臨汾市熱力供應(yīng)有限公司（以下簡稱臨汾熱力）成立于2005年3月，承擔著臨汾市主城區(qū)供熱管網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、供熱服務(wù)及運營等工作。截至目前，臨汾熱力共建設(shè)熱力站321座，敷設(shè)一次主管網(wǎng) 450km，入網(wǎng)供熱面積達5100余萬㎡（其中躉售面積2450萬 ㎡），實現(xiàn)了臨汾主城區(qū)集中供熱全覆蓋。

臨汾市區(qū)有供熱熱源4座。其中熱電聯(lián)產(chǎn)熱源2座，分別為大唐熱電、臨汾熱電，均位于市區(qū)西側(cè)；燃氣鍋爐熱源2座，分別為靳家莊熱源廠、趙下燃氣熱源廠，均位于市區(qū)東側(cè)。臨汾市供熱管網(wǎng)分布圖見圖1，2022-2023供暖期供暖相關(guān)數(shù)據(jù)見表1。

圖1 臨汾市供熱管網(wǎng)分布圖

2022—2023 供暖期供暖相關(guān)數(shù)據(jù)

表1

臨汾熱力致力于綠色智能供熱的整體技術(shù)集成，通過不斷技術(shù)創(chuàng)新、自主研發(fā)，獲得12項專利技術(shù)，先后被認定為“山西省供熱信息化工程技術(shù)研究中心”“臨汾市企業(yè)技術(shù)中心”；摸索建立了供熱工程建設(shè)、管理、經(jīng)營的全新理念；在行業(yè)內(nèi)較早采用“無補償直埋冷安裝”施工工藝、“一補二”自動補水定壓技術(shù)、溫度補償自調(diào)節(jié)技術(shù)，較早實現(xiàn)了熱力站無人值守；先后實施了二次能源管理項目、空氣源熱泵供熱項目、梯級智能站供熱項目、公共建筑分時分區(qū)節(jié)能改造項目、供熱信息化管理平臺項目、全網(wǎng)分布式變頻輸配系統(tǒng)改造項目等，建立用戶服務(wù)平臺和能源監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，形成以熱電聯(lián)產(chǎn)供熱為主、清潔能源并存互補的綠色供熱技術(shù)體系。此外，臨汾熱力還先后被授予“全國城市集中供熱節(jié)能減排示范基地”“全國熱力工程建設(shè)政府放心、用戶滿意十佳誠信企業(yè)”。

多年來，臨汾熱力多舉措助力熱能高效輸送，降低一次管網(wǎng)回水溫度。2016-2023年，一次管網(wǎng)平均回水溫度下降了約7℃，如圖2所示。

圖2 2016—2023年一次管網(wǎng)平均回水溫度

為降低一次管網(wǎng)回水溫度，提高整個供熱系統(tǒng)的運行效率，臨汾熱力采取的主要措施體現(xiàn)在如下幾個方面：

臨汾熱力于2017—2018年實施了分布式供熱輸配改造工作，建立臨汾市區(qū)一次管網(wǎng)分布式供熱輸配系統(tǒng)，連通4個熱源，實現(xiàn)環(huán)狀網(wǎng)架構(gòu)及多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱，進而構(gòu)建以熱電聯(lián)產(chǎn)為主、燃氣鍋爐為輔的高效集中供熱系統(tǒng)。

經(jīng)過分布式供熱輸配系統(tǒng)改造，一次管網(wǎng)實現(xiàn)低溫、低壓運行，回水溫度由49℃降低至44.4℃，熱源主循環(huán)水泵運行揚程大幅降低，整個熱網(wǎng)運行壓力降低0.3MPa，有效解決了局部熱網(wǎng)調(diào)節(jié)困難、管網(wǎng)運行壓力過高的問題，保障了地勢低點的管網(wǎng)的運行安全（圖3、圖4）。此外，一次管網(wǎng)分布式供熱輸配系統(tǒng)及數(shù)據(jù)平臺的改造改善了一次管網(wǎng)水力工況，減少了冷熱不均時間，節(jié)約電耗30%，節(jié)約熱耗11%。

圖3 臨汾市一次管網(wǎng)分布式

供熱輸配系統(tǒng)改造前水壓圖

圖4 臨汾市一次管網(wǎng)分布式

供熱輸配系統(tǒng)改造后水壓圖

（1）針對二次管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)

在供熱初期，存在排氣、管道堵塞，系統(tǒng)故障及熱源穩(wěn)定性差等多重問題，為確保正常供暖，戶端閥門處于全開狀態(tài)。至供熱中期，小區(qū)供暖出現(xiàn)冷熱不均、回水溫度相差過大等問題。為提高供熱效率、減少能源損耗并滿足住戶舒適度需求，進行二次管網(wǎng)平衡調(diào)控，其核心在于降低回水溫度，以實現(xiàn)精細化溫度控制（圖5）。在供熱中期，對不同類型的小區(qū)建立相應(yīng)的二次管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對于裝有戶表、戶閥，數(shù)據(jù)可實現(xiàn)遠傳且室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)較為完善和準確的小區(qū)，利用智能系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，對用戶進行詳細分類（如邊戶、中戶、孤島戶、上停戶、下停戶等），結(jié)合室內(nèi)溫度采集數(shù)據(jù)，使用室內(nèi)溫度一致法調(diào)控。截至2022-2023供暖期，共安裝電動調(diào)節(jié)戶閥38056個，覆蓋面積564萬㎡，占比27％。對于室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)不甚完善、未裝有表閥的小區(qū)，臨汾熱力利用手持流量計、測溫儀現(xiàn)場測量并計算分析，再通過現(xiàn)場閥門操作實現(xiàn)二次管網(wǎng)平衡。

圖5 二次管網(wǎng)平衡節(jié)能信息化調(diào)節(jié)系統(tǒng)

對安裝有T2溫度膠囊的小區(qū)實施精細化供熱管理策略，在每棟樓回水立管上安裝溫度監(jiān)測裝置。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時上傳樓棟回水溫度數(shù)據(jù)，通過深入分析每棟樓回水溫度數(shù)據(jù)，制定小區(qū)回水溫度基準值。用手機、電腦等終端，隨時隨地可查看小區(qū)各樓棟失衡狀態(tài)，精準掌握每棟樓回水立管的回水溫度狀況，對樓棟閥門采用回水溫度一致法進行二次管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)，實現(xiàn)熱能的均衡分配（圖6）。

圖6 監(jiān)測系統(tǒng)

（2）一站一策控制

選取濱河花園、育英、萬象春天熱力站，開展一站一策控制測試（圖7）。全面分析這三座熱力站過去兩年的歷史數(shù)據(jù)，利用先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行清洗處理?；谔幚砗蟮臄?shù)據(jù)，精確計算出不同室外溫度下的二次管網(wǎng)供水溫度。

圖7 萬象春天熱力站一站一策控制頁面

針對每個熱力站的運行情況，基于室外溫度和室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，制定個性化的自動調(diào)節(jié)策略，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)二次管網(wǎng)供水溫度。2023-2024供暖期，這三座熱力站的用戶的平均室內(nèi)溫度為19.3℃，熱力站平均二次管網(wǎng)供水溫度降低2℃，一站一策控制徹底取代了傳統(tǒng)的人工調(diào)整方式，由經(jīng)驗供熱轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓴?shù)據(jù)供熱，實現(xiàn)了精準、高效地調(diào)控，調(diào)控效率提升1倍以上。

熱力站能效提升改造增大了一次管網(wǎng)的供回水溫差，減少了阻力損失，降低了分布式泵的運行電耗，降低了一次管網(wǎng)的壓力，提高了供熱系統(tǒng)的安全性。這不僅減少了熱力公司的運行費用，還減少了電廠冷卻塔電耗、水耗，同時還提高了汽輪機組的整體能效水平，提高了系統(tǒng)能源利用效率。

以2022-2023供暖期改造的五一西熱力站為例，其設(shè)計供熱面積30萬㎡，在保留原有4臺4.5MW板式換熱器的基礎(chǔ)上，新增1臺全焊接板殼式換熱器。該換熱站供熱面積較大，一、二次管網(wǎng)回水溫度端差在5℃以上，故計劃使用15MW全焊接板殼式換熱器代替原有的4臺4.5MW的板式換熱器進行供熱。在原有一次管網(wǎng)供回水管道上增加焊接球閥，作為原有系統(tǒng)和改造后系統(tǒng)的切換閥門，不改變原有的二次管網(wǎng)系統(tǒng)，新增加的全焊接板殼式換熱器與原有系統(tǒng)可隨時切換使用。

通過分析2022-2023供暖期運行數(shù)據(jù)可得（表2），原有的板式換熱器一次管網(wǎng)供回水溫差約為41℃，一、二次管網(wǎng)回水溫差約為4.6℃，整個熱力系統(tǒng)的一次管網(wǎng)回水溫度為40.44℃左右。實施改造之后，一次管網(wǎng)供回水溫差達到47℃左右，最高可達56℃，一、二次管網(wǎng)回水溫差基本為0℃～1℃，整個熱力系統(tǒng)的一次管網(wǎng)回水溫度比實施之前降低約6℃。

五一西熱力站改造前后溫度對比

表2

供熱系統(tǒng)的設(shè)計、施工、設(shè)備選型等因素，直接影響供熱質(zhì)量。為保障供熱系統(tǒng)高效節(jié)能運行，臨汾熱力對新入網(wǎng)用戶從設(shè)計到建設(shè)，結(jié)合實際運行情況及企業(yè)標準，進行了全過程的審核及監(jiān)管，避免因設(shè)計和施工不規(guī)范造成供熱質(zhì)量不佳等問題。

（1）熱用戶熱負荷表審核

在新建小區(qū)首次申請入網(wǎng)時，臨汾熱力根據(jù)熱力站建設(shè)技術(shù)標準（圖8），要求開發(fā)商按照標準對熱力站進行設(shè)計、設(shè)備選型，保障用戶供熱質(zhì)量及系統(tǒng)運行能效。

圖8 臨汾熱力熱力站建設(shè)技術(shù)標準

（2）二次管網(wǎng)水力計算校核

臨汾熱力根據(jù)企業(yè)標準中的熱指標、供回水溫度要求對二次管網(wǎng)進行水力計算建模驗收分析（圖9），一是檢查最不利環(huán)路的比摩阻是否滿足最低要求，二是對比計算最不利環(huán)路阻力損失與負荷表中的系統(tǒng)阻力。通過書面形式向用戶下達整改報告，提前避免后期運行中出現(xiàn)問題，可以有效地提高熱力站的運行效率和避免因用戶后期整改二次管網(wǎng)造成的損失。

企業(yè)標準的樹立從源頭上避免了用戶端不熱問題的頻繁出現(xiàn)，提前對設(shè)計圖紙進行審核，保證了二次管網(wǎng)水力平衡和節(jié)能運行；通過對施工建設(shè)過程監(jiān)管，保證了施工質(zhì)量和供熱安全；對新建站的配套設(shè)施的驗收，保障了供熱運行的穩(wěn)定性。大數(shù)據(jù)的流程監(jiān)管，有利于新建站進程的有效溝通，建立了一個良好的標準化、流程化的管理體系。

圖9 二次管網(wǎng)水力計算建模驗收分析圖

（圖中紅色部分管道比摩組大于 300Pa/m）

（1）運行中實時監(jiān)測，加強分析

臨汾熱力冬季供暖期執(zhí)行五班三倒值班制度，工作人員每日巡查熱力站通信情況，每小時檢查熱源數(shù)據(jù)、過河管數(shù)據(jù)、解耦管數(shù)據(jù)，每兩小時檢查換熱站水泵運行狀態(tài)。平臺自動分析運行數(shù)據(jù)，對負荷、運行參數(shù)進行修正（圖10）。對所有熱力站實行一站一表、一天一報表、一天一分析、一站一控制策略。尤其對運行中回水溫度端差較大的換熱站進行智能機組改造并搭建分析監(jiān)控平臺，實時監(jiān)測板式換熱器的換熱效率，設(shè)置換熱效率的報警值，當板式換熱器效率低于設(shè)定閾值時進行報警，在線清理。進行智能機組改造的熱力站，改造后全年平均回水溫度可降低2℃左右。

圖10 換熱站運行數(shù)據(jù)分析報表

（2）運行前充分準備、消除隱患

對于供暖期因停熱時間較長、無法在線清洗的板式換熱器，一方面對其進行拆卸清洗，清污除垢；另一方面經(jīng)過詳細地數(shù)據(jù)分析，對板式換熱器的型號、設(shè)計參數(shù)等進行優(yōu)化，進一步提高換熱效率，降低回水溫度。

隨國家碳達峰、碳中和相關(guān)政策的推進，如何綠色、高效供熱，是下一步發(fā)展的重點。臨汾熱力將加快打通堵點，補齊短板；大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟；實施供熱系統(tǒng)更新行動，推進老舊小區(qū)管網(wǎng)和換熱站改造；加快調(diào)整優(yōu)化公司內(nèi)部結(jié)構(gòu)；搭建技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，全面貫徹新發(fā)展理念。

“全心全意為市民綠色供熱，同心同德還城市碧水藍天”是臨汾熱力的企業(yè)宗旨，“奉獻、創(chuàng)新、拼搏、堅持”是企業(yè)精神，臨汾熱力將以“做全國供熱領(lǐng)域最節(jié)能的公司、做全國公益事業(yè)領(lǐng)域第一服務(wù)品牌”為目標，上下同心，為造福臨汾人民和推動供熱事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。