姚 笛

(太原市熱力公司，山西 太原 030024)

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熱電廠向城市供應(yīng)生活熱水的建議

姚 笛

(太原市熱力公司，山西 太原 030024)

通過對生活熱水負荷的性質(zhì)分析，探究了熱電廠向城市供應(yīng)生活熱水的管網(wǎng)系統(tǒng)，并分析了熱電廠向城市供應(yīng)生活熱水可能會發(fā)生的問題，指出熱電廠向城市供應(yīng)生活熱水，可以顯著的改善城市居民的生活質(zhì)量。

熱電廠，城市，生活熱水，供熱管網(wǎng)

現(xiàn)階段，國內(nèi)的熱化領(lǐng)域有了長足的進步與發(fā)展，很多的大城市中建成了基于大型熱電廠的供熱管網(wǎng)，而在規(guī)模不大的城市中同樣建成了范圍相對較小的供熱管網(wǎng)。城市中供熱管網(wǎng)在很大程度上使城市生活環(huán)境得以轉(zhuǎn)變，使得環(huán)境污染得到有效控制，并取得了顯著的節(jié)能降耗效果，擁有極大的社會效益。截止到現(xiàn)在，國內(nèi)城市建設(shè)供熱管網(wǎng)的目的幾乎都是為了保障冬季的采暖所需，同時也會肩負少量的工業(yè)熱負荷，幾乎沒有城市依靠這些供熱管網(wǎng)向城市的居民提供生活用熱水。個別的電廠在周圍的居民區(qū)向人們提供生活用熱水，不過包含的規(guī)模均不大。同時，大部分也是福利事業(yè)，沒有對相關(guān)的經(jīng)濟效益加以考慮，不能稱之為真正的向城市供應(yīng)生活熱水。

1 生活熱水負荷的性質(zhì)

所謂的生活熱水負荷，指的是和人們?nèi)粘５纳罹o密相關(guān)的洗滌、洗浴等方面用水。通常用戶端的水溫應(yīng)控制在40 ℃左右。由于供水品質(zhì)及供水溫度的影響，生活熱水并未含有飲用水的范疇?，F(xiàn)階段，城市中熱電廠所承擔(dān)的熱負荷主要包含供熱負荷以及工業(yè)負荷，對于城市生活熱水的供應(yīng)僅僅被當(dāng)成是“副業(yè)”。

因為城市的采暖屬于季節(jié)變化性質(zhì)的，通常在供暖的季節(jié)所承擔(dān)的負荷非常的大，而未處在供暖季節(jié)相應(yīng)的熱負荷將會全部的消失。而工業(yè)負荷同樣也會受到季節(jié)性的變化而出現(xiàn)波動。依據(jù)上述兩方面負荷來建設(shè)的熱電廠，處于采暖的季節(jié)當(dāng)中，相應(yīng)的設(shè)備可以得到有效的利用，也能為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。但是，未處于采暖的季節(jié)時期內(nèi)，由于沒有采暖相關(guān)的負荷，此時的工業(yè)負荷也相對不足，使熱電廠的效率相對很小，只有30%左右。

由于熱負荷變化的影響，很多城市的熱電廠在未處于采暖的季節(jié)中經(jīng)常發(fā)生背壓設(shè)備停止運行、抽冷設(shè)備不得不在效率不高的熱負荷抑或冷凝工況的條件中運行。而按照數(shù)據(jù)計算，熱電廠如果向城市供應(yīng)生活熱水，相應(yīng)的機組利用率能增加30%左右，使得機組的熱負荷利用率也顯著的提升。對于熱電廠來說，由于沒有足夠的熱負荷，導(dǎo)致其部分機組不得不閑置。而對于城市的居民住宅、飯店、洗浴中心等相關(guān)的生活服務(wù)設(shè)施來說，其要用到非常多的熱水，同時也要消耗掉非常多的電能和燃料。如此不僅使資源被白白浪費，使人力大量浪費，同時又加劇城市中供電的矛盾。而通過熱電廠中所剩余出來的供熱能力，向城市中提供生活熱水，能夠讓上述問題得以有效的解決，同時也能讓熱電廠擁有良好的經(jīng)濟效益。

熱水負荷不會太受季節(jié)變化的影響。處于夏季時，居民的用水?dāng)?shù)量增加，而水所需要加熱的溫度差值減小。處于冬季時，居民的用水?dāng)?shù)量減少，而所需加熱的溫度差值變大。如此便可以使冬季與夏季的熱負荷在熱量方面取得平衡。而不同季節(jié)的熱量平衡，也可以人為的調(diào)控。例如，處于冬季采暖負荷與工業(yè)負荷較大的時期，能夠采取控制熱水供應(yīng)量的手段，來降低熱水負荷。而依照BJG 15—64室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)范可知，在夏熱季節(jié)熱電廠所承擔(dān)的熱水負荷要比冬冷季節(jié)熱電廠所承擔(dān)的熱水負荷高，如此便非常的利于熱電廠熱負荷的平衡。

在每日熱負荷的曲線里會出現(xiàn)相對大的波動，不過其峰值和低谷值恰恰和采暖負荷以及工業(yè)負荷的峰值與低谷值存在互補，這樣便能讓熱電廠的總負荷趨于平衡狀態(tài)，可以使熱電廠的運行更加的具有經(jīng)濟性。采暖負荷與工業(yè)負荷有所區(qū)別，熱水負荷具有相對大的彈性，能夠在特定的時間段里被壓縮。同時，能對熱水負荷進行特定的儲存。熱水負荷的彈性主要體現(xiàn)在供應(yīng)熱水的總量方面。供應(yīng)熱水的溫度能被人為的調(diào)控，當(dāng)供應(yīng)熱水的水量大、水溫高時，熱電廠所承擔(dān)的熱負荷就越大。當(dāng)供應(yīng)熱水的水量小、水溫低時，熱電廠所承擔(dān)的熱負荷就越小。并且，也能夠?qū)嵯到y(tǒng)中水箱裝置加以利用，讓其儲存特定的熱水，以此來調(diào)整熱電廠供熱負荷所出現(xiàn)的峰值與低谷值差異。通過以上分析可以看出，熱電廠向城市中供應(yīng)熱水，可以取得良好的經(jīng)濟效益，并且具有非常大的發(fā)展空間。將來熱化事業(yè)逐步取得發(fā)展與健全之后，熱水負荷定會成為熱電廠中非常重要的熱負荷之一。

2 供應(yīng)生活熱水管網(wǎng)系統(tǒng)

系統(tǒng)1如圖1所示。

在熱電廠中安裝上熱水供應(yīng)泵以及加熱裝置，熱水經(jīng)由單路輸送管而輸出，再流入每個居民區(qū)的熱水箱中，并通過熱水箱向用戶供應(yīng)生活熱水。采用這種管網(wǎng)系統(tǒng)便于管控，且不同的居民區(qū)所設(shè)置的熱水箱能夠儲存相應(yīng)的水量，可以協(xié)助調(diào)控?zé)犭姀S不同時段的熱負荷，能夠被用在范圍相對大的供熱水管網(wǎng)中。

系統(tǒng)2如圖2所示。

這一供應(yīng)熱水系統(tǒng)和系統(tǒng)1較為相似，僅僅去除掉了居民區(qū)內(nèi)可儲水裝置。將熱電廠所供應(yīng)的熱水直接輸送至用戶。此時，熱電廠應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密的監(jiān)測管網(wǎng)的熱水流量和管網(wǎng)壓力值，所用的供水泵也應(yīng)當(dāng)使用調(diào)速泵。此系統(tǒng)不具備較強的負荷調(diào)節(jié)功能，可以被用在相對小的范圍內(nèi)，進行生活熱水的供應(yīng)。

系統(tǒng)3如圖3所示。

熱電廠提供加熱用的熱水，而在不同的換熱居民區(qū)安裝熱水供應(yīng)泵以及加熱裝備，以完成為用戶提供熱水的目標(biāo)。在此系統(tǒng)中，供熱管網(wǎng)可以使用建成的工業(yè)抽冷管或者采暖管道，所需的前期資金投入較小。不過，如果處于非采暖時期，系統(tǒng)需要相對高的運行資金投入。

系統(tǒng)4如圖4所示。

和第3種系統(tǒng)種類較為相似，僅僅是將熱水加熱設(shè)備設(shè)計為混合式加熱設(shè)備。同時，也可用作熱水箱來使用。這種生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，所需的前期成本投入相對不高，不過僅僅可以使用蒸汽對水進行加熱處理，此系統(tǒng)較為適用在熱電廠蒸汽供熱范圍中的居民區(qū)使用，但是卻消耗了熱品質(zhì)相對高的工業(yè)用氣，同時也易使水體被污染。

3 可能會發(fā)生的問題

1)目前，國內(nèi)的熱電廠有不少存在虧損問題，而之所以會出現(xiàn)虧損，和熱電企業(yè)的負荷總量、熱價、系統(tǒng)常出現(xiàn)的技術(shù)問題以及系統(tǒng)運行中的管理問題等多個方面因素有關(guān)。熱電廠向城市居民供熱卻無法得到相應(yīng)的效益，使熱電廠出現(xiàn)嚴(yán)重的虧損，也使熱電廠將供熱看成是企業(yè)發(fā)展的阻礙，失去了供熱的積極性，更談不上為城市供應(yīng)生活熱水。

2)在北方的很多地區(qū)，存在水資源不足的問題，不少的大型、中型城市存在一定程度的缺水現(xiàn)象。人們會擔(dān)心，如果熱電廠向城市供應(yīng)生活熱水，將使居民的用水量出現(xiàn)大幅升高的現(xiàn)象，會導(dǎo)致水資源的供需矛盾更加惡劣。人們應(yīng)當(dāng)采取有效的方法，來避免水資源的浪費，而不可以依靠限制人們對水資源有效使用，來控制水資源的消耗。所以，缺水問題不應(yīng)當(dāng)被視為禁止供應(yīng)生活熱水的依據(jù)。

3)國內(nèi)的熱化行業(yè)依然發(fā)展不足，處于初始發(fā)展時期。熱電廠所面對的主要是工業(yè)負荷，還未能對采暖負荷進行全面開發(fā)，更不要說進行生活熱水的供應(yīng)。現(xiàn)階段，對于熱化行業(yè)的資金投入缺乏，是束縛行業(yè)發(fā)展的重要原因。

4 結(jié)語

向城市供應(yīng)生活熱水，對熱電廠來說是一種全新的熱負荷，可以顯著地改善熱電廠的經(jīng)濟效益，并且可以減少熱電廠對于能源的消耗，降低熱電廠對于環(huán)境的污染，對于我國社會、經(jīng)濟的發(fā)展均非常有利。如果采取科學(xué)的管理，加之政府給予一定的政策扶持，定會讓熱化事業(yè)給社會帶來更大的效益。

[1] 任光輝.五指山市某住宅小區(qū)住宅樓集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計探討[J].山東工業(yè)技術(shù),2016(10)：76-77.

[2] 劉云鵬,張丹丹,謝 瑤.重慶市生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].重慶建筑,2016(5)：51-52.

Suggestions of the thermal power plant supplying domestic hot-water for cities

Yao Di

(TaiyuanThermalPowerCorporation,Taiyuan030024,China)

Through analyzing domestic hot-water load characteristics, the paper explores the thermal power plant supplying domestic hot-water network for cities, and analyzes possibly problems occurring in thermal power plant supplying domestic hot-water for cities, and finally points out that: the thermal power plant supplying domestic hot-water for cities can obviously improve citizens’ living qualities.

thermal power plant, city, domestic hot-water, heat-supply network

1009-6825(2016)31-0137-03

2016-08-21

姚 笛(1983- )，男，工程師

TU991

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