張淑君，盧 寧

（1.中國(guó)華電集團(tuán)有限公司河北分公司，河北 石家莊 050000；2.河北華電石家莊裕華熱電有限公司，河北 石家莊 051432）

隨著人民生活水平的大幅提升、城市集中供熱的飛速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)供熱需求已不再局限于長(zhǎng)江以北，居民對(duì)優(yōu)質(zhì)供熱的需求快速增長(zhǎng)，熱網(wǎng)企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，供熱機(jī)組越來(lái)越多，北方的大多數(shù)純凝發(fā)電機(jī)組均通過(guò)技改成為了供熱發(fā)電機(jī)組，供熱企業(yè)逐步由網(wǎng)源一體方式向熱源、熱網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)型。因此，熱力計(jì)量成為直接影響供熱企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益的關(guān)鍵因素。

目前，發(fā)電行業(yè)供熱系統(tǒng)的計(jì)量體系設(shè)置遠(yuǎn)滯后于供熱企業(yè)的發(fā)展，特別是運(yùn)行多年的老機(jī)組，依然采用投產(chǎn)時(shí)的計(jì)量裝置與模式，并沒(méi)有太大的更新；同時(shí)國(guó)內(nèi)供熱行業(yè)管理也是源于發(fā)電、依存于發(fā)電，熱力計(jì)量體系尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。供熱企業(yè)對(duì)熱量的日常管控中存在諸多問(wèn)題，必須有科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)量才能保證各環(huán)節(jié)利益分配和成本核算的公平合理。

1 當(dāng)前供熱系統(tǒng)計(jì)量存在的問(wèn)題

當(dāng)前城市供熱系統(tǒng)多采用集中供熱方式，熱能從熱源傳輸?shù)接脩魰?huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的單位或企業(yè)，其中的供熱計(jì)量基本是根據(jù)各自施工需求進(jìn)行設(shè)置，形式多樣、標(biāo)準(zhǔn)不一，計(jì)量結(jié)果存在較大誤差。主要表現(xiàn)在：

1.1 界限不清

熱能傳輸各階段的分界點(diǎn)沒(méi)有明確規(guī)定，大多以設(shè)備產(chǎn)權(quán)界限或人為指定節(jié)點(diǎn)為分界點(diǎn)，影響到整個(gè)系統(tǒng)熱力計(jì)量的準(zhǔn)確性。

1.2 重視不夠

一是作為集中供熱系統(tǒng)主體熱源的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，多數(shù)為廠網(wǎng)一體時(shí)期設(shè)計(jì)，熱作為電的“副產(chǎn)品”形式存在，總的管理原則基本遵循“好處歸電”，往往忽略供熱系統(tǒng)詳盡的參數(shù)測(cè)點(diǎn)，熱力計(jì)量點(diǎn)配置存在缺失或不到位現(xiàn)象；二是獨(dú)立的供熱鍋爐，多數(shù)為滿足供熱需求而建，由于熱量悉數(shù)供出的觀念導(dǎo)致對(duì)熱源的熱力計(jì)量產(chǎn)生忽略，認(rèn)為沒(méi)必要準(zhǔn)確計(jì)量；三是熱力公司多年來(lái)形成的對(duì)采暖用戶按面積收費(fèi)的方式，大多熱網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)間或網(wǎng)內(nèi)根本未設(shè)置計(jì)量點(diǎn)，導(dǎo)致諸多指標(biāo)由估算而得，與實(shí)際偏差較大。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

由于目前國(guó)家或行業(yè)尚無(wú)供熱系統(tǒng)計(jì)量體系設(shè)置的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各地計(jì)量裝置類型多樣、測(cè)點(diǎn)配置無(wú)章可循、計(jì)量方式隨意性大，造成計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性偏低、可比性較差。

2 明確熱力計(jì)量參數(shù)

熱能的多少一般通過(guò)供熱量指標(biāo)體現(xiàn)，供熱量指標(biāo)通過(guò)用于供熱介質(zhì)的溫度、壓力、流量等測(cè)量參數(shù)計(jì)算得出。供熱介質(zhì)通常為蒸汽或熱水，供熱量即是供熱設(shè)備對(duì)外供應(yīng)蒸汽或熱水的總熱量。溫度、壓力、流量為測(cè)量指標(biāo)，可通過(guò)計(jì)量裝置直接讀出，通過(guò)測(cè)出的溫度、壓力可查出對(duì)應(yīng)的焓值，根據(jù)流量計(jì)算出熱量指標(biāo)。計(jì)算公式如下：

2.1 蒸汽供熱量

蒸汽供熱量指供熱設(shè)備直接對(duì)外提供蒸汽的熱量，即供給汽網(wǎng)用戶的熱量，也稱直接供熱量。

Qq= （Di×hi-Dj×hj-Dk×hk）÷1 000

式中：

Qq——蒸汽供熱量，GJ；

Di——直接供汽量，t；

hi——直接供汽的供汽焓，kJ/kg；

Dj——直接供汽的凝結(jié)水回水量，t；

hj——直接供汽的凝結(jié)水回水焓，kJ/kg；

Dk——用于直接供汽的補(bǔ)水量，t；

hk——用于直接供汽的補(bǔ)水焓，kJ/kg。

一般情況下，供給汽網(wǎng)用戶的蒸汽不作回收、也無(wú)需補(bǔ)水，供熱量計(jì)算公式可簡(jiǎn)化如下：

Qq= Di×hi÷1 000

2.2 熱水供熱量

熱水供熱量指供熱設(shè)備對(duì)外提供熱水的熱量，即供給水網(wǎng)用戶的熱量。

Qs=（Dgs×hgs-Dhs×hhs-Dks×hks）÷1 000

式中：

Qs——熱水供熱量，GJ；

Dgs——熱網(wǎng)循環(huán)水供水量，t；

hgs——熱網(wǎng)循環(huán)水供水焓，kJ/kg；

Dhs——熱網(wǎng)循環(huán)水回水量，t；

hhs——熱網(wǎng)循環(huán)水回水焓，kJ/kg；

Dks——熱網(wǎng)循環(huán)水補(bǔ)水量，t；

Hks——熱網(wǎng)循環(huán)水補(bǔ)水焓，kJ/kg。

一般情況下，熱水焓值主要受溫度影響較大，可采用溫度（℃）×4.181 6（kJ/kg.℃）系數(shù)的方式計(jì)算焓值。

Qs=（Dgs×tgs-Dhs×ths-Dks×tks）×4.181 6÷1 000

式中：

tgs——熱網(wǎng)循環(huán)水供水溫度，℃；

ths——熱網(wǎng)循環(huán)水回水溫度，℃；

tks——熱網(wǎng)循環(huán)水補(bǔ)水溫度，℃。

3 建立供熱系統(tǒng)熱力計(jì)量體系

為實(shí)現(xiàn)供熱企業(yè)投入與產(chǎn)出的準(zhǔn)確核算，提升經(jīng)營(yíng)管理水平，就必須要解決供熱系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的計(jì)量問(wèn)題，因此必須建立完整的熱力計(jì)量體系。根據(jù)熱能的傳輸過(guò)程，從熱源到熱網(wǎng)到用戶的整體循環(huán)系統(tǒng)，可按照熱源——關(guān)口——熱力站——用戶——熱源的順序，逐級(jí)設(shè)置計(jì)量點(diǎn)，安裝合適的計(jì)量裝置，分別測(cè)量介質(zhì)的溫度、壓力、流量，配置合適的控制系統(tǒng)，形成完整的計(jì)量體系，以達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量熱量的目的。

以集中供熱為例，分蒸汽供熱（汽網(wǎng)）和熱水供熱（水網(wǎng)）兩種類型，可分別建立一套六級(jí)計(jì)量體系。

3.1 蒸汽供熱

蒸汽供熱指熱源向用戶直接供應(yīng)蒸汽的供熱方式。熱源多為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的工業(yè)抽汽或蒸汽鍋爐，蒸汽熱能釋放后形成的凝結(jié)水可返回?zé)嵩粗貜?fù)利用或直接排放。計(jì)量點(diǎn)構(gòu)成如圖1所示：

圖1 蒸汽供熱計(jì)量點(diǎn)構(gòu)成圖

3.2 熱水供熱

熱水供熱指熱源向用戶供應(yīng)熱水的供熱方式。熱源多為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的低壓供熱抽汽、熱水鍋爐等，通過(guò)首站加熱水，熱水釋放熱能后形成回水，集中回到熱源進(jìn)行再次加熱，形成閉合的循環(huán)系統(tǒng)。計(jì)量點(diǎn)構(gòu)成如圖2所示：

圖2 熱水供熱計(jì)量點(diǎn)構(gòu)成圖

4 合理設(shè)置熱力計(jì)量點(diǎn)

熱力計(jì)量體系中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)即是計(jì)量點(diǎn)的設(shè)置。只有科學(xué)設(shè)置計(jì)量點(diǎn)，才能確保熱能傳輸過(guò)程的清晰核算，才能準(zhǔn)確監(jiān)控供熱系統(tǒng)管網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性。

由于熱量為計(jì)算值，是通過(guò)介質(zhì)的溫度、壓力、流量等測(cè)量參數(shù)計(jì)算所得，故每級(jí)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)在同一位置同時(shí)配置溫度、壓力、流量測(cè)量裝置，用以測(cè)量供汽、返回水、供水、回水及補(bǔ)水的有關(guān)參數(shù)，從而計(jì)算出各級(jí)供熱量，各級(jí)之間的供熱量差額即為管網(wǎng)的供熱損失。

供熱量的準(zhǔn)確度取決于測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，而測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度則取決于測(cè)量裝置選型是否合適、安裝是否標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)點(diǎn)位置是否符合要求、數(shù)據(jù)傳輸是否順暢等，其中測(cè)點(diǎn)位置必須滿足測(cè)量裝置安裝要求，是最重要的決定因素。通過(guò)多方調(diào)研與試驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，各級(jí)計(jì)量點(diǎn)位置應(yīng)做如下設(shè)置（以熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組為例，其他供熱型式設(shè)備可參照）：

4.1 Ⅰ級(jí)計(jì)量

Ⅰ級(jí)計(jì)量為供熱系統(tǒng)熱源供出熱量的起點(diǎn)，始于供熱機(jī)組的供汽口。其中：汽網(wǎng)測(cè)量介質(zhì)為直接供到熱網(wǎng)的供熱蒸汽，參數(shù)測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在單臺(tái)機(jī)組的供熱抽汽電動(dòng)門后。水網(wǎng)測(cè)量介質(zhì)為用于加熱水的供熱抽汽、經(jīng)過(guò)換熱凝結(jié)形成的疏水和進(jìn)、出熱網(wǎng)加熱器的熱水。供熱抽汽測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在單臺(tái)機(jī)組靠近熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽口的抽汽管道上，但由于受安裝位置所限，大多機(jī)組僅設(shè)置溫度、壓力測(cè)點(diǎn)，抽汽流量則參考熱網(wǎng)加熱器疏水流量；疏水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在熱網(wǎng)加熱器疏水出口外、疏水泵后的疏水母管上；熱網(wǎng)加熱器入水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在靠近加熱器的熱網(wǎng)回水支路上，出水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在靠近加熱器的熱網(wǎng)供水支路上。

4.2 Ⅱ級(jí)計(jì)量

Ⅱ級(jí)計(jì)量為熱源多臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)，供出和返回的熱能計(jì)量。其中：汽網(wǎng)為通過(guò)供汽母管供出蒸汽、回收返回水的總量計(jì)量，測(cè)量介質(zhì)為供熱蒸汽和返回水，供熱蒸汽測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在供汽母管電動(dòng)門后，返回水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在回水管電動(dòng)門前。水網(wǎng)為通過(guò)供水母管供出熱水、熱網(wǎng)回水的總量計(jì)量，測(cè)量介質(zhì)為熱水。供水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在供水母管電動(dòng)門后，如不滿足流量測(cè)量裝置安裝要求，流量測(cè)點(diǎn)可選在該電動(dòng)門前；回水測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在各機(jī)回水母管電動(dòng)門前，如不滿足流量測(cè)量裝置安裝要求，流量測(cè)點(diǎn)可選在該電動(dòng)門后?；厮疁囟葴y(cè)點(diǎn)位置選擇應(yīng)避開(kāi)補(bǔ)水口，避免補(bǔ)水對(duì)回水溫度測(cè)量造成較大影響。

4.3 Ⅲ級(jí)計(jì)量

Ⅲ級(jí)計(jì)量為熱源與熱網(wǎng)的貿(mào)易結(jié)算，統(tǒng)稱為關(guān)口計(jì)量。關(guān)口熱量既是熱源的售熱量，也是熱網(wǎng)的購(gòu)熱量。測(cè)量介質(zhì)為熱源供與熱網(wǎng)的蒸汽（熱水），測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在熱源與熱網(wǎng)資產(chǎn)分界點(diǎn)或合同約定處，具體位置宜選在熱源企業(yè)廠區(qū)內(nèi)圍墻處、符合測(cè)量裝置安裝技術(shù)條件的管道上。

水網(wǎng)Ⅲ級(jí)計(jì)量還包括補(bǔ)水的熱能計(jì)量，測(cè)量介質(zhì)為向熱網(wǎng)補(bǔ)充的常溫水，測(cè)點(diǎn)位置可根據(jù)實(shí)際情況選在廠區(qū)內(nèi)、符合測(cè)量裝置安裝要求的回水管道上。

4.4 Ⅳ級(jí)計(jì)量

Ⅳ級(jí)計(jì)量為熱網(wǎng)內(nèi)部計(jì)量，主要用于熱網(wǎng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析與調(diào)度監(jiān)控。

汽網(wǎng)主要計(jì)量各支線的熱能分配，測(cè)量介質(zhì)為熱網(wǎng)供往各支線的供熱蒸汽，測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在支線分段門后、符合測(cè)量裝置安裝技術(shù)條件的管道上。

水網(wǎng)主要計(jì)量各支線管網(wǎng)的熱能分配以及網(wǎng)間的熱能分配，測(cè)量介質(zhì)為熱水。支線管網(wǎng)測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在支線分段門后、符合測(cè)量裝置安裝技術(shù)條件的管道上；網(wǎng)間計(jì)量點(diǎn)必須配置兩套同等級(jí)、同型號(hào)、同規(guī)格的測(cè)量裝置，安裝在不同熱網(wǎng)聯(lián)通管兩端、符合測(cè)量裝置安裝技術(shù)條件的管道上。網(wǎng)間計(jì)量適用于不同熱網(wǎng)企業(yè)之間用于貿(mào)易結(jié)算的熱量計(jì)量，結(jié)算數(shù)據(jù)以供方計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

4.5 Ⅴ級(jí)計(jì)量

Ⅴ級(jí)計(jì)量為進(jìn)入熱力站的熱能計(jì)量，即熱網(wǎng)企業(yè)與用熱單位之間用于貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量。測(cè)量介質(zhì)為熱網(wǎng)供到熱力站的蒸汽或熱水，測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選在熱網(wǎng)企業(yè)與用熱單位產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處、熱力站供汽（水）門后、符合測(cè)量裝置安裝技術(shù)條件的管道上。

為準(zhǔn)確計(jì)量熱力站換熱效率，站內(nèi)換熱器亦應(yīng)配置熱量參數(shù)測(cè)點(diǎn)，配置方式可參照水網(wǎng)的Ⅰ級(jí)計(jì)量。

4.6 Ⅵ級(jí)計(jì)量

Ⅵ級(jí)計(jì)量為熱用戶計(jì)量，包括工商業(yè)用戶和居民用戶，測(cè)量介質(zhì)為蒸汽或熱水。工商業(yè)用戶一般一戶一表以熱量直接計(jì)量結(jié)算；民用采暖用戶多以住宅的戶（套）為單位，以熱量直接計(jì)量或熱量分?jǐn)傆?jì)量方式結(jié)算每戶用熱量。以熱量直接計(jì)量時(shí)，在每戶安裝戶用熱量表作為結(jié)算點(diǎn)，戶用熱量表宜安裝在符合測(cè)量裝置安裝條件的入戶供水管上。以分?jǐn)偡绞接?jì)量時(shí)，在樓棟或熱力站安裝熱量表作為戶用總量結(jié)算點(diǎn)，熱量表宜安裝在熱力站與住宅的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處、符合測(cè)量裝置安裝條件的管道上。

5 結(jié)論

以上為供熱系統(tǒng)計(jì)量體系基本設(shè)置，測(cè)量裝置的選型與安裝須遵循統(tǒng)一的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行維護(hù)實(shí)行規(guī)范化管理，即可實(shí)現(xiàn)供熱過(guò)程各階段熱量的準(zhǔn)確計(jì)量。

供熱系統(tǒng)設(shè)立完整的熱力計(jì)量體系，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量，供熱企業(yè)會(huì)受益匪淺。一是可滿足貿(mào)易結(jié)算的公平公正；二是可得到準(zhǔn)確的供熱管損、單位能耗等指標(biāo)，對(duì)供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、優(yōu)化調(diào)度等具有積極的指導(dǎo)意義；三是可實(shí)現(xiàn)自行校核，通過(guò)對(duì)比分析各級(jí)參數(shù)和指標(biāo)，盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，為安全穩(wěn)定供熱提供有力保障。