热能工程技术在供热领域中的应用

　　摘要：我国北方地区冬季气温比较低，对供暖的要求比较高。在社会快速发展的背景下，城市化进程的推进使越来越多的人将城市作为生活和工作的中心，城市人口越来越多。在这种情况下，北方城市的供热系统面临严峻挑战。为了满足北方地区城市供热的需求，须对我国北方城市的供热情况进行全方位审视。传统的热能工业对煤炭的需求比较高，会借助煤炭燃烧或者其他能源实现热能的转换，但这种方式通常也会对周围的环境造成影响。基于这种情况，城市供热领域积极应用热能工程技术优化城市的供热效果，以保障北方地区冬季取暖质量。

　　能源是各个行业运转的动力，是保障社会生产生活正常运行的关键因素。随着城市化进程的推进，我国北方地区的供暖方式由原来的家庭单独取暖转变为城市集中供暖，已形成规模化的供热系统。集体供暖方式可以有效促进资源利用率的提升，解决人们冬季取暖的问题。有的城市发展速度快，城市供热系统存在技术落后、设施老化等情况，严重影响了供热效果。基于此，需要合理应用热能工程技术优化供热效果，实现城市供热系统的改造升级。

　　1　热能工程技术在供热领域应用中存在的问题

　　1.1　重热效率不高

　　很多供热企业都存在热能利用效率不高的问题，其原因主要在于重热效率偏低。重热通常是指热能在一定范围内进行重复使用的技术，能够有效提升供热效果。供热系统在工作过程中，蒸汽热网中的蒸汽会携带大量热能，使热能够在供热网络中进行传输。如果将大量热能进行一次性使用，通常会导致剩余的热能出现浪费的情况，影响供热管网的供热效果。为了避免热能浪费，需要将这部分蒸汽携带的热能进行重复多次使用，以有效保障热能利用效率，进而达到较为理想的供热效果。但是在当前阶段，热能工程技术水平有限，热能在供热管网中的循环利用难以满足实际情况的供热需求。根据多家热能企业的调查数据可知，众多热能企业的中热比例通常处于6% ～ 10%，说明中热效率仍然存在较大的上升空间，因此需要热能企业针对这种情况制定完善的优化措施。

　　1.2　污染问题

　　供热领域的污染问题也是当前热能工程技术改革应用过程中面临的一大难题。由于我国热能转化方式较为单一，即便已经掌握了核技术和地热技术，大部分城市的供热企业仍然会采用煤炭燃烧方式进行热能生产。由于煤炭燃烧过程中会产生大量的有害气体，而这种情况的出现也通常是因为煤炭燃烧技术不够先进导致煤炭的能源转化效率偏低，会使煤炭燃烧热能生产方式对城市的生态环境带来不利影响。除此之外，随着我国城市化进程的不断推进，我国社会的规模化供热需求不断增多，涌现出更多的取暖用户。供热企业为了满足更多的取暖需求，会大量提升煤炭的燃烧量以保障热能生产。而这样的生产方式，也会带来严重的环境污染问题。通过调查分析可以得知，供热企业在运用煤炭燃烧方式生产热能的过程中会产生大量的废气，使城市的生态环境和空气质量受到负面影响。鉴于当今社会环境保护意识的不断提升，供热领域的技术人员应对当前的供热方式进行全面分析，结合社会可持续发展理念，针对供热领域的能源转换效率制定有效的优化措施，进而降低对环境造成的污染。

　　1.3　湿气损失比较大

　　在当前的供热系统中，蒸汽热网发挥着举足轻重的作用，但蒸汽损失严重影响了蒸汽热网的供热效果。由于气体会在供热管线中快速流动，并且会携带大量的能量，而热能在传递的过程中会不断降低，蒸汽热网中的蒸汽会因为热量的大量流失而出现凝结，从原有的气态转化为液体，造成湿气量的大量损失。蒸汽热网中的蒸汽在变成液态之后，传热介质也会因流动速度变慢导致热量的进一步损失。蒸汽热网中湿气损失的情况不仅会降低供热效果，还会对热力管线和阀门造成一定损害。这主要是因为蒸汽管网热能损失之后湿气会凝结成液体，对热力管线和阀门都会造成严重的危害，降低热力管线的使用寿命。由于热网湿气损失情况严重，需应用热能工程技术予以有效解决。

　　1.4　调压换热能耗过高

　　在城市化进程不断推进的背景下，城市供热系统面临着更加沉重的压力。为了保障城市供热系统热能传输效率、甚至降低热能的损失，通常会在供热系统中设置两级热能管网。但是由于不同等级的主管道和支管道在压力方面存在一定差异，管道中的压力会根据传输距离出现增加或衰减的情况。为了保障热能传输质量，在热能传输过程中需要进行调压操作，并运用交换站进行不同等级热能之间的换热。但在实际情况下，调压换热受到技术方面的限制，通常会造成较大的能源消耗。在调压换热过程中，热量损失会明显增高，远远超出管道输出的损耗量。

　　2　优化热能工程技术在供热领域应用的方式

　　2.1　提升重热过程的能源使用效率

　　在当前的城市供热系统中，重热情况对于供热效果具有较大影响。但在实际情况下，重热过程会存在严重的能源浪费情况，不仅会影响供热效果，还会增加供热企业热能生产成本。面对这样的情况，供热企业技术人员应全面分析当前的重热情况，积极促进技术的升级改革，进而有效解决重热问题。技术人员需要针对热工工程的运作体系进行改进，调整蒸汽存储情况，促进循环利用效率的提升，使蒸汽热能可以在循环使用过程中得到较高的利用效率，实现能源转换的高质量与高效率。与此同时，技术人员应当根据当前的供热管网添加重要的设备，并在先进技术理论的技术制造下完善相应工作。在实际工作过程中，技术人员需要对供热系统的各个环节进行深入的调研分级，进行全面的评估检测，进而确保重热过程的质量与效率。

　　2.2　降低环境污染程度

　　为了顺应社会可持续发展的需求，应对当前的供热系统进行创新改革，使热能工程基础能够在供热领域中发挥强大的作用。对供热领域中造成的环境污染问题，可以通过以下措施进行控制：

　　（1）工作领域相关企业应当积极引用先进的技术与理念。对供热网络进行创新改革，并借鉴优秀的实践经验，促进资源的充分利用。与此同时，应对燃煤技术进行创新改革，进而保障煤炭能源得到有效利用，降低煤炭燃烧生产热能过程中的污染物排放。这样不仅可以有效实现能源高转换的效率，还可以促进工作效率的提升。

　　（2）应当确保供热领域使用的设备具有良好的净化清洁能力，可以在煤炭燃烧过程中对排放出的废气进行净化处理，降低废气在大气中造成的污染。除此之外，供热领域也需要对新能源开发进行充分探讨。合理运用新能源代替煤炭能源，使其成为新的供给能源，进而降低煤炭在供热领域的能源占比，保障供热领域的健康可持续发展。

　　2.3　优化技术减少湿气损失

　　由于湿气损失会影响蒸汽热网的供热效果，因此需要对湿气损失情况进行有效控制。在供热领域应用热能工程技术时，需要选择科学有效的措施对产生的湿气进行相应的处理。在处理湿气的时候，需要在热能工程的管道内进行科学处理，降低湿气对蒸汽存储以及循环造成的不良影响，进而保障蒸汽循环效率与质量，避免因蒸汽损失造成蒸汽管网中出现凝结情况。这样不仅可以有效保障蒸汽管网的供热效果，促进热量的稳定传输，还可以有效保障相关设备的使用寿命。在此过程中，热能工程技术人员应不断学习先进的技术理念，结合自身的专业知识开展相关工作，使热能工程技术在供热领域发挥出应有的作用。

　　2.4　合理选择调配方式

　　采取合适的调配方式能够有效提升热能传输效率。由于供热管网中的压力会由于距离的因素出现增加或降低，进而影响管线内热能的传输效率。一级管网与二级管网在换热站进行热量交换的过程中通常会消耗一定的热量，因此需要对调配方式进行优化。针对实际情况进行深入探讨，应制定切实可行的优化措施，促进传输速度与换热效率的提升，降低热能在传输和交换过程中出现的损耗。

　　3　结语

　　随着我国社会经济的快速发展，城市人口不断增长，导致供热系统的工作压力不断上升。为了满足城市居民的供热需求，需要对当前存在的技术问题进行深入探讨，针对湿气损失、重热效率低、污染严重和能耗损失等情况制定有效的解决策略，使热能工程技术在供热系统中的技术优势得以充分发挥，保证城市供暖质量。

　　（作者单位：中材海外工程有限公司）