中国集中供热发展现状、自动化系统在供热管网中的应用及清洁供热规划关键问题的思考

中国集中供热发展现状、自动化系统在供热管网中的应用及清洁供热规划关键问题的思考

一、蒸汽和热水介质的优缺点对比

集中供热是指由集中热源所产生的蒸汽、热水，通过管网供给一个城市（镇）或部分区域生产、采暖和生活所需的热量的方式。集中供热是现代化城市的基础设施之一，也是城市公用事业的一项重要设施。

集中供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人民生活，而且能节约能源，减少城市污染，有利于城市美化，有效地利用城市有效空间。所以，集中供热具有显著的经济效益和社会效益。

集中供热系统的热介质有两种：蒸汽和热水。

热水介质的缺点是输送耗电量大，不能满足蒸汽热用户的需要。热水参数愈高，输送能力愈大，愈能节省输送电量，但温度过高反而不经济。要提高热水参数则需要的蒸汽压力高，能耗大，设备投资大，所以确定热水温度时，要经过技术经济比较，蒸汽参数应根据热用户的需要和输送距离确定。

二、中国供热现状分析

2015年中国民用采暖、市政供暖按供热面积最高收费是5.12元/月•建筑平米；2016、2017、2018年中国民用采暖、市政供暖按供热面积收费基本保持在5元/月•建筑平米，至2018年10才涨至5.07元/月•建筑平米，11、12月民用采暖、市政供暖按供热面积收费基本保持在5.08元/月•建筑平米；2019年1-9月中国民用采暖、市政供暖按供热面积收费是5.1元/月•建筑平米，10-11月是5.11元/月•建筑平米，12月涨至5.17元/月•建筑平米。

在中国，城市集中供热经历数十年发展，已颇具规模，特别是在北方广大城市得到了全面普及应用，其已成为百姓正常生活与工农业生产中不可或缺的重要组成部分。

2014年来，中国供热面积呈增长态势，2018年中国供热面积87.81亿平方米，比上年增加4.72亿平方米，同比增长5.68%；2019年中国供热面积92.51亿平方米，比上年增加4.7亿平方米，同比增长5.35%。

城市供热能力指热电厂、热力公司和达到标准的集中采暖锅炉房向城市输送的供热源的设计能力，即每小时向城市输送蒸汽、热水的能力。

蒸汽供暖是以水蒸气为热媒，水蒸气在散热器中进行相变（凝结）放出汽化潜热，具体指蒸汽供热是用水为供热介质，以蒸汽的形态，从热源携带热量，经过热网送至用户的。

蒸汽供暖靠蒸汽本身的压力输送，每公里压降约为0.1兆帕，中国热电厂所供蒸汽的参数多为0.8～1.3兆帕，供汽距离一般在3～4公里以内。

2018年中国蒸汽供热能力92321.62吨/小时，比上年减少6006.38吨/小时，同比下降6.11%；2019年中国蒸汽供热能力100943.4吨/小时，比上年增加8621.78吨/小时，同比增长9.34%。

热水供热就是以热水作为热媒的供暖系统。2017年中国热水供热能力647.83千兆瓦，为2014年以来热水供热能力最高值；2018、2019年中国热水供热能力逐年下降，热水供热能力分别为578.24千兆瓦、550.53千兆瓦；同比下降69.59%、27.71%。

2017年中国蒸汽供热总量57985万吉焦，热水供热总量310300万吉焦；2018年中国蒸汽供热总量57731.49万吉焦，热水供热总量323664.6万吉焦；2019年中国蒸汽供热总量65067.48万吉焦，热水供热总量327475.1万吉焦。

三、集中供热自动化系统在供热管网中的应用

随着城市供热面积不断增多，原先依靠人力进行检测、调控、维护的供热管网管理体系已难以适应时代需求。供热管理环节事故频发，而供热管网调控、维护不及时也在一定程度上影响了城市供热质量与效益的充分发挥。所以促进城市集中供热自动化水平的提高已迫在眉睫。

集中供热系统的自动化体系可划分为热源、管网与中继泵站、热力子站三部分。这三者间并非独自运行，而是彼此间相互合作构成一个完整的联动体系，总共包括了调度中心、通信网络平台、热力子站3个控制系统，其中网络平台是调度中心与热力子站间相互沟通的桥梁。

热力站自动化管理核心所在就是能充分满足各个子站的热量需求，并根据所需进行及时、合理调配。

锅炉房自动系统是给水液位控制回路、主蒸汽的温度控制回路、主蒸汽的压力燃烧控制回路、炉膛负压引风控制回路、氧量送风控制回路、除氧器的液位和压力控制回路、减温减压器的温度和压力控制回路、锅炉房自用汽的压力控制回路。

实现供热管网自动化建设，一定的技术支持是必不可少的，其中最主要的构成技术就是变频技术。此外，对相关数据进行研究亦有助于促进供热管网自动化建设与应用。

集中供热自动化系统普及应用能提高能源利用率，降低能源消耗与供热成本，实现人与环境的共赢发展。在可见的未来，随着集中供热自控系统进一步发展，其智能化水平必将日益提高，运行模式也将由现在流量大、温差小、前段热、末端冷、热能利用率偏低的粗放模式转变为流量小、温差大、全网热能平衡分布的经济效益型模式。并最终建立起依据单个用户需求自动调节，同时满足不同用户对智能体系的不同需求，实现热能利用最优化。

四、清洁供热规划关键问题的思考

清洁供暖是一项涉及热源、热网及热用户的系统性工程。在清洁供热规划中，需要将清洁供暖思想贯彻其中。但是实际上，在负荷规划中，热负荷指标以及规划人口往往与实际情况不符，导致热源建设规模和投资过大;在热源规划中，对热源形式的选择也未能充分考虑热源成本、运行成本、供热煤耗、污染物排放水平等因素;在热网规划中，未将环状管网作为规划基础，提高供热安全性和稳定性。

1、热负荷规划

在清洁供热规划中，需要将清洁供暖思想贯彻其中。但是实际上，在负荷规划中，热负荷标以及规划人口往往与实际情况不符，导致热源建设规模和投资过大;在热源规划中，对热源形式的选择也未能充分考虑热源成本、运行成本、供热煤耗、污染物排放水平等因素;在热网规划中，未将环状管网作为规划基础，提高供热安全性和稳定性；

2、热源规划

热源形式的选择要综合比较热源成本、运行成本、供热煤耗、污染物排放水平等因素。其中，运行成本与当地电厂定价、电价有关系;热源成本中，设备品牌差异