李海軍，周 密，蔡 莉

1.吉林大學(xué)后勤服務(wù)集團，吉林長春 130012

2.吉林大學(xué)審計處，吉林長春 130015

近年來，隨著高等院校的不斷擴招，學(xué)校規(guī)模連年遞增，給供暖系統(tǒng)的規(guī)劃及改造帶來一定的困難，很多高校供暖擴容跟不上學(xué)校發(fā)展的需要，由于連年翻建擴容，使供暖系統(tǒng)不能形成可持續(xù)發(fā)展的模式，有的學(xué)校出現(xiàn)了年年都要進行改的現(xiàn)象，雖然投入了大量經(jīng)費但沒有得到較為良好的供暖效果，這是由于改造方案沒有經(jīng)過嚴謹論證，涉及范圍不全存在盲區(qū)造成的，通過幾年來的探討與實踐，我們對在高校供暖改造中易出現(xiàn)的問題總結(jié)如下：

1 熱源改造

1）鍋爐容量及臺數(shù)的問題：由于學(xué)校建筑面積的不斷增加，很多學(xué)校出現(xiàn)了鍋爐房剛剛擴建投入運行，又要面臨擴容改建，如某高校原有7.0mW鍋爐4臺，在不到8年間先后增加到14mW鍋爐6臺、21mW鍋爐2臺，共8臺鍋爐并聯(lián)運行，為將來達到供熱面積150萬m2做準備，這種多臺小容量鍋爐不但增加了鍋爐房占地面積和土建工程量，同時存在著鍋爐運行效率低下，輔機數(shù)量多能耗大、維修量大等諸多問題。

鍋爐單機容量的選擇應(yīng)盡量選用大容量機組，同樣以建筑面積150萬m2為例，若選用46mW的3臺運行效率會提高15%以上，為什么大容量鍋爐要比小容量鍋爐熱效率高呢?

一是鍋爐熱損失方面，鍋爐容量擴大一倍，其表面并沒有相應(yīng)的增加一倍，散熱也就沒有增加一倍，所以其容量越大，效率越高（在一定的范圍內(nèi)）；二是隨著鍋爐容量的增加，爐膛的容積及受熱面也相應(yīng)增加，單位燃料燃燒所耗空氣量沒有增加，從而減少了排煙損失；三是在行業(yè)設(shè)計標準中，小鍋爐的排煙溫度大大高于大容量鍋爐排煙溫度，這是由于要使小容量鍋爐排煙溫度降低，則必須增大鍋爐的受熱面，從而使鍋爐耗鋼量增大，體積增大，經(jīng)濟性較差，由于排煙溫度設(shè)定較大的差異，更進一步加大了二者排煙損失的差值。

影響二者熱效率差異還有其它諸多方面的因素，因此在選擇鍋爐容量時盡可能選用大容量鍋爐，數(shù)量上充分考慮到滿足分階段調(diào)節(jié)負荷的需要既可。

另外，要根據(jù)學(xué)校的中長期發(fā)展規(guī)劃及目前鍋爐的臺數(shù)、投運年限，在鍋爐房的整體規(guī)劃上對鍋爐容量進行預(yù)留，但是不提倡預(yù)留過多臺數(shù)的位置，一來造成土建工程量過大，二來由于未來學(xué)校發(fā)展的不確定性，會造成預(yù)留位置長期閑置，浪費很大，建議以預(yù)留一臺位置為宜。

2）不同參數(shù)鍋爐并聯(lián)運行的敝端：很多學(xué)校由于階段性地增加鍋爐，存在著不同時期所安裝的鍋爐供回水溫度參數(shù)的不同，造成并聯(lián)運行的鍋爐供回水溫度相差很大，如早期小容量鍋爐供回水參數(shù)多為95℃～70℃，而近年鍋爐產(chǎn)品大多為大溫差鍋爐，如：115℃～70℃、130℃～70℃、150℃～90℃，鍋爐供回水溫差的大小，體現(xiàn)了鍋爐循環(huán)水量的多少，供回水溫差大，則鍋爐循環(huán)水量小，反之則大，循環(huán)水泵是按系統(tǒng)總的熱負荷及設(shè)定的溫差來選型，目前我國大部供暖系統(tǒng)一般按照25℃溫差設(shè)計居多，如果過大提高此類鍋爐的循環(huán)水量，不但使鍋爐的內(nèi)部水量分配發(fā)生偏離而影響鍋爐內(nèi)部水循環(huán)，而且大溫差鍋爐增加了系統(tǒng)的阻力損失，對整個系統(tǒng)的正常運行帶來一定影響。

因此，在鍋爐房進行改造中我們不提倡不同供回水溫差鍋爐的并聯(lián)運行，若不得已而為之，建議采取如下措施來緩解由此帶來的影響，如下圖所示：

如果鍋爐是并聯(lián)異程布置，應(yīng)將溫差較大的鍋爐布置在靠近循環(huán)水泵一側(cè)，并在鍋爐供回水母管間接一旁通管，實現(xiàn)將系統(tǒng)循環(huán)水經(jīng)旁通管不經(jīng)鍋爐直流循環(huán)，旁通管管徑按系統(tǒng)及鍋爐的阻力經(jīng)計算選定，不宜過大， 原則上應(yīng)滿足下式：S總=S1+S2+S3+S旁通

式中S總：鍋爐供回水母管間總阻力損失；S1、S2、S3：三臺鍋爐各自的阻力損失；S旁通：旁通管的阻力損失，這里需要說明的是，改造后的鍋爐阻力損失應(yīng)接近原設(shè)計值。

2 換熱站改造

供暖系統(tǒng)是采取直供的方式，還是采取間接供暖的方式，在很多文獻上都有論述，因為高校建筑的特殊性，筆者認為只要高校的集中區(qū)域建筑面積超過20萬m2，建議采用間接供暖的方式，高等院校同住宅小區(qū)或工礦廠區(qū)不同，它是多樣樓舍的綜合體，有數(shù)量較多的學(xué)生宿舍、家屬住宅、教學(xué)實驗樓、圖書館等各種不同用途的建筑，這些建筑所需的供暖溫度不同，用熱時間不同，如果不按建筑性質(zhì)而簡單的一個標準供暖，會造成極大的浪費，高校供暖應(yīng)該按建筑性質(zhì)分類，將供暖時間、溫度相近的建筑劃分在同一個或若干個換熱站供熱，一個換熱站所轄面積建議控制在8萬m2左右，所轄供熱半徑控制在400m左右為宜，這是因為以上數(shù)據(jù)換熱站設(shè)備配備更具經(jīng)濟性，電氣設(shè)備容量剛好在較為經(jīng)濟的節(jié)點上，同樣，供熱半徑的選取也是在最大減少供熱盲點和有效調(diào)節(jié)水力平衡范圍內(nèi)。另外，各學(xué)校的鍋爐房一般設(shè)置在整個學(xué)校的下風向，也就是說大都建在學(xué)校的邊緣，造成供熱半徑過大，水力失調(diào)嚴重，系統(tǒng)調(diào)節(jié)困難，供熱盲點多，一味加大循環(huán)泵不僅浪費能源，也不能從跟本上解決問題，若在校區(qū)合理劃分區(qū)域建設(shè)若干個換熱站，減少供熱距離，按建筑物性質(zhì)分時分段調(diào)整換熱站的供暖溫度及供暖時間，而鍋爐房始終按現(xiàn)時所需負荷連續(xù)高效運行，不但能為學(xué)校帶來社會效益，同時也能帶來可觀的經(jīng)濟效益。

采用間接供暖的另一好處是大大減少了一次網(wǎng)循環(huán)水的流失，減少了系統(tǒng)的補水量，意味著降低了熱量的流失，提高了鍋爐的供熱效率；而系統(tǒng)內(nèi)充滿著經(jīng)過除氧、軟化的優(yōu)質(zhì)水，減少了設(shè)備、管道內(nèi)水垢的生成，特別是降低了對鍋爐的腐蝕，極大地延長了鍋爐的使用壽命和維修周期。

現(xiàn)階段間接供暖方式以板式換熱器進行熱交換最為普及，在板式換熱器的選用上，有人一味崇拜進口產(chǎn)品，認為進口產(chǎn)品換熱效率高，根據(jù)傳熱學(xué)理論可知，相互換熱流體的流速越快，換熱效率越高，進口換熱器大都采取窄流道設(shè)計，流體在換熱器內(nèi)路徑長、流速快，從而獲得較高的換熱效率，但此種產(chǎn)品流體流速的增大，無疑大大增加了換熱器的阻力，加之很多地區(qū)二次網(wǎng)水質(zhì)渾濁，使換熱器流道在很短的時間內(nèi)形成堵塞，進一步加大了系統(tǒng)的循環(huán)阻力，使管網(wǎng)最不利環(huán)路供熱效果惡化，系統(tǒng)不熱點逐年增多；盡管可以對換熱器進行定期清洗，但對此類型換熱器帶來的先天不足是無法克服的，同時也增加了設(shè)備維修量及費用，綜上所述，此類型換熱器不適宜作為供暖換熱設(shè)備。目前，國產(chǎn)板式換熱器種類、型號繁多且價格合理，若在換熱站改造時選用國產(chǎn)寬流道型板式換熱器，則能克服以上進口板換的不足，降低系統(tǒng)阻力且維修周期長，密封膠墊易采購，而且價格低，顯然，國產(chǎn)板式換熱器的優(yōu)勢是明顯的。

3 外網(wǎng)改造

隨著學(xué)校建筑面積的不斷增加，外網(wǎng)改造在按照學(xué)校中長期發(fā)展規(guī)劃并結(jié)合管道使用壽命的基礎(chǔ)上，預(yù)留一定的余量；一次網(wǎng)管徑宜大不宜小，在計算管徑時盡量選取較低的比摩阻和流速，達到既使適當增加熱負荷的情況下，只要提高管道內(nèi)水流速即能滿足擴容的需要，不必輕易改造管網(wǎng)；二次網(wǎng)路徑宜短不宜長并宜直不宜彎，應(yīng)以換熱站為中心呈放射狀敷設(shè)，使管網(wǎng)半徑及負荷分配盡量均等，并對距離換熱站近的用戶采取節(jié)流措施，若原進戶管不需要更換改造，可增設(shè)調(diào)節(jié)閥型式進行調(diào)節(jié)，簡單適用，利于系統(tǒng)熱平衡。

室外管網(wǎng)宜選用無縫鋼管焊接安裝無溝直埋敷設(shè)，保溫采用閉孔率高、耐濕、強度好、熱阻大的聚胺脂泡沫保溫；一次網(wǎng)因供水溫度高，則必須按計算設(shè)置補償器及固定支墩，補償器應(yīng)選用無約束焊接直埋式，以減少因補償器漏水帶來系統(tǒng)停運及增大維修量，而二次網(wǎng)水溫一般在40℃～60℃之間，在做好彎頭、三通處焊口加強肋的設(shè)置，以及長直段管道設(shè)置Z型或N型自然補償?shù)幕A(chǔ)上，可不設(shè)補償器。

由于一次網(wǎng)一般為枝狀管網(wǎng)，路徑長，建議在干線上分段設(shè)置區(qū)間關(guān)斷閥門，避免因某一干線出現(xiàn)泄漏等故障造成整個系統(tǒng)停止供熱，因一點而影響全局的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

學(xué)校不同于其它用戶，學(xué)生對生活的舒適度較為敏感，實驗室的設(shè)備較為精密、昂貴，而有的實驗中途若由于供熱出現(xiàn)問題而影響到成果的完成，損失更是無法估量，因此在高校供暖改造中，無論是設(shè)備的選型、供暖型式的選擇和管網(wǎng)敷設(shè)，要充分考慮到高校的特殊性，處處應(yīng)以穩(wěn)字當頭，從長遠著想，有一定的前瞻性，在結(jié)合較為先進的設(shè)備、設(shè)施的基礎(chǔ)上，盡量采用成功經(jīng)驗確定改造方案，從而確保供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效、安全運行，為學(xué)校教學(xué)、科研和師生生活提供溫暖舒適的環(huán)境。

[1]賀平，李英才.供熱工程[M].2版.中國建筑工業(yè)出版社.