楊亮
(蘭州西熱東輸經(jīng)營(yíng)有限公司,甘肅 蘭州 730000)
由于我國(guó)資源情勢(shì)嚴(yán)峻, 能源的利用受到制約,而熱力系統(tǒng)是能源消耗大戶(hù),因此對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行改造,使其能夠節(jié)能環(huán)保,是目前供熱系統(tǒng)最需解決的問(wèn)題。 大部分供熱企業(yè)都在探尋和改造供熱設(shè)計(jì)和工藝,想研發(fā)出能夠節(jié)能高效的供熱方式,這樣不僅對(duì)我國(guó)資源方面具有一定的好處,還會(huì)提高熱量利用率,促進(jìn)社會(huì)和人民生活水平的發(fā)展[1]。
以前敷設(shè)的管網(wǎng)和工藝受到技術(shù)的制約,采用的管材質(zhì)量較差,且保溫性不好,建設(shè)單位在初期投資不夠,為了能夠降低資金的投入,選擇質(zhì)量差的產(chǎn)品,在后續(xù)的使用中出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象,保溫層脫落、地溝進(jìn)水、保溫失效等,這種情況下不但會(huì)導(dǎo)致檢修工作的難度提高, 同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量資源浪費(fèi)的問(wèn)題。
大部分供熱都有獨(dú)立的企業(yè)承包, 逐漸變成社會(huì)化和企業(yè)化, 但是整體的管理模式較為粗放,且對(duì)于供熱設(shè)備的維護(hù)不到位,很多企業(yè)缺乏精細(xì)化管理,隨著運(yùn)行時(shí)間的提升,特別容易出現(xiàn)安全事故,并且這些事故與管道、管件老化結(jié)合在一起,會(huì)對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)造成不良影響。
有些企業(yè)的供熱系統(tǒng)存在管件老化陳舊的現(xiàn)象,導(dǎo)致補(bǔ)水量增加,并且管理不到位也會(huì)對(duì)補(bǔ)水和用水造成一定的影響,給管網(wǎng)造成結(jié)垢、氧化腐蝕等問(wèn)題,使得供熱效果降低。
根據(jù)調(diào)查, 很多10 年前建設(shè)的供熱系統(tǒng)并沒(méi)有安裝調(diào)節(jié)閥和水力平衡閥,管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)工作非常困難,造成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)水力失調(diào),冷熱不均,導(dǎo)致熱能損耗較大。而很多企業(yè)的供熱系統(tǒng)由于調(diào)節(jié)工作沒(méi)有到位,導(dǎo)致電能的消耗較大,不僅會(huì)浪費(fèi)還無(wú)法滿(mǎn)足節(jié)能的需求[2]。
對(duì)水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行管理和控制時(shí),通常情況下要保證與流量轉(zhuǎn)功軸功率等各方面因素條件展開(kāi)綜合分析,實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的管理和控制。 水泵轉(zhuǎn)速以及軸功率直接存在正相關(guān)系,如果無(wú)法保證隨風(fēng)速度得到有效控制,那么功率也會(huì)有變化,所以,要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)水泵的整個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和控制,這樣才能夠達(dá)到效果[3]。 對(duì)于用戶(hù)而言,其自身供應(yīng)量呈現(xiàn)出變化時(shí),會(huì)導(dǎo)致各種不同類(lèi)型問(wèn)題的發(fā)生,各方面因素條件也會(huì)呈現(xiàn)出明顯的變化。 在循環(huán)泵出口位置處,需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的安裝和利用,以壓力儀表方式,可以直接將壓力信號(hào)在整個(gè)傳輸過(guò)程中逐漸轉(zhuǎn)變成為電信號(hào),詳細(xì)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)器當(dāng)中[4]。 除此之外,將分析結(jié)果作為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)與目前實(shí)際值的對(duì)比分析,將最終結(jié)果直接傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的變頻器當(dāng)中,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器自身輸出頻率的有效管理和控制。
功能系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應(yīng)用時(shí),每臺(tái)熱力站循環(huán)水泵基本上都是直接由唯一變頻器來(lái)展開(kāi)與針對(duì)性的管理和控制,這樣才能夠達(dá)到預(yù)想性的控制效果。 建立良好的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻機(jī)的共同控制,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有針對(duì)性的調(diào)節(jié)和處理, 而且能夠達(dá)到智能化管理和控制的效果。為了從根本上滿(mǎn)足目前中控室遙控與各方面的基本需求,需要對(duì)水泵在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行正確有效的監(jiān)測(cè)和分析,直接將監(jiān)測(cè)結(jié)果嘗試到對(duì)應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中,以此來(lái)達(dá)到良好的使用效果。
在整個(gè)集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,基本上都會(huì)以衡量方式進(jìn)行管理和控制,同時(shí)在各環(huán)節(jié)中普遍都會(huì)利用單一壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的管理和控制,這樣的根本目的是為了保證入口壓力信號(hào)得到及時(shí)有效的收集和利用。 除此之外,要結(jié)合目前實(shí)際情況,將補(bǔ)水泵內(nèi)在以及變頻裝置狀態(tài)等及時(shí)有效傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的自控系統(tǒng)當(dāng)中,這樣做的根本目的是為了保證集中供熱系統(tǒng)可以在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的流程監(jiān)督和管理。
對(duì)于電廠首站一級(jí)網(wǎng)而言,可以直接將供熱參數(shù)控制在120~63 ℃的熱量范圍內(nèi),進(jìn)行針對(duì)性的傳輸。在整個(gè)傳輸中,可以進(jìn)行針對(duì)性的變換處理,一旦達(dá)到二級(jí)網(wǎng)上時(shí), 其供熱參數(shù)普遍有所下降。在實(shí)踐中, 通??梢愿鶕?jù)變頻調(diào)速控制方式為主,這樣能夠從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力站供熱量的管理和控制,結(jié)合實(shí)際要求,同時(shí)可以對(duì)比拼調(diào)速控制方式進(jìn)行合理利用, 以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的管理和控制,這樣才能夠滿(mǎn)足目前集中供熱工程項(xiàng)目提出的基本要求[5]。 在整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,通常都會(huì)以變頻器為基礎(chǔ),盡可能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等各方面提出的基本要求,結(jié)合目前實(shí)際需求,讓一次網(wǎng)流量得到有效轉(zhuǎn)變。 結(jié)合實(shí)際情況展開(kāi)深入分析時(shí),發(fā)現(xiàn)二次網(wǎng)中不同的凈化水量與設(shè)計(jì)值相比要高一些。如果在基本范圍內(nèi)只是單純對(duì)二次網(wǎng)供水溫度展開(kāi)有針對(duì)性的管理和控制,那么很難實(shí)現(xiàn)對(duì)工程量的有效控制,此時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況,直接將二級(jí)泵供回水的平均溫度作為基礎(chǔ),保證相關(guān)信息參數(shù)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和有效性。通過(guò)這種方式在其中的合理應(yīng)用,能夠盡可能滿(mǎn)足目前用戶(hù)在功能方面提出的個(gè)性化要求。
在供熱管網(wǎng)的布局進(jìn)行合理改進(jìn)的過(guò)程中,應(yīng)依據(jù)城鎮(zhèn)的具體布局和實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的改造與調(diào)整,從而提高供熱管網(wǎng)布局的經(jīng)濟(jì)合理性和技術(shù)的可靠性,以此來(lái)確保各地居民的供熱需求。 為實(shí)現(xiàn)各地區(qū)居民的供暖需求,減少供熱不均與資源浪費(fèi)情況, 需要對(duì)各地的供熱管網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn),在改進(jìn)過(guò)程中,管網(wǎng)的主線(xiàn)應(yīng)努力鋪設(shè)在熱負(fù)荷相對(duì)集中的地區(qū), 且管線(xiàn)的敷設(shè)距離應(yīng)盡最大可能的縮短,來(lái)實(shí)現(xiàn)管道鋪設(shè)與材料成本的降低。
首先,在老舊建筑和新建筑所鋪設(shè)的供熱管網(wǎng)中, 需要對(duì)所鋪設(shè)的管網(wǎng)和管道進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù),加強(qiáng)建筑管道的保溫,需做好管道保溫材料的敷設(shè)和改進(jìn)工作,以此來(lái)提高建筑物的房?jī)?nèi)溫度。 在對(duì)供熱管網(wǎng)和管道的進(jìn)一步優(yōu)化時(shí),也需對(duì)相應(yīng)的配套設(shè)備進(jìn)行維修與更新, 以便減少熱能的損耗,增加管網(wǎng)的保溫水準(zhǔn)。 另外,為了減少系統(tǒng)失水等相關(guān)狀況出現(xiàn),專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以在熱網(wǎng)管道內(nèi)適當(dāng)?shù)姆胖梅纴G水劑, 并且在對(duì)管網(wǎng)的審查過(guò)程中,需要做到嚴(yán)格審查,利用防丟水劑及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道中所存的滲漏點(diǎn),對(duì)滲漏管段加以維修,來(lái)減少管網(wǎng)熱能的損耗率。 其次,為了進(jìn)一步增加供熱管網(wǎng)與管段的使用年限,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員需要與供熱設(shè)備的發(fā)展需求相結(jié)合,依據(jù)實(shí)際情況來(lái)挑選出最適宜管網(wǎng)的材料和規(guī)格, 從而減少管網(wǎng)的腐蝕性和氧化速度,提高管網(wǎng)的銜接性,增加其使用年限,確保其質(zhì)量。 最后則需要從管網(wǎng)的監(jiān)控設(shè)備入手,做好管網(wǎng)的監(jiān)控工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)失水狀況,所以應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)管網(wǎng)的巡查工作,對(duì)管道進(jìn)行適時(shí)排污與更換,從而為城鎮(zhèn)居民提供更好的集中供暖。
(1)管道補(bǔ)償器
在二十世紀(jì)六七十年代,普遍采用鋼制套筒式補(bǔ)償器,由于套筒補(bǔ)償器密封填料不嚴(yán),普遍存在熱水泄漏現(xiàn)象,后來(lái)應(yīng)運(yùn)而生了不銹鋼波紋管補(bǔ)償器。 到目前為止,波紋管補(bǔ)償器的應(yīng)用在我國(guó)供熱管網(wǎng)占有較大的份額, 無(wú)論地溝敷設(shè)還是直埋敷設(shè),都普遍采用這種補(bǔ)償器,因?yàn)椴y管補(bǔ)償器本身與套筒補(bǔ)償器相比,具有無(wú)泄漏的優(yōu)點(diǎn),但是根據(jù)多年來(lái)運(yùn)行情況來(lái)看,很多管網(wǎng)采用波紋管補(bǔ)償器也出現(xiàn)了一些問(wèn)題,甚至是安全事故。 近年來(lái)很多供熱管理和設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)又相繼開(kāi)發(fā)并開(kāi)始應(yīng)用了新型具有防泄漏功能的套筒補(bǔ)償器。 然而,需要采用哪種適合熱網(wǎng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的補(bǔ)償設(shè)備,還需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),推廣使用最合理的補(bǔ)償設(shè)備。
(2)管線(xiàn)閥門(mén)
目前,我國(guó)部分城鎮(zhèn)一級(jí)管網(wǎng)和大部分二級(jí)管網(wǎng)仍使用閘閥和截止閥,這兩種閥門(mén)一般都存在開(kāi)關(guān)無(wú)效、 泄漏嚴(yán)重的問(wèn)題, 使用閘閥和截止閥時(shí),DN300 閥門(mén)用管鉗才能關(guān)閉, 如果直徑較大,如DN600 以上的閘閥,則需要幾個(gè)人一起操作。 而同樣口徑的進(jìn)口蝶閥和國(guó)產(chǎn)蝶閥,只需一個(gè)人就可以靈活操作。這兩種閥門(mén)具有啟閉靈活、無(wú)泄漏、免維護(hù)等特點(diǎn)。 蝶閥根據(jù)密封材料的不同,分為硬密封和軟密封;硬密封蝶閥由于溫度較高,主要應(yīng)用于一次管網(wǎng)。軟密封蝶閥在小區(qū)二網(wǎng)系統(tǒng)中使用效果良好,根據(jù)資金投入要求,也可酌情使用球閥。
引用管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù),在設(shè)計(jì)中采用調(diào)節(jié)閥、平衡閥和自力式流量控制閥等產(chǎn)品,使熱能損失率減少10%左右,耗電量減少30%左右[6]。一般情況下,在手動(dòng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,供熱系統(tǒng)的節(jié)能量可達(dá)10%~30%。 在二網(wǎng)設(shè)計(jì)中,根據(jù)系統(tǒng)不同的運(yùn)行方式選擇使用手動(dòng)平衡閥和自力式調(diào)節(jié)閥。
工程中采用分層給煤裝置和混煤器,減少漏煤,爐排通風(fēng)良好,燃燒充分,爐渣含碳量降低,機(jī)械不完全燃燒損失(q4)大大減小,使鍋爐排煙損失降低,讓鍋爐效率進(jìn)一步提高;爐排表面燃燒平衡,避免了司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了鍋爐運(yùn)行自動(dòng)化程度;由于分層燃燒,通風(fēng)良好,降低了通風(fēng)阻力,降低了風(fēng)機(jī)的電耗,節(jié)約了電能;煤在爐排面上的充分燃燒和穩(wěn)定運(yùn)行,降低了鍋爐原有煙氣濃度,防止了大量氮氧化物的產(chǎn)生,減少了對(duì)環(huán)境的污染。
當(dāng)前, 因?yàn)閲?guó)家進(jìn)一步推行節(jié)能減排政策,環(huán)境保護(hù)的觀念日益深入人心,文章就我國(guó)現(xiàn)行的城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)主要存在的缺陷進(jìn)行了分析,對(duì)于當(dāng)前城鎮(zhèn)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)的主要途徑進(jìn)行主要討論與分析,希望可以給集中供熱系統(tǒng)改造工程的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能改造對(duì)于保證供熱質(zhì)量、降低能耗、提高管網(wǎng)效率等有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 為此,必須要結(jié)合集中供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況, 采取科學(xué)合理的措施,對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,進(jìn)而為供熱企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展提供有力的保障。