史慶祥(中交煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院有限公司,沈陽(yáng)鐵西110026)
熱力站是我國(guó)城市供熱系統(tǒng)當(dāng)中非常重要的構(gòu)成環(huán)節(jié),在工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及民用建筑的采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)以及日常生活等各個(gè)方面,提供出必要的熱水資源,熱力站可以有效轉(zhuǎn)變供熱介質(zhì)的類(lèi)型,并且為站房提供出必要的換熱設(shè)備。熱力站內(nèi)部通常情況下通過(guò)換熱器循環(huán)供水泵、補(bǔ)給水泵、除污設(shè)備、水體軟化設(shè)備以及各種電器控制裝置等環(huán)節(jié)所構(gòu)成,以蒸汽和高溫?zé)崴鳛闊崃抗?yīng)來(lái)源,有效使用各種不同類(lèi)型的換熱設(shè)施,通過(guò)直接或者間接換熱的方法來(lái)進(jìn)行供熱。當(dāng)前在我國(guó)各大城市內(nèi)部熱力站的工作方式,通常是以高溫?zé)崴鳛橹饕臒崃?yīng)來(lái)源,用于城市內(nèi)部的建筑取暖,城市當(dāng)中比較常見(jiàn)的供熱站分為了換熱式熱力站和混水式熱力站兩種形式。
在混水式熱力站的設(shè)計(jì)工作中,需要保證熱力站的供熱系統(tǒng)和用戶(hù)的熱力系統(tǒng)之間進(jìn)行有效銜接,源源不斷被用戶(hù)的熱力系統(tǒng)補(bǔ)充熱量,另一部分的回暖用水直接作為高溫系統(tǒng)的供水來(lái)加以使用,這種新型的供暖形式使得用戶(hù)自身的熱力系統(tǒng)熱供應(yīng)效率明顯提升,同時(shí)通過(guò)和高溫管網(wǎng)內(nèi)部的水體之間直接進(jìn)行連通,大大提高了整個(gè)工作站的供熱效率,有效調(diào)節(jié)高溫水供水速率。用戶(hù)方面在循環(huán)水的不斷供應(yīng)下,熱水的壓力和溫度都得到了有效的保障,用戶(hù)可以直接通過(guò)供暖參數(shù)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自身熱量參數(shù)的控制。依照高溫網(wǎng)供水壓力和供水溫度的不同,需要在其中設(shè)置出相應(yīng)的循環(huán)供水泵位置,在供水的數(shù)量和規(guī)格上有所差異[1]。
比如,我國(guó)某城市內(nèi)部一處高層居民小區(qū)的總建設(shè)面積超過(guò)10萬(wàn)m2,小區(qū)室內(nèi)采用的是地?zé)峁┡到y(tǒng),整體的熱量供應(yīng)效率較高,在冬季環(huán)境下的室內(nèi)溫度可以得到保證。小區(qū)內(nèi)部的熱力站設(shè)計(jì)工作中,系統(tǒng)的供水溫度大小為50℃,回水溫度為40℃。在熱力站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員對(duì)不同管道線(xiàn)路的分布情況進(jìn)行了科學(xué)的排列和規(guī)劃,同時(shí)和供暖單位之間做好了各項(xiàng)供暖標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接,有效保證小區(qū)內(nèi)部供暖工作的整體質(zhì)量。在冬季環(huán)境下,小區(qū)內(nèi)部的實(shí)際供水溫度大小為80℃,供水過(guò)程中的水體壓力大小為0.55MPa,熱力站選擇是混水式熱力站,
通過(guò)上述系統(tǒng)所給出的設(shè)計(jì)參數(shù),工作人員經(jīng)過(guò)的精確的分析和總結(jié),在設(shè)計(jì)工作中對(duì)底層供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,并且通過(guò)混水式熱力站來(lái)進(jìn)行供水和供熱,通過(guò)和高溫網(wǎng)之間的有效銜接,使得供熱過(guò)程中的水體壓力大小得到保證,在熱水供應(yīng)過(guò)程中不需要進(jìn)行二次的水體加壓。在小區(qū)的最高樓層的工作壓力大小為0.25MPa,系統(tǒng)的最大設(shè)計(jì)供水壓力為0.4MPa,可以看出該系統(tǒng)的供水壓力,可以充分滿(mǎn)足小區(qū)的供水系統(tǒng)的壓力要求[2]。
因此該換的站只需要設(shè)置一套循環(huán)泵即可完成整個(gè)熱水的高質(zhì)量供應(yīng),具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為430m3/h,供水的實(shí)際溫度大小為40℃,在供水系統(tǒng)的初步供水過(guò)程中,通過(guò)經(jīng)過(guò)循環(huán)加壓泵來(lái)進(jìn)行加壓處理,并且完成加壓之后在高溫網(wǎng)的作用下,其他的回水會(huì)直接和初步供水之間進(jìn)行混合,混合完成之后的水溫大小為50℃,可以滿(mǎn)足人們?nèi)粘I畹墓嵋蟆?/p>
通過(guò)以上熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)成,可以看出依照用戶(hù)供暖的具體需求,在高溫供水的方式上需要對(duì)回水管線(xiàn)的流量大小進(jìn)行有效的設(shè)定,在高溫網(wǎng)的供水和回水管道線(xiàn)路當(dāng)中,需要對(duì)供水壓力、供水溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)?;焖綗崃φ拘枰勒崭邷赝墓┧畨毫σ约把h(huán)泵的設(shè)置方式不同,如果供水壓力相對(duì)較低,而用戶(hù)系統(tǒng)所需要的供水壓力較高,那么則需要在高溫供水管網(wǎng)當(dāng)中增加加壓泵來(lái)進(jìn)行施壓,如果用戶(hù)的熱力系統(tǒng)回水壓力過(guò)高,或者是回水壓力較低則不通過(guò)循環(huán)泵的作用,直接在管網(wǎng)線(xiàn)路當(dāng)中取一道分支管線(xiàn)來(lái)進(jìn)行高溫網(wǎng)的回水處理。
(1)混水式熱力站和換熱式熱力站相比,各種設(shè)備的組成量上相對(duì)較少、占地面積較小,前期的投資總量較低,換熱式設(shè)備需要使用更多的換熱器、占地面積相對(duì)較大,并且前期的資金投入量較多?;焖綗崃φ驹诠ぷ鬟^(guò)程中不需要額外設(shè)置水處理設(shè)備或者是補(bǔ)水裝置,換熱式熱力站在工作過(guò)程中需要單獨(dú)增加補(bǔ)水裝置。
(2)混水式熱力站在工作過(guò)程當(dāng)中的壓力損失量相對(duì)較小能源消耗量較低,實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益,而換熱式熱力站在工作過(guò)程中需要設(shè)置換熱器設(shè)備,壓力的損失量相對(duì)較大,對(duì)電力資源的消耗量偏高,整體的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低[3]。
(3)混水式熱力站所有的用戶(hù)熱力系統(tǒng)和高溫?zé)峋W(wǎng)之間直接進(jìn)行相連,壓力工礦直接受到了高溫?zé)峋W(wǎng)和其它用戶(hù)工況的影響。換熱式熱力站在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,具有獨(dú)立循環(huán)的水體系統(tǒng),整體的壓力工況相對(duì)較低,不會(huì)受到溫度效應(yīng)的影響,壓力的調(diào)節(jié)量相對(duì)較小。
(4)混水式熱力站通常使用在小面積的供熱系統(tǒng)當(dāng)中,換熱式熱力站更加方便工作人員進(jìn)行壓力調(diào)節(jié),整體的供熱面積相對(duì)較大。
我國(guó)某城市油田礦區(qū)一直使用企業(yè)自備的熱電廠(chǎng)來(lái)進(jìn)行供暖,并且設(shè)置了混水式換熱站,由于該換熱站的投入使用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),在設(shè)計(jì)工作中整體的自動(dòng)化程度相對(duì)較低,同時(shí)受到了熱電廠(chǎng)內(nèi)部各種機(jī)械設(shè)備壓力因素的影響,在實(shí)際的工作過(guò)程中工作面積和工作半徑都在不斷擴(kuò)大,進(jìn)而產(chǎn)生了以下幾個(gè)方面問(wèn)題:第一,新增供熱面積區(qū)域過(guò)大,延續(xù)使用老舊的供熱管道網(wǎng)絡(luò)供水量調(diào)節(jié)存在困難;第二,新的用熱系統(tǒng)會(huì)造成老舊的供熱系統(tǒng)回水壓力不斷上漲,水體的流量不斷降低,直接影響到了老用戶(hù)的供水系統(tǒng)平衡性,造成了局部供熱區(qū)域產(chǎn)生供熱不足等問(wèn)題;第三,管網(wǎng)的使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),在供水工作中出現(xiàn)了失水量較大,查找漏點(diǎn)比較困難等問(wèn)題,供水溫度較低流量過(guò)大造成了不必要的能源浪費(fèi)。
通過(guò)相關(guān)工作人員的研究和分析,混水式熱力站在使用過(guò)程中具有能耗較低,占地面積較小以及前期投資量較低等多方面優(yōu)勢(shì),但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,也存在調(diào)節(jié)工作困難等方面問(wèn)題,因此對(duì)于新建成的混水式熱力站來(lái)講,在工作過(guò)程中必須要有效控制好實(shí)際的供熱面積,不能盲目對(duì)供熱面積進(jìn)行擴(kuò)張,對(duì)于一些工程面積較大的區(qū)域,可以將其進(jìn)行分塊供熱,盡可能保證每一個(gè)區(qū)域的配套工作系統(tǒng),供熱面積保持在10萬(wàn)㎡之內(nèi)[4]。要不斷提高自控系統(tǒng)設(shè)備的投入量,比如可以使用循環(huán)泵和變頻器等設(shè)備,可以對(duì)老舊的管網(wǎng)線(xiàn)路進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),對(duì)供水過(guò)程當(dāng)中的溫度壓力進(jìn)行有效的控制,以此可以達(dá)到壓力遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的工作效果。高溫網(wǎng)和用戶(hù)供熱系統(tǒng)之間需要設(shè)置出分支管道線(xiàn)路的水體流量計(jì),如果存在管道泄漏產(chǎn)生泄漏,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且進(jìn)行故障檢修,不斷加強(qiáng)混水式熱力站的日常管理工作,對(duì)其中各項(xiàng)供熱環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的調(diào)節(jié),保證整個(gè)供水管網(wǎng)的平衡性和穩(wěn)定性。
用戶(hù)熱力系統(tǒng)內(nèi)部所使用的熱介質(zhì)和高溫?zé)峋W(wǎng)的熱介質(zhì)不直接進(jìn)行銜接。混水式熱力站主要指的是用戶(hù)所使用的熱力系統(tǒng)經(jīng)過(guò)混合設(shè)施直接進(jìn)行銜接的新型供熱方法,整體的熱效率值得到了明顯的提升,熱水循環(huán)供應(yīng)效果得到了提升,進(jìn)而為人們營(yíng)造出了一個(gè)質(zhì)量更高的居住環(huán)境。