河北邢襄热力集团有限公司（以下简称邢襄热力）成立于1985年，原为邢台市煤气热力总公司，负责邢台市主城区的集中供热工作。目前，集团供热在网面积4165万㎡，供热管网407.7km，热力站399座，终端在网用户达36.5万户，热用户均为直管到户。

邢襄热力坚持服务质量优先，精细化管理为重点，全面深化能效管理意识，多年来充分挖潜增效，提高能源利用率，促进企业精细化管理和能效水平不断提高。经过不懈努力，供暖期热力站单位面积耗电量不断降低，从2013-2014供暖期的1.531kWh/㎡下降至2022-2023供暖期的0.575kWh/㎡，降幅达62.4%，如图1所示。

在国家“双碳”目标背景下，各级管理部门对供热企业提出了新的要求，不仅要求供热质量有保障，满足热用户舒适性的要求；同时还要不断降低供热能耗，减少过量供热的问题，对室内温度实现精准调控，解决二次管网水力不平衡和热量不平衡问题。针对以上情况，邢襄热力从技术和管理两个方面着手，主要进行了以下几方面的工作。

图1 邢襄热力各供暖期热力站

单位面积耗电量变化图

由于各种因素的影响，在冬季运行过程中往往出现水力失调，热用户的实际分配流量与需求量偏差较大。水力失调会造成能源的大量浪费，会出现各供暖建筑物之间室内温度偏差大、冷热不均的情况。因此，必须采取有效措施解决供热管网水力失调问题。

邢襄热力自2013年开始进行二次管网平衡改造，目前已实现平衡调节全覆盖，共计安装庭院管网平衡装置3万余套，户端平衡装置5万套。改造后，不仅对管网水力失调改善效果明显，而且对能源节约有着明显的效果。热量的均衡输送提高了管网末端热用户室内温度，获得了良好口碑。

（1）管网静态平衡阀改造效果分析

1）热力站内数据对比

2015年夏季分别对煤北站、水文队站等热力站进行管网平衡改造，供热期分别对各站内二次管网供回水温差、水泵频率及电指标数据进行对比分析。数据分别来自2014-2015供暖期（改造前）和2015-2016供暖期（改造后），详见表1。

热力站平衡改造前后数据对比表

表1

从表中可以看出各热力站二次管网平衡改造前后，供回水温差增大，循环泵频率降低，热力站电指标大幅下降。

2）室内温度数据对比

2015年夏季，在五二零小区每个单元前的回水干管上安装KPF静态水力平衡阀，共安装88台DN50静态水力平衡阀。在供热前期多次使用专用仪表对系统进行平衡调试，同时调整循环泵频率，最终达到最大程度静态水力平衡。邢襄热力在该小区管网改造前，在不同单元不同楼层分别安装室内温度采集器，共100台。经过两个供暖期，共有86台室内温度采集器可以正常提供数据，数据分析结果如图2所示。

图2中的曲线A和B分别代表供热管网平衡阀调节前后的热用户室内温度变化情况，横坐标表示室内温度分布，纵坐标表示热用户数量。由图2中可以看出，平衡阀调节前不同热用户室内温度分布比较分散，既有室内温度小于18℃的热用户，也有室内温度大于24℃的热用户。热用户室内温度“近热远冷”，供热管网存在水力不平衡现象。

图2 调节前后热用户室内温度对比图

平衡阀调节后，有49户热用户室内温度在20～21℃之间，从图中可以看出不同热用户室内温度分布范围缩小，平均室内温度降低。不仅减少了供热量，还大大提高了供热品质。

（2）户端智能阀改造效果分析

在守敬东小区共有892户热用户安装了智能阀，其中缴费热用户655户，未开栓热用户237户。供暖期在线热用户647户，离线热用户8户。正常热用户比例约为98.78%。

1）室内温度分析

统计智能阀系统投运前后各室内温度段内的热用户数量，详见表2。

智能阀系统投运前后各室内

温度段内的热用户数量表（户）

表2

从表2中可以看出，智能阀系统投运后，室内温度主要集中在20～22℃和22～24℃的室内温度段中，基本解决了垂直管网的水力失调问题。

2）热力站电指标分析

守敬东站户端智能阀系统经过多次调整，在保证室内温度的情况下，通过逐步降低循环泵频率，达到节能降耗的目的（表3）

守敬东站数据汇总表

表3

从表3中可以看出，守敬东站电指标从0.7612kWh/（㎡·a），降低到0.3903kWh/（㎡·a），降幅达到48.7%，降幅明显，达到节能降耗的目的。

（1）合理取消部分循环泵止回阀

邢襄热力注重对各项运行数据进行分析研究，总结出最佳运行策略，其中对止回阀还进行了专项分析。目前，所有水泵都已实现变频控制，通过变频器对水泵进行启动和停止，在出现故障停泵时可通过水泵变频器设备，达到水流缓慢运行或停止的状态，从而消除水锤现象。自2014年开始，拆除单水泵机组的循环泵止回阀，对北大郭西、维也纳、市政维护处三个热力站进行拆除止回阀测试，记录拆前后的水泵频率、流量、压力、扬程等相关数据，并计算出相应的耗电量，详细数据如表4～表6所示。

北大郭西热力站拆除止回阀前后数据记录

表4

维也纳热力站拆除止回阀前后数据记录

表5

市政维护处热力站拆除止回阀前后数据记录

表6

2015-2016年开始大面积取消止回阀，2017年在新热力站设计中根据实际需求取消止回阀装置，免除了止回阀设备及安装费用。从2018年开始，热力站站内工艺布置采取多项优化措施：调整管道工艺流程，提高阀门品质、减少站内阀门数量，提升水泵输送能力，极大降低热力站站内阻力。在设计循环泵时，泵的扬程从32m降低到了20m左右，部分泵选型扬程降到20m以下。随着水泵功率的下降，进一步降低了耗电量。

（2）优化循环泵选型

实际工程中，为了便于调节，设计人员往往会在设计时选择型号较大的水泵，通过加大水泵的扬程、提高水泵的循环流量等方式弥补系统水力失调的影响。这种“大流量、大扬程”的配置，在能耗管理粗放的时期有一定的适用性，而在系统规模不断扩大、精细化水平要求不断提高的当下，必然会增加供热设备的投资和运行费用，不利于企业的良性发展。

选用高效、节能的设备是降低耗电量的重要手段。在热力站中应选用具备有能效高、使用寿命长、易于维护等特点的优质水泵、电机，在设备选型时还应考虑其与整个供热系统的匹配度，确保其能够在整个供暖期高效运行。

通过调节循环泵频率，优化流量配比，可控制二次供回水温差在一个最优的区间。通过对水泵机械特性、管路系统阻力特性校核，可确定最优运行参数。对循环泵扬程、流量与功率进行测试，并且结合实际运行工况，找到循环泵的最佳运行效率，使工作点一直处于高效区。部分热力站循环泵调整记录如表7所示。

部分热力站循环泵调整记录

表7

（3）改进不合理的系统设计或布局

部分高层建筑住宅小区存在供热系统未采用高低区换热机组分区供热，而是使用加压机组给高区供热，高区二次加压设备负责将低区供水压力提升至高区供热管网所需的压力。实际运行中，这种系统运行能耗相对较高，供热效果较差。改进的措施为通过单独设立高区供热机组可满足高区建筑用热需求，从而取消二次加压设备。部分机组经过改造后，电指标从0.6kWh/（㎡·月）下降至2022-2023供暖期的0.196kWh/（㎡·月），降幅达到67.33%，从而极大地提高了系统的能效。

由于管网设计不合理、二次管网供热半径过大等问题，供热系统存在着能量损失过多的现象。为了提高供热效率并节约能源，供热系统的管网布局优化至关重要。二次管网是供热系统中连接热力站和热用户的重要组成部分。通过对相邻区片热力站庭院管网进行重新规划调整或选取适当位置设立新热力站，优化管网布局、缩短管网供热半径，从而降低管网的总阻力和压力损失，提高供热系统的响应速度、控制精度和热量输送效率，使热用户获得舒适稳定的用热体验。同时，还能有效降低系统运行和维护成本，有利于长远发展。

邢襄热力于2012年研发了智慧热网供热管理系统（以下简称智慧热网），经过逐年完善与升级，平台覆盖了热源、一次管网、热力站、二次管网、热用户的全面监测与调控，可根据热用户端采集的室内温度数据，结合设备的能源消耗量及时采取相应的优化措施。每年运行期内，通过智慧热网可实现对整体供热状况的远程实时监控；通过智慧热网可对远传水、电、热能耗数据进行分析，更好地指导相关人员优化机组的运行调控。同时，通过智慧热网定期进行能源消耗评估，可帮助相关人员总结节能经验，不断提高能源管理水平。

邢襄热力注重加强员工技能培训，提高其在实际工作中的运用能力，培养员工的能效管理意识，提升整体技术水平。明确各阶段的生产目标和职责，对于生产运行部门的岗位，明确工作流程，制定严格的操作流程。对辖区内热力站运行情况、能效情况、异常问题处置情况等进行每日自查，定期汇总分析；针对排查出的异常运行数据或设备，结合运行工况深入分析研究，出具指导意见；将热力站综合能耗情况列入每周生产调度会进行专题讨论，对于高耗能的热力站列入专项督导，逐步落实整改优化方案。

为了确保设备的正常运行和有效利用，邢襄热力根据实际情况，每年对需要列入技改更换的设备进行效能测试。效能测试是通过测量循环泵的流量、压力、功率等参数，评估其输送能力、能耗和效率等性能和工作状态的过程。这项测试可以帮助供热企业了解循环泵的运行情况，及时发现并解决潜在的问题。在进行效能测试时，可以对设备进行持续的数据测试和维护，确保设备在运行中的最优状态，为安全稳定运行提供保障。

总体来说，降低热力站耗电量需要从多个方面入手。

供热系统的设计阶段是精细化管理的关键环节。在设计过程中，需要充分考虑到供热系统的规模、布局、建筑特性等方面的因素，通过精确计算确保供热系统的设计满足实际需求，避免资源浪费和能源损失。

供热系统的建设和安装也需要精细化管理。在建设过程中，需要严格遵守相关的技术标准和规范，确保设备的质量和安全性。同时，还需要加强施工现场的管理，确保施工进度和质量控制。设备运行期间，需要定期对供热设备进行检查和维护，及时发现和解决问题。

供热运行数据的收集和分析也尤为重要，便于进行运行效率的评估和改进。此外，降低耗电量的手段还包括优化既有供热系统的设计选型、更新高耗能设备、定期维护和保养设备、优化运行控制策略、合理安排运行方式、实时进行节能检测和评估等。