一、选题背景与意义

（一）选题背景

集中供热作为城市基础设施的重要组成部分，在我国北方城市的冬季供暖中发挥着至关重要的作用。然而，随着城市的发展和能源问题的日益突出，许多城市的老旧集中供热系统暴露出了诸多问题。这些老旧系统建设时间较早，设计标准和技术水平相对落后，设备老化严重，导致供热效率低下、能源浪费现象普遍。

同时，传统的供热方式对煤炭等化石能源的依赖度较高，大量的能源消耗不仅造成了资源的紧张，还带来了严重的环境污染问题。在全球倡导节能减排、绿色发展的大背景下，我国也出台了一系列政策，推动供热行业的节能改造和能效升级。因此，对城市老旧集中供热系统进行节能改造与能效升级技术攻关具有重要的现实紧迫性。

（二）选题意义

本课题的研究对于解决城市老旧集中供热系统存在的问题具有重要意义。从能源利用角度来看，通过节能改造和技术升级，可以提高供热系统的能源利用效率，降低能源消耗，缓解能源供应紧张的局面。从环境保护角度来说，减少煤炭等化石能源的使用，能够降低污染物的排放，改善城市的空气质量，促进城市的可持续发展。

此外，本课题的研究成果还可以为供热企业降低运营成本，提高经济效益。同时，提升供热服务质量，为居民提供更加舒适、稳定的供热环境，增强居民的生活幸福感。因此，开展城市老旧集中供热系统节能改造与能效升级技术攻关具有显著的经济、社会和环境效益。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

本课题的主要研究目标是通过对城市老旧集中供热系统的深入研究，开发出一套适合老旧系统特点的节能改造与能效升级技术方案，提高供热系统的能源利用效率，降低能源消耗和污染物排放。具体目标包括：

1. 分析城市老旧集中供热系统存在的主要问题和能耗瓶颈，找出影响供热效率的关键因素。

2. 研发适用于老旧供热系统的节能改造技术和设备，如高效换热器、智能控制系统等。

3. 建立供热系统能效评估模型，对改造前后的系统能效进行准确评估，为改造方案的优化提供依据。

4. 通过实际工程应用，验证节能改造与能效升级技术方案的可行性和有效性，总结推广应用经验。

（二）研究内容

为实现上述研究目标，本课题将开展以下几个方面的研究内容：

1. 老旧集中供热系统现状调研与问题分析 对城市老旧集中供热系统的热源、管网、换热站和用户终端等各个环节进行全面调研，了解系统的运行参数、设备状况和能耗情况。分析系统存在的主要问题，如设备老化、管网泄漏、水力失调等，找出影响供热效率的关键因素。

2. 节能改造技术与设备研发 针对老旧供热系统存在的问题，研发适用于老旧系统的节能改造技术和设备。研究高效换热器的结构和性能，提高换热器的传热效率；开发智能控制系统，实现对供热系统的实时监测和优化控制，提高系统的运行稳定性和节能效果。

3. 供热系统能效评估模型建立 建立供热系统能效评估模型，综合考虑热源效率、管网输送效率、用户终端散热效率等因素，对供热系统的能源利用效率进行准确评估。通过对改造前后的系统能效进行对比分析，评估节能改造的效果，为改造方案的优化提供依据。

4. 节能改造与能效升级技术方案设计与应用 根据调研分析结果和研发的节能技术与设备，设计适合老旧集中供热系统的节能改造与能效升级技术方案。选择典型的老旧供热系统进行工程应用，对改造方案的可行性和有效性进行验证。在应用过程中，不断总结经验，对改造方案进行优化和完善。

三、研究方法与技术路线

（一）研究方法

1.文献研究法：查阅国内外相关文献资料，了解城市老旧集中供热系统节能改造与能效升级的研究现状和发展趋势，为课题研究提供理论支持。

2.实地调研法：对城市老旧集中供热系统进行实地调研，收集系统的运行数据和设备信息，了解系统存在的问题和实际需求。

3.实验研究法：在实验室条件下，对研发的节能技术和设备进行实验研究，测试其性能和效果，为实际应用提供技术参数。

4.数值模拟法：利用数值模拟软件，对供热系统的运行过程进行模拟分析，优化系统的设计和运行参数提高系统的能源利用效率。

5.工程应用法：选择典型的老旧供热系统进行节能改造工程应用，验证改造方案的可行性和有效性，总结推广应用经验。

（二）技术路线

本课题的技术路线如下：

1. 现状调研与问题分析阶段 通过实地调研和文献研究，收集城市老旧集中供热系统的相关数据和信息，分析系统存在的主要问题和能耗瓶颈，确定研究的重点和方向。

2. 技术研发与方案设计阶段 针对调研中发现的问题，开展节能改造技术和设备的研发工作。同时，结合研发成果和系统实际情况，设计节能改造与能效升级技术方案。

3. 实验研究与模拟分析阶段 在实验室条件下对研发的技术和设备进行实验研究，测试其性能和效果。利用数值模拟软件对供热系统的运行过程进行模拟分析，优化改造方案。

4. 工程应用与效果评估阶段 选择典型的老旧供热系统进行节能改造工程应用，对改造方案可行性和有效性进行验证。建立供热系统能效评估模型，对改造前后的系统能效进行评估，总结改造经验，为推广应用提供依据。

5. 总结推广阶段 对课题研究成果进行总结和归纳，形成一套完整的城市老旧集中供热系统改造与能效升级技术方案。通过举办技术交流会、发布研究报告等方式，推广应用研究成果，为城市供热行业的节能减排提供技术支持。

四、预期成果与创新点

（一）预期成果

1.完成城市老旧集中系统节能改造与能效升级技术方案的研究和设计，形成一套具有创新性和实用性的技术方案。

2.研发出适用于老旧供热系统的节能改造技术和设备，如高效换热器、智能控制系统等，并通过实验验证其性能和效果。 3 建立供热系统能效评估模型，开发相应的评估软件，实现对供热系统能效的准确评估。

3.通过实际工程应用，验证节能改造与能效升级技术方案的可行性和有效性，总结推广应用经验，撰写相关的研究报告和论文。

（二）创新点

1. 技术创新：研发适用于老旧供热系统的高效节能技术和设备，解决了老旧系统改造过程中技术难题，提高了供热系统的能源利用效率。

2. 方法创新：建立了一套科学合理的系统能效评估模型，综合考虑了多个因素对供热效率的影响，为节能改造方案的优化提供了准确依据。

3. 应用创新：通过实际工程应用，验证了节能改造与能效升级技术方案的可行性和有效性，总结出一套适合老旧系统特点的改造模式和推广应用经验。

五、研究计划与进度安排

（一）研究计划

本课题的研究计划分为以下几个阶段：

1. 第一阶段（第 1 - 2 个月）：现状调研与分析 对城市老旧集中供热系统进行全面调研，收集系统的运行数据和设备信息，分析系统存在的主要问题和能耗瓶颈。

2. 第二阶段（第 3 - 4 个月）：技术研发与方案设计 开展节能改造技术设备的研发工作，结合调研分析结果，设计节能改造与能效升级技术方案。

3. 第三阶段（第 5 - 6 个月）：实验研究与模拟分析 在实验室条件下对研发的技术和设备进行实验研究，测试其和效果。利用数值模拟软件对供热系统的运行过程进行模拟分析，优化改造方案。

4. 第四阶段（第 7 个月）：工程应用与效果评估 选择典型的老旧供热系统进行节能改造工程应用，改造方案的可行性和有效性进行验证。建立供热系统能效评估模型，对改造前后的系统能效进行评估。

5. 第五阶段（第 8 个月）：总结推广 对课题研究成果进行总结和归纳，形成一套的技术方案和推广应用经验。通过举办技术交流会、发布研究报告等方式，推广应用研究成果。

（二）进度安排

六、风险评估与应对措施

（一）风险评估

在课题研究过程中可能会面临以下几个方面的风险：

1. 技术风险：节能改造技术和设备的研发可能遇到技术难题，导致研发进度延迟或技术指标无法达到预期目标。

2. 工程应用风险：在实际工程应用中，可能会遇到条件复杂、施工难度大等问题，影响改造方案的实施效果。

3. 资金风险：研究经费可能出现短缺，影响课题的研究进度和质量。

4. 人员风险：研究团队成员可能会因工作变动、健康等原因影响的正常开展。

（二）应对措施

针对上述风险，本课题将采取以下应对措施：

1. 技术风险应对：加强技术研发团队的建设，邀请相关领域的专家进行技术指导。在研发过程中，进行充分的实验和模拟分析，及时解决技术难题。

2. 工程应用风险应对：在工程应用前，对现场条件进行详细勘察，制定合理的施工方案。加强施工过程的管理和监督，确保改造方案的顺利实施。

3. 资金风险应对：合理安排研究经费，制定详细的经费预算。积极争取政府和企业的资金支持，确保研究经费的充足。 

4. 人员风险应对：加强研究团队的管理和协调，建立完善的人员管理制度。提前做好人员储备和培训工作，确保的稳定性。