城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)設備更新改造與維護保養(yǎng)措施

第二屆供熱管網(wǎng)體系建設及管道

技術創(chuàng)新與發(fā)展研討會城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)設備更新改造與維護

保養(yǎng)措施一.我國建筑節(jié)能綠色低碳發(fā)展現(xiàn)狀二.建筑領域推進供熱綠色低碳轉(zhuǎn)型三.供能系統(tǒng)普遍存在的問題分析四.集中供熱管網(wǎng)輸配系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)五,智慧供熱系統(tǒng)能效提升控制策略主要

內(nèi)

容一、我國建筑節(jié)能綠色低碳發(fā)展現(xiàn)狀?1

城市更新、既有建筑節(jié)能改造、設備更新、供能系統(tǒng)運

維管控、維護保養(yǎng)、能效提升等。?

2

建筑節(jié)能降碳標準先行；智慧供熱技術全面推廣應用。?

3

建筑節(jié)能綠色低碳轉(zhuǎn)型：電氣化、數(shù)字化、智能化、清

潔化、零碳化，供熱系統(tǒng)實現(xiàn)精細化、精準化管理。?

4

大力發(fā)展清潔能源（風/光/水/地/氫/核/生物質(zhì)等）勢

在必行。2024-7-13

3瓣供熱工程\零能耗\零碳建筑相關標準n1《供熱系統(tǒng)節(jié)能改造技術規(guī)范》GB/T50893-2013。n2《城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)運行維護技術規(guī)程》CJJ88-2014。n3《供熱計量系統(tǒng)運行技術規(guī)程》CJJ/T223-2014。n4《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》CJJ28-2014。

n5《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計標準》行業(yè)標準CJJ_T34-2022。

n6《近零能耗建筑技術標準》GB/T51350-2019。n7《零碳建筑技術標準》GB/已通過專家審查報批。2024-7-13

4二、建筑領域推進綠色低碳轉(zhuǎn)型1.建筑能耗與碳排放中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布《2023中國建筑能耗與碳排放研究報告》·>2021

年全國房屋建筑全過程碳排放總量為40.7億tco2,占全國能源相關碳排放的比重為

38.2%o其中:>建材生產(chǎn)階段碳排放17.0億tco2,占全國能源相關碳排放的比重為16.0%;

>建筑施工階段碳排放0.7億tco2,占全國能源相關碳排放比重的0.6%;>23.0億tco2,占全國能源相關碳排放總量的比重為21.6%

2

建設生態(tài)零碳城市任重道遠

隨著國家政策支持力度不斷加大、綠色發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化建設

穩(wěn)步推進、相關技術標準體系逐步建立完善。

建筑行業(yè)減碳潛力巨大,轉(zhuǎn)變建筑領域發(fā)展模式、推廣綠色建

材,

建造綠色醫(yī)院、綠色校園,

建設生態(tài)零碳城市,有效實行

節(jié)能減排,

應對氣候變化,

可謂任重道遠。

認真貫徹落實國家關于能源戰(zhàn)略發(fā)展理念,

順應國家實施建筑

節(jié)能、注重環(huán)境保護的政策導向。演講主題3

城市更新改造以舊換新：

“冬病夏治”

國務院辦公廳關于轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部《加快推動建筑

領域節(jié)能降碳工作方案》的通知;國辦函(2024)

20號:重點工作十二條。

國務院關于印發(fā)《推動大規(guī)模設備更新和消費品以舊換新行動方案》的通

知,國發(fā)(202244)

7號:實施設備更新行動二十條。>

城市更新設備更新改造以舊換新,維護保養(yǎng)至關重要。>

建筑節(jié)能綠色低碳發(fā)展不僅有利于提高綠色建筑建設和管理水平,

而且對

提高建筑節(jié)能標準、提升建筑能效、推動可再生能源應用、降低建筑運行

能耗等方面可持續(xù)發(fā)展都具有重要的引領作用。三、

供熱系統(tǒng)普遍存在的問題分析n

1）建筑能耗占國家總能耗近50%，可再生能源占建筑能耗

約15%，供熱年能耗約2億噸標煤。n2）過度供熱能源浪費：近熱遠冷，熱力失調(diào)。n3）管網(wǎng)水力失調(diào)嚴重：存在大流量小溫差現(xiàn)象。n4）設備匹配超大：設計負荷大，浪費嚴重。n5）

系統(tǒng)運行調(diào)控依據(jù)有誤：把溫度當熱量（質(zhì)調(diào)節(jié)）：n

（

熱負荷Q

=

cG(tg-th)

MW）n6)

從業(yè)人員專業(yè)化程度極低，不到5%。2024-7-13

9a.關于供熱系統(tǒng)質(zhì)調(diào)節(jié)的來源?

關于供熱質(zhì)調(diào)節(jié)計算公式最早于1954年由高等教育出版社出版的《

熱力網(wǎng)》中，是根據(jù)1948年出版的索科洛夫《熱力網(wǎng)》（第一版）

孫可宗翻譯而來?，F(xiàn)狀這本書更名為《熱化與熱力網(wǎng)》（第五版）

1988年，安英華等翻譯，由機械工業(yè)出版社出版。?因為當年我國供熱行業(yè)還沒有熱量表計量熱負荷，所以只好用熱網(wǎng)

供回水溫度間接的方式替代供熱量，以致供熱行業(yè)一致沿用至今。2024-7-13

10b.相關出版書籍?[1]

賀平,孫剛,吳華新等.

《供熱工程》

[M].

北京：中國建筑工業(yè)出版

社，2021。?[2]

李德英等.

《供熱工程》

[M].

北京：中國建筑工業(yè)出版社，2018。?[3]

[蘇]E.R.索科洛芙著.孫可宗譯.《熱力網(wǎng)》

[M].（第一版）.北京：

中國高等教育出版社，1954年。?[4]

[蘇]E.R.索科洛芙著.安英華等譯.《熱化與熱力網(wǎng)》

[M]（第五版）.

北京：中國機械工業(yè)出版社，1988年。2024-7-13

11c.供熱行業(yè)采用質(zhì)調(diào)節(jié)的原因?

傳統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)方法，即質(zhì)調(diào)節(jié)、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)、質(zhì)量—流量調(diào)節(jié)以及間歇調(diào)節(jié)，是以系統(tǒng)的供回水溫度和循環(huán)水量為調(diào)

節(jié)依據(jù)，根據(jù)供暖熱負荷調(diào)節(jié)公式，按照室外氣象條件來控制系統(tǒng)

的供回水溫度或流量，以滿足建筑物室內(nèi)溫度的要求。這是一種間

接調(diào)控手段，系統(tǒng)在實際運行過程中難以操作，也不易達到按需供

熱的理想狀態(tài)。2024-7-13

12d.質(zhì)調(diào)節(jié)理論計算方法的適用性?

從我國供熱現(xiàn)狀來看，完全采用“熱量調(diào)節(jié)、按熱收費

”，實行智

慧供熱、量化管理模式還存在一定困難。因為供熱行業(yè)始終存在供

熱調(diào)節(jié)控制盲區(qū)，如傳統(tǒng)的“質(zhì)調(diào)節(jié)

”供熱方法：把供水溫度當熱

量?，F(xiàn)在就我國傳統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)方法進行深入探討，分析供暖系統(tǒng)習

慣性采用質(zhì)調(diào)節(jié)供熱方式的原由，剖析供熱質(zhì)調(diào)節(jié)的理論根據(jù)和適

用條件，說明傳統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)方法在實際運行過程中的不可操作性。2024-7-13

13?

供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)基本公式表達的供暖熱負荷與管網(wǎng)供回水溫度、

室外溫度之間的變化關系如下：?

Q

=

f（tg、th、tw

）

（W）?tg=

f（tw

）

th=

f（tw

）：供回水溫度與室外溫度為單值函數(shù)

(1)

供暖系統(tǒng)供熱質(zhì)調(diào)節(jié)基本公式

?

相對供暖熱負荷?

即2024-7-13

14(2)

供熱質(zhì)調(diào)節(jié)計算公式τg

=tg

=

tn

+

.tg

th

tn

Q

.

(tg

th

)Q

?

對無混合裝置的直接連接的熱水供暖系統(tǒng)，忽略室外風速、風向和太陽輻

射熱的影響，可求出質(zhì)調(diào)節(jié)的供回水溫度的理論計算公式，即?

（注：

《供熱工程》十一五、十二五、十三五全國規(guī)劃教材）’

’

1/(1+b

)

’

’

0

5(

+

一

2

)

+0

5一2024-7-13

15圖

1

熱水供暖系統(tǒng)質(zhì)調(diào)節(jié)水溫曲線1—130/95/70℃的系統(tǒng)，供水溫度曲線；

2—95/70℃的系統(tǒng)，供水溫度曲線；3—130/95/70℃和95/70℃的系統(tǒng),

回水溫度曲線。圖

2

分階段變流量質(zhì)調(diào)節(jié)水溫曲線1—130/95/70℃的系統(tǒng)，供水溫度曲線；2—95/70℃的系統(tǒng)，供水溫度曲線；3—130/95/70℃和95/70℃的系統(tǒng)，回水溫度曲線。(3)熱水

供暖

系統(tǒng)

質(zhì)調(diào)

節(jié)曲

線2024-7-13(4)

質(zhì)調(diào)節(jié)方法應用分析?應用上述質(zhì)調(diào)節(jié)方法的前提條件是：1.

供暖系統(tǒng)各用戶的采暖設計熱負荷應與實際選用的散熱器面積完全一致；2.

供暖系統(tǒng)應在熱力穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)運行；3.

系統(tǒng)循環(huán)水量必須按照一定比例控制。2024-7-13

172022年6月14

日

，

人社

部、

國家市場監(jiān)管總局、

國家統(tǒng)計局聯(lián)合公示了

18項新職業(yè)

“建筑節(jié)

能減排咨詢師

”是其中

唯一一個城鄉(xiāng)建設領域

的雙碳新職業(yè)。

（5）雙碳新職業(yè):建筑節(jié)能減排咨詢師建筑節(jié)能減排咨詢師簡介——職業(yè)定義社會發(fā)展中已經(jīng)存在一定規(guī)模的從業(yè)人員

，具有相對獨立成熟的

職業(yè)技能

，《中華人民共和國職業(yè)分類大典》中未收錄的職業(yè)。級別劃分五級/初級工—四級/中級工—三級/

高級工—二級/技師—一級/高級技師建筑節(jié)能減排咨詢師（4-09-07-06）定義：應用節(jié)能減排技術

，從事建筑及其環(huán)境、附屬設備測評、調(diào)適、改造、運維等工作的咨詢服務人員。知識結(jié)構(gòu)/模塊建筑和設備

系統(tǒng)調(diào)適建筑節(jié)能

減排改造建筑運行

和維護建筑能耗

排放測評所謂“新職業(yè)”指的是四、集中供熱管網(wǎng)輸配系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)?流量調(diào)節(jié)依據(jù)（水力工況）：

系統(tǒng)流量合理分配，

循環(huán)水泵匹配合理，加裝變頻調(diào)速控制裝置，隨

熱負荷的變化調(diào)節(jié)流量。?熱量調(diào)節(jié)依據(jù)（熱力平衡）：將供熱負荷調(diào)節(jié)方

式由傳統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié)改變?yōu)殡S氣候變化和用戶需求

的熱量調(diào)節(jié)法，實行總量控制、數(shù)字化管理。2024-7-13191

輸配系統(tǒng)改造措施a)

平衡調(diào)節(jié)(安裝靜態(tài)或動態(tài)調(diào)節(jié)閥)，解決水力失調(diào)，

使系統(tǒng)流量合理分配。b)

選擇更換合適的循環(huán)水泵與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配(1kW/萬平

米)。c)

變流量運行（總量變頻控制技術）。d)

對一次管網(wǎng)進行分布式變頻系統(tǒng)改造（多泵系統(tǒng)）。e)

效果：使輸送能耗降到0.5-1kWh/m2

.a。2024-7-13

20瓣2

管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術?1

等溫降調(diào)節(jié)技術（熱力調(diào)節(jié)法）。?2

電動調(diào)節(jié)閥，數(shù)據(jù)在線上傳（遙測遙控）。

?3

自力式調(diào)節(jié)閥（動態(tài)調(diào)節(jié)閥）。?4

分布變頻調(diào)節(jié)技術（多級泵系統(tǒng)）。?5

智能水力平衡調(diào)節(jié)技術（大數(shù)據(jù)分析）。2024-7-13

21瓣

3

管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)?二次管網(wǎng)調(diào)節(jié)措施(熱力調(diào)節(jié)法)?各用戶入口安裝調(diào)節(jié)閥，溫度計和壓力表等。?采用等溫降調(diào)節(jié)法：在熱力穩(wěn)定狀態(tài)下各用戶溫差和

總供回水溫差的偏差<2℃。?調(diào)節(jié)順序有近到遠，先大后?。ㄓ脩簦?。反復多次，

直到滿足上述條件。?特別注意自立式調(diào)節(jié)閥的使用條件。2024-7-13

22圖1

熱用戶引入口示意圖1關斷閥

2熱量表

3溫度傳感器

4調(diào)節(jié)閥5過濾器

6壓力表

7溫度計

8泄水閥

4

用戶入口水力工況調(diào)節(jié)必備的條件2024-7-13

23瓣

5

循環(huán)水泵軸功率與效率測算?

水泵的流量、揚程、軸功率和效率滿足：?

P

=

αHG

/(

η泵

)

(

P∝G

3)?

P

=2.73HG/η,其中H為揚程,m；G為流量,

m3/h；

η為泵的效率；

P為軸功率,

kW。?

泵的軸功率P

=

ρgGH/1000η（kW)?

效率為：（

g=9.81，

ρ為密度）

2024-7-1324

水泵揚程測壓差條件：等高、等速、等流態(tài)。

否則必須根據(jù)伯努利能量公式重新計算:瓣

6

循環(huán)水泵效率測試測試流量G、揚程H和軸功率（利用電功率）P.2024-7-1325

7

循環(huán)水泵匹配及效率分析2024-7-13

26

8

水泵變流量運行功耗分析

?如頻率由50變?yōu)?5赫茲，水泵的流量變?yōu)?0%，?則?揚程為49%；

(H∝G

2)?電功率為34.8%。

(P∝G

3)2024-7-13

27瓣

9、分布式變頻系統(tǒng)調(diào)控措施?分布式變頻系統(tǒng)就是在熱源設置一次主循環(huán)泵克服熱源阻

力；在各個換熱站內(nèi)設置二次泵，克服換熱站內(nèi)一次側(cè)阻

力和本站與熱源之間阻力之和。?所有循環(huán)水泵加裝變頻調(diào)速控制裝置，使熱源隨熱負荷變

化，利用自動化控制技術將調(diào)節(jié)方式由“質(zhì)調(diào)節(jié)

”變?yōu)閯?/p>

態(tài)變流量調(diào)節(jié)，最大限度的減少輸送能耗。?二次泵的作用：在供水管加壓，在回水管降壓（支路）2024-7-13

281

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1

9

2

0

環(huán)

泵循

水1

3

0

t

/

h2

3

0

t

/

h3

3

0

t

/

h4 3

0

t

/

h5

3

0

t

/

h6

3

0

t

/

h7

3

0

t

/

h8 3

0

t

/

h9 3

0

t

/

h

10

供熱系統(tǒng)水壓圖及壓力工況分析系統(tǒng)定壓線m

H

2

O1

0

09

08

07

06

05

04

03

02

01

002

1

2

2

2

3

2

4

2

5

2

6

2

7

2

8

2

9

3

0 用戶的資用壓頭1

0

3

0

t

/

h3

0

t

/

h8

0

mH

2

O0

1）

分布變流量輸配系統(tǒng)（變零壓差點）12

3

4

5

6

7

89

102024-7-13

30熱源△△△1

2

3

4

5

6

7