滿玉福
(太原智博熱電工程設(shè)計有限公司,山西太原 030000)
熱力站作為一、二次網(wǎng)輸送的中轉(zhuǎn)站和居民供熱的直接熱源,耗能的多少對末端供暖用戶有直接影響。由于熱力站設(shè)計人員素質(zhì)的參差不齊和一些傳統(tǒng)的錯誤認(rèn)識,熱力站設(shè)計中存在著很多問題,這些問題不僅增加了站房投資、影響供熱效果,而且耗費大量的能源。合理規(guī)避熱力站設(shè)計中的常見問題,對節(jié)能減排、減少機房造價和提高供熱效率都有著直觀的作用和重要的意義。
部分設(shè)計人員由于知識和經(jīng)驗較少,沒有仔細(xì)研讀專業(yè)規(guī)范,對規(guī)范生搬硬套,卻忽略了規(guī)范使用的條件,結(jié)果造成了設(shè)計參數(shù)取值偏大。最突出的一個例子就是熱負(fù)荷計算。由于CJJ 34-2010城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范3.1.2中給定了不同類型建筑的熱負(fù)荷推薦值,部分設(shè)計人員就以此為依據(jù),在設(shè)計熱力站施工圖時,無論有沒有詳細(xì)的建筑資料,都不經(jīng)過詳細(xì)的負(fù)荷計算,按此指標(biāo)估算,結(jié)果造成了部分熱力站設(shè)備選型偏離實際需要,既浪費能源,又影響供熱效果。
改進措施:仔細(xì)研讀規(guī)范條文,注意條文中指標(biāo)的使用條件。比如CJJ 34-2010城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范中熱負(fù)荷指標(biāo)是當(dāng)無建筑物熱負(fù)荷資料或者進行可研估算、方案設(shè)計時采用,對于施工圖設(shè)計熱負(fù)荷應(yīng)根據(jù)末端建筑經(jīng)過詳細(xì)計算后得出。
1)水泵揚程確定不當(dāng)。
目前相同規(guī)模、相同供熱面積、相同介質(zhì)參數(shù)的可參考熱力站較多,部分設(shè)計人員對熱力站供熱范圍內(nèi)的建筑采暖情況和二次管網(wǎng)情況沒有經(jīng)過認(rèn)真了解,就直接根據(jù)供熱面積參照往期循環(huán)泵設(shè)計參數(shù)進行選型,甚至都不做基本的水力計算。還有部分設(shè)計人員怕承擔(dān)不熱的責(zé)任和“寧小勿大”心理作用,對揚程富裕系數(shù)層層疊加,造成了揚程的偏大,增加了電耗。
改進措施:循環(huán)泵的選型應(yīng)根據(jù)經(jīng)過詳細(xì)計算的站內(nèi)阻力損失、二次管網(wǎng)阻力損失、樓內(nèi)采暖系統(tǒng)阻力損失加上適當(dāng)?shù)挠嗔亢蟠_定。
2)水泵進出口管徑太小。
在確定水泵進出口管道規(guī)格時不經(jīng)過驗算,直接按水泵樣本中進出水口來確定管道規(guī)格,結(jié)果造成了水泵進出口處水流速度或者阻力過大,徒增耗電量。
改進措施:水泵進出口管道規(guī)格應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟比摩阻或流速計算后確定,當(dāng)計算結(jié)果和水泵樣本或訂貨產(chǎn)品進出口規(guī)格不一致時,應(yīng)設(shè)置變徑管來減小運行阻力。
3)循環(huán)泵選型缺少必要的節(jié)能評估和運行分析。
在確定循環(huán)水泵參數(shù)時,僅僅按規(guī)范或手冊計算完參數(shù)并認(rèn)為這就是水泵的最終參數(shù)提交給甲方進行訂貨,卻很少有設(shè)計人員去對水泵樣本進行必要的水泵運行節(jié)能校核計算、多臺泵串聯(lián)或并聯(lián)運行狀態(tài)計算,這樣必然會為運行帶來隱患,在運行中帶來額外的電耗或者使泵在低效狀態(tài)點下工作,造成電源的浪費。
除污器旁通管設(shè)置的初衷是在運行時能在不停泵或者系統(tǒng)繼續(xù)運行的情況下,進行除污器內(nèi)部清理、替換或者檢修。然而通過大量的供熱實踐證明:除污器旁通管的設(shè)置并沒有起到應(yīng)有的作用,反而徒增工程造價,為了清理污物而打開旁通管的做法是不合理的,那樣會將雜物帶進系統(tǒng),給換熱器、熱計量裝置帶來堵塞的風(fēng)險。比較常規(guī)的做法是選用能自動反沖洗的除污器或者臨時停泵清掏。
分集水器在熱力站設(shè)計中是很常用的設(shè)備,目前很多設(shè)計單位和供熱公司仍在熱力站采用這種方式引出分支,有些分集水器上分支甚至多達十幾個。這么多的分支不僅造成了管道出熱力站和室外敷設(shè)的困難,而且明顯增加了室外管網(wǎng)的工程造價、給市政其他專業(yè)管線敷設(shè)帶來不便。
隨著枝狀管網(wǎng)的成熟、普及和各種調(diào)節(jié)閥門的廣泛使用,建議取消站內(nèi)的分集水器,在對室外管網(wǎng)進行詳細(xì)、嚴(yán)格的水力計算后,同一系統(tǒng)中的各分支通過安裝靜態(tài)平衡閥、自力式流量平衡閥等調(diào)節(jié)閥門所需流量。
供熱系統(tǒng)設(shè)計中主要包括鍋爐房設(shè)計、換熱站設(shè)計、建筑樓內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計、一次網(wǎng)設(shè)計、二次網(wǎng)設(shè)計,由于種種原因,目前不同部分可能由不同的設(shè)計院進行設(shè)計,這就造成了各部分系統(tǒng)的不匹配問題。由于不同設(shè)計院設(shè)計理念、設(shè)計人員素質(zhì)和知識水平、設(shè)計參照規(guī)范中數(shù)據(jù)的取值不同必然會造成設(shè)計結(jié)果的不同。一旦某個環(huán)節(jié)設(shè)計取值不當(dāng)或系統(tǒng)有問題,必然對整個供熱系統(tǒng)造成影響。比如設(shè)計院A進行樓內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計時沒有經(jīng)過詳細(xì)的熱負(fù)荷計算,僅僅按經(jīng)驗取值,或者在設(shè)計中沒有交代清楚熱負(fù)荷、水量、熱量、阻力損失等參數(shù),必然會給室外管網(wǎng)和熱力站的設(shè)計單位帶來困擾。進行熱力站設(shè)計的B設(shè)計院可能就會由于缺少建筑末端供熱系統(tǒng)的資料,進而按經(jīng)驗進行取值,從而造成和A設(shè)計院的設(shè)計結(jié)果偏差。二次管網(wǎng)的設(shè)計取值不當(dāng),必然也會影響熱力站的出口管道布置、熱力站熱量不能很好的輸送至末端用戶。
熱力站設(shè)計絕不僅僅是單純的熱力站設(shè)計,而是整個供熱系統(tǒng)的一小部分,各部分只有協(xié)調(diào)、統(tǒng)一,互相配合才能達到理想的供熱效果。
部分設(shè)計人員認(rèn)為一旦自己的圖紙設(shè)計完成,設(shè)計工作也就結(jié)束了,很少去管系統(tǒng)的運行方式和狀態(tài),甚至認(rèn)為那是甲方或者運行管理方面的事情,跟自己沒關(guān)系。這樣甲方或者熱力站運行管理人員由于沒有設(shè)計院的運行調(diào)節(jié)說明,就會憑自己的經(jīng)驗去運行,造成了部分熱力站不能完全發(fā)揮供熱能力或者耗能較大。建議設(shè)計人員通過經(jīng)濟、技術(shù)比較后選擇合適的調(diào)節(jié)方式,并在設(shè)計說明中交代清楚,這樣才能使整個供熱系統(tǒng)按設(shè)計的要求去運行,才能達到預(yù)期的供熱目標(biāo)。
有些設(shè)計人員由于比較粗心或者知識水平有限,在編寫設(shè)備和材料表時,參數(shù)確定不合理、技術(shù)參數(shù)填寫不完整,加上有部分施工總包單位訂貨時投機和想方設(shè)法降低工程造價的心理,難免為工程留下安全隱患。
設(shè)備和材料表中存在的一些常見問題如下:
1)循環(huán)泵由于大部分采用的都是清水離心泵,一般入口承壓能力不大于0.8 MPa。在超高層建筑或者補水泵揚程較大時應(yīng)在設(shè)備材料表中指明循環(huán)泵入口處的工作壓力以便于廠家能根據(jù)實際的入口工作壓力進行配置,但好多設(shè)計人員并沒有這種意識;
2)除污器的精度確定的太小或者沒有指定精度;
3)壓力表和溫度計的量程太大,精度太小,壓力表未指定耐受溫度,溫度計未標(biāo)明承壓范圍;
4)彎頭、三通等管件部位未指明厚度和材質(zhì)。
以上都是材料表中常犯的錯誤和不足的地方,設(shè)計人員應(yīng)引起重視,將材料表的參數(shù)填寫完整,確認(rèn)無誤后方可提交給甲方進行訂貨。
熱力站作為整個供暖系統(tǒng)的重要部分,設(shè)置的是否合理直接關(guān)系到供熱的效果、投資造價和運行費用,以上種種設(shè)計中易犯的錯誤和問題應(yīng)當(dāng)避免,并應(yīng)從以下幾方面入手:
1)避免經(jīng)驗主義。
設(shè)計人員應(yīng)避免經(jīng)驗主義,及時了解國家最新的節(jié)能政策和規(guī)范,及時學(xué)習(xí)新的供熱先進技術(shù)。
2)密切配合。
不同專業(yè)、不同系統(tǒng)設(shè)計單位應(yīng)密切配合,及時跟進設(shè)計和施工進程,統(tǒng)一協(xié)調(diào),對其他專業(yè)或者設(shè)計配合人員的設(shè)計錯誤、不夠先進、不夠合理的地方及時指出、更正。
3)注重更新知識和培訓(xùn)。
設(shè)計人員應(yīng)及時更新知識層面,不斷學(xué)習(xí),不斷進步;設(shè)計單位應(yīng)定期對設(shè)計人員進行培訓(xùn),多向更專業(yè)的設(shè)計院學(xué)習(xí)。
隨著國家節(jié)能減排的深入推進,越來越多的企業(yè)更加注重節(jié)能和環(huán)保,作為工作在工程第一線的設(shè)計人員更應(yīng)該有這種意識。熱力站不僅是個站房那么簡單,它關(guān)系到整個供熱系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行,設(shè)計人員不應(yīng)小視。在設(shè)計時應(yīng)杜絕熱力站設(shè)計中的種種問題并不斷加以改進,在節(jié)能減排原則的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、及時學(xué)習(xí)新知識,只有做到這些才能設(shè)計出合格、節(jié)能、環(huán)保、綠色和智能的換熱站。
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