發電余熱供熱系統失水量控制實踐與研究

中國航發沈陽黎明航空發動機公司動力分公司 吳凱

1 失水量控制前狀態

動力分公司發電余熱供熱系統日失水量約5%，系統中補入新水，破壞了熱力平衡，加速了設備的老化，供熱品質受到嚴重影響，員工24小時在搶修。系統失水漏點又加速對管道和設備的金屬腐蝕，金屬腐蝕后又增加了漏點，供暖品質降低，熱用戶采取放水的辦法提高自家的供水溫度，形成惡性循環。

2 失水量控制措施

2.1 提高水質標準

供熱系統水質質量直接影響系統的失水量，水質不達標，就會出現管道結垢、生銹，繼而加速水質的惡化、增大排污、增大補水量。由于系統失水量的增大，不斷的加大制水量，水進入系統時必然帶有一定量的空氣及各種金屬離子。設備及管道的腐蝕主要是以二氧化碳腐蝕和鐵垢腐蝕為主，二氧化碳進入水中產生碳酸根離子，碳酸根離子首先與水中游離態的金屬鈣、鎂離子結合生成水垢，碳酸根離子繼續與水分子進行反應產生碳酸氫根離子，當大量的碳酸氫根離子進入系統后又分解出二氧化碳，在二氧化碳的作用下，促進了對金屬的腐蝕?？刂贫趸嫉膩碓?，也就阻止了金屬的電極反應，可有效防止腐蝕。為解決這一問題，動力分公司選用了防腐阻垢劑，將藥劑投入到系統并控制PH值在10—12的范圍內，在金屬表面形成一層保護膜。經過實踐，水質得到了一定的控制，管道和設備因水質的問題造成結垢的問題也得到了解決。在阻垢劑的作用下，管道、換熱器的內壁都形成了一層保護膜。

2.2 提高供熱品質，消除人為排水

熱用戶排水絕大多數是因為暖氣不熱，要防止排水就須提高供熱品質，沈陽市供熱單位為了節能多數都降低供熱溫度，但從失水角度分析，實際上不能實現節能，因為供熱品質下降后，熱用戶必然采取措施如放水來提高溫度，加熱補水需要的熱量如果不低于保持供熱溫度而需要的熱量的，反而會浪費能源。動力分公司根據幾年來對大氣溫度、熱用戶房屋結構與供熱品質之間的關系，制訂了細致的供熱系統考核標準，運行人員根據考核標準對系統進行調整，根據不同情況下的大氣溫度對供熱系統進行質調，實現了由量調到質調的過度，有效的保證了熱用戶的要求。

2.3 設定補水壓力，滿足供熱系統補水要求

補水量降底后，供熱系統的運行壓力維持在系統參數的范圍內，動力分公司的供熱系統就不存在24小時補水的問題了。供熱系統是一個封閉的回路，從某種角度來說是不需要補水的，但由于龐大的系統不可避免的出現漏點，而且由于系統排污的要求，一定的補水又是必然，補水有時又稱作補壓，目的也是保證系統的正常運行。根據補水與壓力的關系，動力分公司將供熱系統回水的要求進行了詳盡的分類，在不同分支的回水點上安裝了電接壓力表，回水壓力實時傳遞給補壓泵的控制系統，而補壓泵采用了變頻控制，補壓泵根據回水反饋信號隨時起動或停止。將補水系統設計為閉環控制，即壓力滿足系統要求補壓泵不工作，壓力低于系統要求補壓泵工作。經統計，補壓泵工作時間每天累計不超過6小時，這即延長了設備的使用壽命又實現了節電。

2.4 提高計量系統準確性

補水計量數據是指導查漏堵漏的依據,當前國內高溫水計量設備一直存在著爭議，動力分公司也對計量設備進行了調研，選用了較為準確的計量設備，但由于計量系統一直存在不準確的問題，因此無論是運行人員還是管理人員對計量系統的數據一直以莫然的態度對待。從檢查井、熱用戶處查供熱系統的漏點，運行人員工作不負責時，系統失水將無法查到。解決人為因素造成失水漏查的問題，只能從計量設備準確性上下功夫，如果計量設備準確，失水量增大就必然有漏點，運行與維修人員就要對系統進行檢查，直到找到漏點為止。

為消除員工對計量設備準確性的質疑，分公司對補水系統進行了小改造，利用廠房內的水箱作為計量水箱，水箱的容積一定，因此將水箱加滿水后來驗證流量計的準確性，以事實來說服員工。為排除流量計零點飄移問題，動力分公司定期組織專業人員對計量計進行校驗，現在運行與檢修人員已自覺形成了補水量增大就對系統進行檢查的習慣

2.5 實施終端監控，及時調整供熱參數

滿足用戶的要求，就需要了解用戶的困難，為用戶解決問題，供熱系統就是要保證熱用戶熱量要求，隨時了解熱用戶的供熱品質，對于民用住宅及廠房采暖，關鍵性問題是保證室內溫度，但供熱單位不能對所有用戶進行走訪，更無法實現實時監控，絕大多數用戶也不可能對家中的溫度進行實時監測并向供熱公司提出要求。為解決無法實時監測供熱品質、滿足熱用戶需求的問題，動力分公司想用戶之所想，在所轄熱用戶中對有代表性的住宅安裝了在線溫度監測設備，生產車間的廠房、居民小區等住宅中的頂樓、冷山墻住戶、供熱終端用戶的室內溫度可以實時傳入調度中心，運行人員根據熱用戶室內溫度對系統進行調整，實現了快速調節的目標。

2.6 控制排氣放水點

熱力系統在進行設計時，工藝性的排氣放水點是不可缺少的，熱用戶終端、高點、低點都要設置相應的閥門，但該閥門一般只在系統首次上水時，運行人員進行一次檢查，系統運行后很少有人去關注這些閥門，因此就出現此類閥門無人控制的問題，熱用戶可以隨意進行開啟。其次，部分熱用戶為防止出現供熱品質不好的問題，人為的設置排氣放水點。動力分公司對所有的熱用戶每年都進行普查，對于確實有供熱品質不好的用戶，由動力分公司負責對局部系統進行改造。

2.7 發動員工，查漏堵漏

龐大的供熱管網，由于設備材質、閥門質量、用戶放水等原因，隨時都有可能出現漏點、造成失水，為將查漏堵漏工作落實到實處，動力分公司將外管網進行了責任承包，每部分管網及熱用戶都專人負責，在每個關鍵點設立巡查卡，查漏堵漏人員只有到現場才能在巡查卡上簽字，巡查卡由運行管理人員不定期進行抽查，從客觀上強制員工進行查漏堵漏。為從主觀上調動員工的查漏意識，制定了查漏獎勵辦法，對于查漏人員根據不同情況每個漏點給予200元至500元的獎勵，對于能夠經常查到漏點的人員還在績效工資上給予鼓勵，對于能夠找到補水量增大根本原因的個人或部門給予重獎。

2.8 轉變觀念，明確目標

所有供熱單位的員工對供熱系統的補水問題都視為正?，F象，分公司制定的補水指標，無論是本單位的內部職工還是外單位人員都持有不贊同的觀點，特別是運行人員極力反對制定的補水指標。針對此問題，分公司將強制執行與說服教育相結合，通過實踐來使員工轉變觀念，運行記錄中顯示，供熱系統的補水量一度出現過零補水量，現在絕大多數員工對于供熱系統補水量的考核已持贊同的觀點。其次，結合系統結構上對員工進行培訓，分公司的供熱系統分支較多，員工對系統的了解不為全面。為此，分公司將培訓工作做為經常性任務來抓，使職工明確供熱系統是多個封閉的循環系統，如果系統不進行排污是不應有失水的，補水量控制在“零”噸的目標從理論是可實現的。

2.9 制度化管理

為使供熱系統失水控制走向制度化，分公司制定相應的考核辦法，并將獎懲機制與考核聯系到一起。考核辦法中將不同系統不同熱力要求進行區分，對各管網系統制定了上、中、下限，補水量的獎懲依據上、中、下限的數據而定，使考核得以量化。對管網水質的PH值建立了考核制度，由當班人員每小時進行一次監測，質量管理部門定期抽查，制度化管理將員工對補水量的認識變被動為主動。

2.10 網絡化管理

網絡平臺搭建后，分公司領導及值班調度每天通過網絡參數及曲線進行補水量的運行監督。完善后的網絡化補水量考核記錄，每小時的補水記錄及補水曲線圖直接在網絡上體現出來，針對網絡監督情況，生產部門與責任單位可及時進行了失水的原因分析。各部門將補水曲線張帖在墻上，按曲線的走向分析補水量的變化，改變了過去由數值觀察補水量低而樂觀的想法，通過曲線的趨勢觀察熱力系統的補水情況，發現補水量有上升趨勢，提前采取措施，將問題消滅在萌芽中。辦公自動化軟件在生產管理上應用后，將補水量記錄納入此軟件中，補水量增大時，系統自動提示運行人員，實現了實時控制補水量的目的。

3 小結

發電余熱供熱系統失水量得到控制，既取得了經濟效益，又取得了社會效益。補水量降低，制水的耗鹽量降低，節約補水泵耗電量，節約燃料消耗量，延長管道與設備大修期；補水量降低，減少了離子交換制水過程中污水的排放，在一定程度上扼制了對地下水的污染，減少了加熱補水消耗燃料排放煙氣對環境的嚴重污染。

[1]劉學來.城市供熱工程[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]李善化.實用集中供熱手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3]劉艷峰.關于間歇采暖室外室外計算溫度的取值[J]. 四川建筑科學研究, 2012(2).

[4]張志偉. 樓宇供暖節能系統的設計[D]. 山東科技大學，2010.

[5]蔣志良. 供熱工程[M].北京：中國建筑工業出版社，2015.