李 俊 玲
(太原市熱力公司東山分公司,山西 太原 030013)
談熱網失水及降低失水方法
李 俊 玲
(太原市熱力公司東山分公司,山西 太原 030013)
以某熱源廠熱網失水為研究對象,介紹了熱網失水分析的必要性,研究了熱網失水的形式,從供熱公司自身角度對熱網失水的原因進行了研究,并從技術和管理兩方面提出了減少補水量的途徑,以起到保護能源的作用。
熱網失水,系統,調節,補水量
作為某熱源廠技術調度室的一名調度人員,在采暖季的運行過程當中,每天都要統計熱網失水量,主要是一次網失水量和一補二熱力站的失水量。在13年~14年采暖季運行過程當中,兩者的失水量之和每日大約都在400 t,有的熱力站一天補水量甚至四五十噸,由此認為,熱源廠熱網失水是比較嚴重的,本文將對這個問題進行系統的分析并提出減少補水量的途徑。
近年來國家對生產單位節水節能的要求越來越高,2008年太原市自來水費又做了上調,東山某熱源廠的供熱方式為雙熱源并網運行,熱源廠三臺90 t的熱水鍋爐以及東山電廠的蒸汽通過中心換熱站得到熱水,其設計供回水溫度為:熱源廠110 ℃/70 ℃,中心站150 ℃/70 ℃,兩趟水混合后為130 ℃/70 ℃,按每日失水量400 t計算,則一個采暖季損失熱量:
Q=cmΔt=4.186 8×400×103×60×150=15 027 GJ。
按煤的有效利用系數為0.7計算,折合成標準煤約為367 t,這些損失還未包括制水熱力站以及自管站的補水量,而熱網補水方式為中心站補軟化水,造價高。當系統失水量過大時,既導致熱損失過大、成本增高,又會造成系統水力、熱力工況失調,難以保證正常供熱,若補水量過大使得補水質量不能保證時,不得已補入自來水還會導致管道設備結垢和腐蝕,降低了供熱設備和管網的使用壽命。
因此我們供熱公司應從自身做起,調度人員增強自身素質,把握運行大局,及時發現問題,果斷處理,減少公司的熱損失,同時也是為用戶正常用熱提供了保證。
從理論上講,供熱系統熱損失一般分為系統因素和非系統因素。系統因素主要是指供熱系統中的自然蒸發和機械泄露,如閥門、補償器、排氣、排污操作失水等,以及熱網升降溫時為維護系統壓力排出膨脹水或補入軟化水;非系統因素主要是事故失水和用戶偷放熱水。
據理論得出,水的溫度在4 ℃以上時隨溫度的升高體積將會膨脹,系統膨脹水量可由下式計算得出:
ΔV=Va-Vb=W(v2-v1)。
其中,ΔV為水的體積膨脹量,m3;Vb為系統工作壓力下水溫升高后水的體積,m3;Va為系統工作壓力下水溫升高前水的體積,m3;W為管網中水的重量,kg;v2為系統工作壓力下水溫升高后水的比容,m3/kg;v1為系統工作壓力下水溫升高前水的比容,m3/kg。
東山一次網總容水量為6 000多噸,系統工作壓力為2.5 MPa,當熱網開始運行時,水溫大約需由10 ℃升至80 ℃,按上式計算,系統膨脹水量ΔV=5×106×(0.001 027 6-0.000 998 9)=172.2 m3。相反,當熱網停運時,管網中水的平均溫度將會降到10 ℃左右,若要維持供熱鍋爐不被汽化,就必須補入172.2 m3的軟化水。當熱網溫度升高時,系統便會自動泄壓,將部分軟化水直接排掉;而系統降溫時,又要補入等量的軟化水。此外,由于采暖期室溫氣溫是經常變化的,調度也會經常調整熱網溫度,由此而引發的膨脹水量也是不可忽視的。
如果是事故情況下的熱網管道失水,其失水量將與事故狀況、管段控制的措施以及搶修能力速度等情況有關,無法做出定量估算。
熱網失水從供熱公司自身角度來分析,主要有以下原因:
1)系統調節功能差,不能有效解決水力、熱力工況失調的問題,長時間處于帶病運行狀態。2)工作人員自身缺乏一定的供熱專業知識和運行經驗,不能對供熱系統進行運行調節,不能從供熱參數上看出運行問題,不能保證熱力系統在最佳工況下運行。3)管理人員和運行人員沒有用高標準來要求自己。主要表現在:節水意識差,認為供熱中耗水耗電不可避免,從主觀上沒有重視節水的重要性;熱網發生漏損后,不能及時判定漏水,只靠增加補水量來維持壓力,當補水實在跟不上時才會想到用戶跑水,有的無人值守站更是接到用戶反映才做處理;當管網漏損點不明顯時,有時維檢人員還通過加壓沖水使地面塌陷來查找漏點;對于老化的用戶管網,不能有效的督促用戶更新改造,只能坐等跑冒滴漏現象發生后再作處理;沒有嚴格按照規章制度和工作標準來要求各部門,沒有認真按照技術規范和操作規程來進行運行、管理和維修;管理和施工脫節,施工時使用了劣質的管件,或焊口照相合格后一兩年就出現漏水,遺留了跑冒滴漏堵的隱患。
有效的減少補水量,需要從技術和管理兩方面來落實。
從技術方面講:1)在供熱管網設計時就應力求密閉,應盡量選用波紋補償器、壓力等級較高的排氣泄水閥門或較嚴密的球形閥等管路附件,盡量減少排氣、泄水的次數,這樣雖然增加了投資,但可以減少管網正常失水量,同時也減少了事故隱患。2)建議系統中設置膨脹水箱來收集容納系統膨脹水。從目前情況看,當系統升溫時膨脹水一般都是直接排掉,而當系統降溫時,又要向系統補入軟化水,為此需支出兩倍于膨脹水量的造價。3)當用戶盜水嚴重時,應考慮在管網中加入臭味劑,投放藥劑應合理選擇時段,例如6時~8時,11時~13時,18時~22時,一周內應選擇在周五、周六、周日投藥,一個供熱期內應選擇在節假日和低溫運行期投藥。
從管理方面講,首先要提高全體職工的業務水平,尤其是技術人員的工作能力。只有技術人員具備專業素質以后,才能使熱網處于較合理的運行狀態,才能正確分析熱網水利工況,對設計和布局中的不合理問題進行改造,校核熱網的供熱能力,重新分配熱負荷,盡量使熱網達到水力和熱力平衡。其次要建立健全的管理體制,做好各項考核工作。例如調度應該敏感的判斷出問題所在,并及時準確下達指令,各工種人員要迅速處理問題并及時反饋調度,互相推諉怕攬責任,只會人為的增加供熱成本,阻礙企業的發展,這就需要嚴格的獎懲制度來約束。
熱力行業用水量是巨大的,無論是從供熱成本還是環保要求,我們熱力人都應該主動的減少熱水損失和能量浪費,為創造節約型社會貢獻出一份力量。
[1] 賀 平,孫 剛.供熱工程[M].第3版.北京:中國建筑工業出版社,1993.
[2] 歸 耕.城市集中供熱探討[J].理論探索,1995(1):92-93.
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Discussion on heating network water loss and reducing water loss methods
LI Jun-ling
(TaiyuanThermalCompanyDongshanBranchCompany,Taiyuan030013,China)
Taking the heating network water loss of the thermal plant as an example, the article introduces the necessity of heating network water loss analysis, studies the heating network water loss styles, studies the heating network water loss causes from the aspect of heating company, and puts forward ways of reducing water make-up amount from two aspects of technology and management, with a view to protect the energy.
heating network water loss, system, adjustment, water make-up amount
1009-6825(2014)13-0137-02
2014-02-23
李俊玲(1984- ),女,助理工程師
TU833
A