一、集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供暖參數(shù)優(yōu)化的必要性

集中供熱系統(tǒng)，屬于操作較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。主要可以分為兩大類，即一次網(wǎng)供熱系統(tǒng)和二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)。其中，二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)又稱為用戶側(cè)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，是基于各類熱媒參數(shù)的選擇的系統(tǒng)工程。通過這些參數(shù)，二次網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行及能耗的有效優(yōu)化。因此，在設(shè)計(jì)供熱系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該事先了解供熱系統(tǒng)的已知供熱負(fù)荷值，并充分考慮和計(jì)算出其管路直徑、經(jīng)濟(jì)比摩阻和供回水溫差，以及對(duì)供回水溫差技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等幾個(gè)方面的內(nèi)容。

從供熱企業(yè)的角度來看，供熱質(zhì)量、經(jīng)營(yíng)管理和收費(fèi)等方面作為一個(gè)互相聯(lián)系、缺一不可的有機(jī)整體，一方面出現(xiàn)問題還會(huì)連帶其它方面，進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)企業(yè)供熱的影響。同時(shí)，通過優(yōu)化熱網(wǎng)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，還能夠?yàn)楣�熱系統(tǒng)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)的改進(jìn)。因此，在相關(guān)的負(fù)責(zé)人員制定運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線時(shí)，應(yīng)從用戶的實(shí)際室溫情況出發(fā)，采集準(zhǔn)確的運(yùn)行參數(shù)信息，從而制定出符合客觀實(shí)際的運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線，促使整個(gè)熱系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)行。同時(shí)，先了解影響設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生差異的因素，再結(jié)合相關(guān)理論展開分析和計(jì)算，將得到的設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)用到實(shí)踐生活中，并在運(yùn)用過程中不斷地檢驗(yàn)和修正，從而制定出經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行參數(shù)。

二、設(shè)計(jì)參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生差別的因素

在目前我國(guó)的二次網(wǎng)集中供熱系統(tǒng)中，在室外氣象達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)工況時(shí)，室內(nèi)采暖系統(tǒng)實(shí)際采集到的運(yùn)行參數(shù)都相對(duì)較低，其中，供水溫度大概在47.8 ～ 64.0℃之間，回水溫度大概在40.0 ～ 53.6℃之間，實(shí)際供、回水溫差比室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫差相差25℃左右。從集中供熱系統(tǒng)基于熱媒溫度95℃/ 70℃（或85℃/ 60℃）的設(shè)計(jì)理念來看，系統(tǒng)供水溫度停留在95℃（或85℃）僅有很短暫的時(shí)間，若真正運(yùn)行起來卻不曾實(shí)現(xiàn)。通過降低供水溫度的方式，能夠促使過濾的熱效率補(bǔ)償系統(tǒng)。而供暖熱源選用換熱器，則可以通過降低二次網(wǎng)供水溫度，減少換熱的面積。原因分析如下：

(1)  散熱面積方面

●   實(shí)際散熱面積，應(yīng)該包括散熱器、室內(nèi)不保溫管道，從一定程度上來說，相對(duì)于理論散熱面積要偏大。

●   用戶誤認(rèn)為暖氣片的數(shù)量增多與室溫提高有關(guān)系，導(dǎo)致用戶自行加裝暖氣片，增加了散熱面積。
 
(2)  供熱熱指標(biāo)日趨低于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

就目前來看，供熱熱指標(biāo)的設(shè)計(jì)參數(shù)在40W / m2 以下，但實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)考慮其它因素，加大了安全系數(shù)，供熱熱指標(biāo)在50W / m2 ～55W / m2 左右，從中可以反映出實(shí)際建筑物的供水溫度及回水溫度低于設(shè)計(jì)參數(shù)。

(3)  水力運(yùn)算 

水力運(yùn)算，通常都會(huì)受到鋼管型號(hào)、造價(jià)和使用條件等因素的干擾，致使水力運(yùn)算無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的均衡。就目前來看，解決水力失調(diào)現(xiàn)象的方法主要有人工調(diào)節(jié)關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥及平衡閥等三種。由于這幾種方法都是采用人工調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行，不但增大了工作人員的工作量，而且，也無法從根本上解決水力失調(diào)的問題。而采用自動(dòng)控制的方法，則會(huì)大幅增加熱網(wǎng)建設(shè)的成本。

(4)  實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)趨于一致的途徑分析

在供熱系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)參數(shù)主要由管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)比摩阻、供回水溫差、供水溫度、管道溫度降、管道保溫厚度等構(gòu)成。由于各個(gè)參數(shù)之間具有互相影響的特性，需要經(jīng)過綜合篩選以確保供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理。通過理論和實(shí)踐相結(jié)合，得知其設(shè)計(jì)參數(shù)的獲取方式是通過已知熱源點(diǎn)位置與用戶的熱負(fù)荷分布，求出供回水溫度、管道比摩阻及最佳熱化系數(shù)等的最佳組合。

其中，供水溫度參數(shù)主要有六個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)容，依次為熱源、一次網(wǎng)、熱力站、二次網(wǎng)、室內(nèi)管網(wǎng)和散熱末端等。在二次網(wǎng)供回水溫差保持不變的前提下，采取降低其平均設(shè)計(jì)溫度的方式，會(huì)相應(yīng)增加散熱末端初投資。若降低二次網(wǎng)溫度，則很容易引起一次網(wǎng)運(yùn)行溫差增大，降低一次網(wǎng)的初投資以及循環(huán)水泵運(yùn)行成本，讓熱力站換熱溫差變大，降低其初投資。

三、集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供暖參數(shù)調(diào)研

(1)  二次網(wǎng)供暖運(yùn)行參數(shù)調(diào)研

主要調(diào)研了黑龍江�。ù髴c）、吉林�。ㄩL(zhǎng)春、通化、琿春）、北京市、河北�。ê馑�、保定）、山西�。ㄌ�原、呂梁）、山東�。�濟(jì)南、青島）等部分地區(qū)集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行供回水溫度，從我國(guó)集中供熱系統(tǒng)調(diào)研案例可知，二次網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行溫差均小于設(shè)計(jì)溫差25℃，本文調(diào)研案例的二次網(wǎng)在嚴(yán)寒期間的運(yùn)行溫差約為7.8 ～14.7℃。這些系統(tǒng)在運(yùn)行期間的室外平均溫度約為-16.6 ～ 0.3℃，二次網(wǎng)供水溫度約為47.8 ～ 64.0℃，二次網(wǎng)回水溫度約為40.0 ～53.6℃。

從調(diào)研可以得出，我國(guó)北方地區(qū)部分城市集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供回水溫度的實(shí)際運(yùn)行狀況。如果折合到相同的室外溫度工況下，我國(guó)集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)呈現(xiàn)“北低南高，西高東低”的現(xiàn)象。

(2)  國(guó)外二次網(wǎng)供暖設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)研

根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）出版的區(qū)域供熱供冷手冊(cè)的調(diào)研結(jié)果可知，從國(guó)外集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)可以看出，國(guó)外集中供熱系統(tǒng)的二次網(wǎng)供回水設(shè)計(jì)參數(shù)存在向低溫供熱發(fā)展的趨勢(shì)。其中丹麥、芬蘭、德國(guó)、波蘭和韓國(guó)等國(guó)家的緯度與我國(guó)北方供暖城市相近，這些國(guó)家  的集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)的設(shè)計(jì)供水溫度約為70 ～ 80℃，二次網(wǎng)設(shè)計(jì)回水溫度約在40 ～ 65℃之間，采用70℃/ 40℃，70℃/ 50℃，80℃/ 60℃，75℃/ 65℃等供回水設(shè)計(jì)參數(shù)。

結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，應(yīng)該降低和重新修訂我國(guó)集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)的設(shè)計(jì)供回水溫度參數(shù)。

(3)  調(diào)研結(jié)果分析

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)調(diào)研可知：國(guó)內(nèi)集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供回水溫度的設(shè)計(jì)參數(shù)多數(shù)采用95℃/ 70℃，85℃/ 60℃，也有采用75℃/ 55℃的；國(guó)外集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供回水溫度的設(shè)計(jì)參數(shù)多采用70℃/ 40℃，70℃/ 50℃，80℃/ 60℃，75℃/ 65℃等，室內(nèi)溫度設(shè)計(jì)參數(shù)為20℃；在本文調(diào)研的幾個(gè)國(guó)內(nèi)集中供熱系統(tǒng)案例中，調(diào)研運(yùn)行期間的室外平均溫度約為-16.6 ～0.3℃，二次網(wǎng)供水溫度約為47.8 ～64.0℃，二次網(wǎng)回水溫度約為40.0 ～53.6℃；根據(jù)國(guó)內(nèi)集中供熱系統(tǒng)調(diào)研案例可知，這些案例的二次網(wǎng)運(yùn)行溫差約為7.8 ～14.7℃，均小于設(shè)計(jì)溫差25℃。 

降低二次網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)，不但能夠促使熱量回收增加，起到節(jié)能減排作用，同時(shí)，通過不斷地研究探討工作，深入了解二次網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)的相關(guān)內(nèi)容知識(shí)，能夠促使供熱系統(tǒng)的各種參數(shù)得到優(yōu)化，進(jìn)而為供熱企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)二次網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)存在的問題，需要我們立足于“實(shí)事求是”的工作態(tài)度，在進(jìn)行二次網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)的改革和創(chuàng)新的過程中，最大限度做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，以期實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程向節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)等層面的轉(zhuǎn)換。