；此外，3號蒸汽熱網管線在非供暖時期為某制冷企業供氣。

1.2 熱損失率分析

傳統的正熱供熱方式在熱能傳輸過程中的損耗較大，其具體的損失指標可以比焓的單位時間內流失量作為主要依據，詳見表2，蒸汽熱網的熱損失率與比焓流失總量成正比。

通過對該市蒸汽熱網運行狀況的調查分析可知，該地區的蒸汽熱網覆蓋比占據市區熱網總量的半數以上，在日常運行過程中其表面凝結水現象嚴重，且大部分蒸汽熱網系統沒有凝水循環利用設備。因此，由于凝結水這一干擾因素的影響，應將其熱損失率可分為三方面進行計算，其一，蒸汽熱網受供方普遍為居住用戶，蒸汽運輸過程中僅是比焓總量有所下降；其二，熱能傳輸環節中管線表面的凝結水大部分損失，回收循環使用的總量僅有小部分；其三，在這一過程中進行的供熱方式為新型熱水熱網，管線表面的凝結水全部回收再循環使用。

2 熱水熱網

2.1 運行狀況

選取該市某熱水熱網的管線，對其基本運行狀況進行分析，詳見表3。A熱水熱網管線的應用年限較長，B、C熱水熱網管線的使用時間相對較短。上述三條管線的供水、回水溫度較為接近，且溫差在可控范圍之內，均有同一地區的鍋爐房提供熱能。供熱管道的材質與表層保溫材料相同，鋪設方式均為地下鋪設。通過對圖表數據分析可知，熱水熱網在供熱過程中的熱能損耗遠低于傳統的蒸汽熱網；其主要原因在于，新型熱水熱網的使用年限較短，供熱管線與保溫材料的質量較好，且新型熱水熱網系統實現了管線表面凝結水的回收再利用。值得注意的是，雖然熱水熱網系統的熱能傳導損失較低，但其內部水源調控難度較大。

2.2 損失率計算

筆者編制了計算程序，計算3條熱水管道各個測點的參數。在熱水管道A上設8個測點，熱水管道B、C分別設6個測點，各測點的溫度為溫度表遠傳數據。計算各參數的平均值，結合計算程序計算得到的各測點壓力，計算得到各測點供回水比焓。該市目前運行的熱水熱網熱損失率低于蒸汽熱網，節能優勢明顯。

3 情況分析

目前，該市蒸汽熱網的熱損率較高，供暖期的熱損失率與非供暖期差距較大。影響因素主要有流量減小造成熱損失過大，部分小負荷問歇用汽支線用戶產生的凝結水回灌，負荷配置不合理等。合理的負荷配置與敷設方式，可在一定程度上減小熱損失，例如3號蒸汽管道供暖期的熱損失為18.82%。由于未進行凝結水的回收，蒸汽熱網每年損失掉的凝結水量相當大，加之熱損失，目前該市蒸汽熱網的運行不經濟。近年來，發展趨勢是市區內工業用汽負荷不斷減少，隨著住宅小區的興建，商業區域的擴展，供熱負荷大幅增加。

4 對比研究

4.1 南市目前運行的蒸汽熱網熱損失率較高，非供暖期熱損失率比供暖期高。造成熱損失較高的原因主要為工業用戶用汽量的減少，部分支線用戶的間歇運行導致凝結水回灌，季節負荷變化大，基本未進行凝結水回收等。

4.2 水熱網的熱損失率低，相對于目前不進行凝結水回收的蒸汽熱網，節能優勢明顯。

5 結束語

于目前只有供熱負荷的蒸汽熱網，在熱源與熱用戶高差不大的情況下應早日改造為高溫熱水熱網。對于存在少量不穩定負荷，且產生凝結水量較大的蒸汽熱網可進行關停，并在滿足環保要求的前提下，為用戶安裝小型鍋爐供應蒸汽。積極發展溴化鋰制冷用戶，是提高現有蒸汽熱網利用率的有效方法之一。

參考文獻

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