集中供热系统节能运行的评价体系

S2
×1000
a × B + 0.404 × (W1 + W2 ) + 0.486 × S1 + 0.257 × S2
B综合＝
∫ [ ] F
FF
F
η管网 ×
τ2
K
τ1
⋅ρ
⋅C
⋅ g(τ ) ⋅
Tg (τ ) − Th (τ )
dτ
F ×1000
式中: g(τ ) ——单位供热面积的流量， g(τ ) = G(τ ) ，m3/h·㎡。 F
硬件评分表用以确认供热单位其节能运行条件与标准条件的差距，并对其改造提出建 议，促进供热系统节能水平的提高，但不计入运行评价成绩。 1、硬件评价标准
节能硬件条件是系统节能运行的基础条件，没有硬件条件，无论运行经验多么丰富， 也不可能实现高水平节能运行。在下表 1 中，根据专家咨询的方式（通过向多位运行专家和 运行管理人员咨询、请教）确定了各硬件指标在系统节能运行中所占的权重。
集中供热系统节能运行的评价体系
天津大学环境科学与工程学院 张俊芳 张欢
摘要 我国建筑供热能耗过高的原因不仅仅是因为建筑本身的能耗大，导致能耗过高的令
一个原因是供热系统本身的效率低下。本文探讨了评价集中供热系统运行的多种指标，对供
热系统综合运行效率做了修正，提出了单位面积综合能耗指标和单位热量综合能耗指标，建
有
2
员工执业证
有
3
室外管网
水力平衡调试报告
有
10
保温良好
良好
5
热力入口及
可调压差差压控制器
有
5
户内
建筑节能检测报告
有
3
温控阀安装正确
从热量表的读数得到热源的年供热量∑Qs，热量表的读数是由热量表内部的积分仪计算得到 的，即
∫ [ ] ∑Qs
=
τ 2 K ⋅ ρ ⋅ C ⋅ G(τ ) ⋅
τ1
Tg (τ ) − Th (τ ) dτ
式中：τ1，τ2——开始及停止供热时刻，h；
K——相对密度和比热综合的修正系数；
（4）
ρ——流经热量表的热水密度，kg/ m3；
τ1
K
⋅
ρ
⋅C
⋅ G(τ ) ⋅ Tg BQDY W
(τ
)
− Th
(τ
)
dτ
×100%
、供热耗煤指标（
B GC(Tg
−
Th )
）、供热能效
指标（
F
）和循环流量控制指标（ g = G ）、管网输送效率 η 管网等六个常用指标，
GC(Tg − Th )
F
所以，本文作者认为单位面积综合能耗指标和单位热量综合能耗指标同样具有和供热系统综 合运行效率指标一样的理论意义。单位热量综合能耗指标其实是供热系统综合运行效率指标 的倒数，同样也具有实用性差的缺点，而单位面积综合能耗指标确具有很强的实用性。当供 热系统发生水力失调或者水平热力失调时，在远端用户室温达标的情况下，近端用户耗热量 过大，其单位面积综合能耗指标必然增加，所以，在单位面积综合能耗指标中，不仅考虑了 供热系统综合运行效率指标，同时还考虑了管网水力失调的影响，因而，具有很强实用性。 四 集中供热系统节能运行的评价体系
立了集中供热系统节能运行的评价体系。
关键词 集中供热系统 节能运行 评价体系
一 概述 实行建筑节能标准以后，建筑物的保温性能提高了，供热能耗也降低了，但是，建筑
物供热能耗的降低与供热系统的节能并不能直接画上等号。供热系统由锅炉房、室外供热管 网和室内供热系统组成。系统节能效果如何，包括用户的“行为节能”在内，最终都会反映在 锅炉房综合效率和管网输送效率这两个能效指标上。在我国，恰恰是这两个能效指标与国际 先进水平有很大的差距。在过去的十年中，在推进建筑节能上，我们欠缺了对供热系统的综 合考虑，忽视了锅炉房、管网的节能，造成了节能建筑的供热耗煤量还是居高不下，形成了 “节能建筑不节能”的说法。每个供热单位的供热系统或者运行管理水平是有区别的，如何来 评价一个供热单位或者供热系统的节能运行情况就成为一个值得研究的课题。 二 节能型集中供热系统的构成与运行管理
F
）和循环流量控制指标（ g = G ）
GC(Tg − Th )
GC(Tg − Th )
F
等六个常用指标，另外，在锅炉房综合效率中还体现了供热耗水量的多少。 从上面推导可以看出，锅炉房综合效率评价指标要比单纯的能效指标更全面，能效指
标并不能准确地描述热源的运行状况，它没有考虑耗煤量、水输送系数、耗电量、耗水量等 影响因素，而 ηz 则将诸多因素的影响全面考虑。在单位供热面积获得的热量相同的条件下， 热源付出的代价越小，说明系统运行越容易满足用户热负荷。
由式可得：
qc综合
=
B×
a
+
0.404 × (W1
+ W2
+ Wh )
n
+
0.486 ×
S1
+
0.257 ×
S2
×q
∑ Qi
i=1
从上式中可以看出，B
综合和
qc综合
中包含了耗电输热比
W2 GC(Tg −
Th
)
、锅炉平均运行效
率（将消耗煤量 B 转化为消耗煤量的低位热值 BQDYW ）
∫ [ ] τ 2
锅炉房综合效率只考虑了热源处的能源利用情况，热量从热源出来并没有直接到用户 手里，中间还有输配管网，所以，还应该将输配管网的能量损失计算在内。为此，又得到一 个新的、更全面的效率指标：
对于热源直供系统：
η综合
=
∑ Qs ∑ Qz
×η管网
（7）
由于当前的集中供热系统多采用换热站换热的方式向用户供热，在整个供热系统中就 不仅是锅炉房在消耗电能和水资源了，换热站也在消耗着大量的电能，所以，在计算供热系 统的综合运行效率时应该将换热站的电能消耗也算在供热能源消耗总和之中。所以：
+ W2
+ Wh )
n
+
0.486 ×
S1
+
0.257 ×
S2
×1000
∑ Qi
i=1
单位面积综合能耗指标：
qc综合
=
B×a
+
0.404 × (W1
+ W2
+ Wh ) F
+
0.486 × S1
+
0.257 ×
S2
式中： B综合 ——单位热量综合能耗指标，g /kJ 标准煤；
qc综合 ——单位面积综合能耗指标，kg /㎡标准煤；
本文所提出的供热系统节能运行评价体系是针对采取了节能措施以后的供热系统的，是 以单位面积综合能耗指标 qc 综合为中心，作为最终的判断依据，来判断供热系统的运行节能 水平是否达到了国家规定的节能要求。以评分表和单位面积综合能耗指标 qc 综合相结合的方 式综合评价供热系统的运行的节能水平，并对供热系统的运行提出建议，指导供热单位提高 供热系统节能运行水平。
硬件评价标准
表1
分区 锅炉房
硬件 计算机监控系统 变频调速炉排 变频鼓、引风机 变频循环水泵
变频补水泵 煤处理装置
评价标准 有 有 有 有 有 有
分值 10 5 10 5 2 3
得分
水处理系统
有
3
锅炉房热量总表
有
2
员工培训合格证
有
5
气候补偿器
有
10
一次网侧电动调节阀
有
5
换热站
变频循环水泵
有
10
变频补水泵
S1——一次网侧系统补水量，t；
来自百度文库
S2——二次网侧系统补水量，t；
a——标准煤转换系数， a = QDYW ；
Wh
H
——换热站耗电量，kWh。
c
n
∑ 在上式中，对于供热计量的供热系统， Qi 可由各用户热力入口处热表读数相加得
到；对于非供热计量系统，可由热源出口处热流i=1计测得的 ∑ QS 得到：
∑ ∫ [ ] n Qi
指标，从理论上讲，当供热系统的水力工况良好（即没有水力失调和水平热力失调）时， 是能够评价一个供热系统的节能运行情况的。但是，在现实的供热系统的运行中，水力失 调和水平热力失调的现象是普遍存在的，而且在浪费着大量的能源，所以，本文作者认为， 供热系统综合运行效率指标η综合掩饰了水力失调和水平热力失调的存在。不可否认，供热
C——水的比热容，4.1868kJ/（kg·℃）
G(τ) ——热源 τ 时刻的流量,m3/s；
Tg ，Th ——热源 τ 时刻的供、回水温度，℃。
所以，锅炉房综合效率的计算公式为：
∫ [ ] ηz =
τ2K ⋅ρ
τ1
BQDY W
⋅ C ⋅ G(τ ) ⋅ Tg (τ ) − Th (τ ) dτ + (W1 + W2 ) ⋅ qWD + S ⋅ qs
Tn测 ——室内实测温度，℃； Tw测 ——室内实测温度，℃；
q测
——实测耗热指标，W/㎡,
q测＝
K
⋅
ρ
⋅
G测
⋅C ⋅ F
(Tg测
−
Th测
)
；
G测 ——实测条件下热源的流量，m3/s； Tg测 ， Th测 ——实测时的供、回水温度, ℃；
在实测条件下，由于各热用户室内温度 Tn 测各不相同，可按每个热用户室内温度加权平
供热系统中常用的节能设备有：省煤器、空气预热器、变频炉排、变频鼓、引风机、 变频循环水泵、变频补水泵、煤处理装置、水处理装置、锅炉房热量总表、换热站热量总表、 计算机监控系统、气候补偿器、换热机组（或换热器）一次侧电动调节阀、换热站入口平衡 装置、用户热力入口平衡装置以及室内温控阀。以上这些设备都会对供热系统的效率造成一 定的影响。除此之外，供热系统的运行管理也一定程度上影响系统效率，这主要体现在燃煤 的选购和处理方面、末端装置和差压控制器的选择方面、水力平衡调试方面和员工的培训方 面。 三 集中供热系统节能运行的评价指标
系统综合运行效率指标η综合具有一定的理论意义，但是其实用性差。
3、单位面积综合能耗指标和单位热量综合能耗指标 综合能耗是规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方
法和单位分别折算为一次能源后的总和。在本文中，一次能源为标准煤。 单位热量综合能耗指标：
B综合
=
B×a
+
0.404 × (W1
均计算：
m
∑ Fi × Tn测i
Tn测 = i=1 F
（2）
综上所述，热源年供热量∑Qs 的计算公式为：
∑ Qs
= 86400 × Tn − Twpi Tn测 − Tw测
×K
× ρ × G测
×（Tg测
−
Th测）×
C
×
1 η管网
× Hs
（3）
第二种： 目前，有的地区已经开始了供热计量，在热源出口处安装了热量总表，可以直接
i =1
=
∑ QS
×η管网
= η管网 ×
τ2
K
τ1
⋅ ρ ⋅ C ⋅ G(τ ) ⋅
Tg (τ ) − Th (τ ) dττ
∫ [ ] B综合＝
a
×
B + 0.404 η τ2
管网 × τ1
× (W1 + W2 ) + 0.486 × S1 + 0.257 × K ⋅ ρ ⋅ C ⋅ G(τ ) ⋅ Tg (τ ) − Th (τ ) dτ
×100%
∫ [ ] ηz =
τ2K ⋅ρ
τ1
bQDY W
⋅ C ⋅ g(τ ) ⋅ Tg (τ ) − Th (τ ) dτ
+ (W1 + W2 ) ⋅ qWD + S ⋅ qs
F
F
× 100%
（5） （6）
式中：g(τ)——单位供热面积消耗的流量，m3/h·㎡；
b——单位供热面积的年耗煤量，kg/㎡。
从上面公式（5）（6）可以看出，ηz 中包含了水输送系数（ GC(Tg − Th ) ）、耗电输热 W2
∫ [ ] 比
W2
、锅炉平均运行效率
GC(Tg − Th )
τ2 τ1
K
⋅
ρ
⋅C
⋅ G(τ ) ⋅ Tg BQDY W
(τ
)
− Th
(τ
)
dτ
×100%
、供热
耗煤指标（ BQDYW ）、供热能效指标（
∑ Qs 常采用两种方法计算：
第一种：
∑ Qs
=
86.4 ×
q平
×
Hs
×F η管网
（1）
式中： q平 ——供热季单位供热面积得热量，W/㎡， q平
=
Tn − Twpj Tn测－Tw测
× q测
F——供热面积，㎡；
Hs——年实际供热时间，d；
η管网 ——室外管网输送效率；
Tn——室内设计温度，℃； Twpj——室外平均温度，℃；
1、现有运行指标 现有的运行指标综合起来有以下三类：反映社会效益的运行指标、反映环境效益的运行 指标和反映供热系统节能和经济的运行指标。其中，反映供热系统社会效益的运行指标有用 户室温合格率、供热系统可靠性指标、故障处理及时率、“三来”上访率等。 2、集中供热系统运行的综合指标 上述三类指标从不同的角度反应了供热系统的运行状况的好坏。在以节能为主题的今 天，需要有一个综合评价指标来评价供热系统运行的节能水平。综合指标主要包括锅炉房综 合效率和供热系统综合运行效率。 锅炉房的综合效率亦称锅炉房的能源利用率，用 ηz 表示。它表示锅炉房所输出的蒸汽 热量或供热量与总能量消耗（燃料、电、水等）之比。在实际的运行中，热源年实际供热量
对于设置换热站的供热系统：
η综合
=
∑ Qs ∑ Qz + ∑ Qh
×η管网
式中： η综合 ——供热系统综合运行效率；
∑ Qh ——换热站耗电量、耗水量的综合折合热量，kJ
η管网 ——室外管网输送效率。
管网热损失中包含了通过保温层散失的热量和由于管网失水而散失的热量，所以，在
η管网 中包含了管网的保温情况和补水率指标的部分内容，η综合 考虑了供热系统中六个耗能