高溫水供熱系統(tǒng)安全運(yùn)行的探討

修曉哲

摘 要：供熱系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)工程項目，構(gòu)建完備的供熱系統(tǒng)能夠給北方居民在冬季提供更好的城市居住體驗。熱水供熱系統(tǒng)是一種比較安全成熟的采暖系統(tǒng)，其采暖工作中應(yīng)用的熱媒主要是水，根據(jù)水的參數(shù)可以被分為高溫水供熱以及低溫水供熱，高溫?zé)崴臏囟纫话阍?00℃以上，相比低溫水供熱系統(tǒng)，高溫水供熱系統(tǒng)存在一定的危險性，技術(shù)人員需要通過安全的方法來運(yùn)行高溫水支持的供熱系統(tǒng)，現(xiàn)對安全運(yùn)行工作進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：高溫水供熱系統(tǒng)；安全運(yùn)行；運(yùn)行方法

在熱水供熱系統(tǒng)之中，高溫水系統(tǒng)與低溫水系統(tǒng)可以被用于不同的區(qū)域之中，在室內(nèi)設(shè)置的供熱系統(tǒng)一般是借助低溫水來完成供熱工作的，一般大型的用于生產(chǎn)工作的廠房應(yīng)用的供熱系統(tǒng)一般為高溫水供熱系統(tǒng)，與其他的供熱系統(tǒng)相比，熱水的優(yōu)勢體現(xiàn)在其維修成本比較低，管理方法也相對簡單，供熱問題也比較少，可以將連續(xù)性供暖服務(wù)提供給居民。本文以高溫水系統(tǒng)為研究對象，對安全運(yùn)行該系統(tǒng)的方法加以闡述。

1 工程情況分析

某市城市集中供熱系統(tǒng)目前供熱面積達(dá)320萬m2，該供熱管網(wǎng)在運(yùn)行中由于技術(shù)上的錯誤操作，致使高溫水管道發(fā)生嚴(yán)重位移，管道與固定支架分離，高溫水管道被撕裂1.5m長，架空管道的方形補(bǔ)償器彎頭被拉直。導(dǎo)致事故的直接原因是在管道關(guān)斷閥門以后，由于維修時把一部分水放空，而關(guān)斷閥前面的系統(tǒng)正在運(yùn)行，在維修完畢后又未能及時補(bǔ)水，直接將關(guān)斷閥打開而引起的。據(jù)此，下面對高溫水供熱系統(tǒng)運(yùn)行的安全問題，從技術(shù)的角度加以探討。

熱水采暖系統(tǒng)一般由熱水鍋爐、散熱器、供水管道、回水管道和膨脹水箱等組成，廣泛應(yīng)用在民用和公共建筑以及工礦企業(yè)的廠房中。按熱媒參數(shù)分為低溫（熱媒溫度低于100℃）系統(tǒng)和高溫（熱媒溫度高于100℃）系統(tǒng)；按循環(huán)動力分為自然循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)；按系統(tǒng)的每組立管根數(shù)分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)；按系統(tǒng)的管道鋪設(shè)方式分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。

熱水采暖系統(tǒng)的優(yōu)點：運(yùn)行管理簡單，維修費(fèi)用低。熱效率高，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象輕，可比蒸汽供暖節(jié)能20%～40%可采用多種調(diào)節(jié)方法，特別是可采用隨室外溫度變化改變采暖供、回水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。供暖效果好。連續(xù)供暖，溫度波動小，無噪聲。管道設(shè)備銹蝕較輕，使用壽命長。缺點：散熱設(shè)備傳熱系數(shù)低，供暖設(shè)備多，造價高。輸送熱媒消耗的電能多。為民用和公用建筑的主要采暖系統(tǒng)形式，也用于工業(yè)建筑及其輔助建筑中。

2 調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)

2.1 水擊現(xiàn)象分析

120℃熱水正常運(yùn)行壓力為1.0MPa，在壓力突降的瞬間，介質(zhì)會發(fā)生很大的變化，120℃的高溫?zé)崴钠瘔毫?.2MPa，在正常運(yùn)行中供水壓力降低到低于汽化壓力時，高溫水吸收汽化潛熱后在局部形成汽泡，汽泡破裂與水相撞形成汽錘，引起管道或設(shè)備損壞，進(jìn)而釀成重大事故，高溫水汽化膨脹過程極為復(fù)雜，工作人員需要對這一過程進(jìn)行綜合性分析。本文開始時所講的事故，就是因為在關(guān)斷閥到末端的管道系統(tǒng)在未充水的情況下，突然打開閥門，正在運(yùn)行的前段管網(wǎng)中高溫水壓力降低到接近一個大氣壓，高溫水介質(zhì)劇烈汽化，與正在流動的高溫水相撞擊產(chǎn)生強(qiáng)大汽錘，汽錘產(chǎn)生的管道內(nèi)壓力致使管道變形破裂。

2.2 運(yùn)行管網(wǎng)系統(tǒng)的基本要求

在啟動與運(yùn)行供熱管網(wǎng)時，需要對其壓力進(jìn)行觀測，當(dāng)其壓力與靜水壓力保持一致之后，按照基本要求將循環(huán)泵打開，完成冷循環(huán)工作，在這個工作環(huán)節(jié)中，需要將管網(wǎng)內(nèi)部的空氣排出，冷循環(huán)系統(tǒng)恢復(fù)正常時，循環(huán)水會在通過系統(tǒng)的熱交換裝置時，以比較緩慢的速度將蒸汽投放到系統(tǒng)之中，其升溫速度相對比較慢，在這一工作環(huán)節(jié)中，需要對循環(huán)水比較容易出現(xiàn)的汽化現(xiàn)象進(jìn)行避免。

2.3 調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)

在整個管網(wǎng)運(yùn)行過程中為了達(dá)到節(jié)能的目的，根據(jù)氣溫或供熱面積的變化而引起的熱負(fù)荷需求變化.對供熱系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)或量調(diào)節(jié)，而該市集中供熱系統(tǒng)由于設(shè)計工藝的局限只能進(jìn)行運(yùn)行中的質(zhì)調(diào)節(jié)。

2.4 運(yùn)行中繼泵

首先開啟泵入口的閥門到最大，關(guān)閉泵出口閥門，這時的循環(huán)水走旁路通過。然后開啟水泵，水泵運(yùn)行后慢慢開啟泵的出口閥門，這樣既可以防止水泵密轉(zhuǎn)，同時可以防止水泵入口啟動時抽真空后發(fā)生熱水汽化、出現(xiàn)水泵汽蝕，待水泵運(yùn)行正常后，關(guān)閉旁路。

3 對安全事故進(jìn)行處理

根據(jù)高溫水系統(tǒng)常見的供暖安全問題，技術(shù)人員可以制定事故防范方案，具體需要關(guān)注以下存在于高溫水系統(tǒng)之中的安全事故。

如果出現(xiàn)停電情況，電廠之中應(yīng)用的補(bǔ)水泵以及循環(huán)泵均會出現(xiàn)運(yùn)行問題，因此需要先將循環(huán)泵位置的旁通閥打開，中繼泵站也要及時做好正確的應(yīng)對決定，停泵處理必須要及時，如果換熱首站位置沒有預(yù)先安裝氮?dú)舛▔貉b置，可以用自來水定壓裝置進(jìn)行替代，這種行為主要是預(yù)防高溫?zé)崴霈F(xiàn)氣化的現(xiàn)象。

如果供熱系統(tǒng)的主加熱裝置出現(xiàn)了突發(fā)性的停止加熱的問題，然而循環(huán)泵仍處于運(yùn)行狀態(tài)，供熱客戶也接收著供熱服務(wù)，在這種情況下，管道熱水的容量數(shù)值為7500t，高溫?zé)崴臏囟纫脖唤档停瑥脑械?20℃被降到70℃，管道內(nèi)部的水體積會發(fā)生變化，體積數(shù)值會逐漸縮小，系統(tǒng)存在的縮水問題也比較嚴(yán)重，供熱系統(tǒng)具有的補(bǔ)水能力沒有達(dá)到要求，系統(tǒng)的實際壓力數(shù)值會降低，管網(wǎng)之中也會出現(xiàn)極為強(qiáng)烈的汽穴問題，為了控制這種問題，工作人員需要及時進(jìn)行補(bǔ)水處理工作。

水擊現(xiàn)象也是供熱系統(tǒng)存在的常見安全問題，當(dāng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的供熱系統(tǒng)的主要管道部位的關(guān)斷閥如果突然被關(guān)斷，就會使供熱系統(tǒng)之中存在水擊情況，供水管道的額閥門的前方位置的基本壓力被升高，而閥門后方位置的壓力會降低，在這種情況下汽穴現(xiàn)象也會產(chǎn)生。如果沒有及時采取應(yīng)對措施，二次換熱站與管道系統(tǒng)均會被破壞。

預(yù)防水擊現(xiàn)象，需將以下幾方面工作做好：首先需要將供熱系統(tǒng)的基本壓力增加，借此來將定壓系統(tǒng)具有的補(bǔ)水能力有效提升，一旦出現(xiàn)緊急性的事故，可以在最短的時間內(nèi)有效補(bǔ)充自來水。如果想要將汽化速度減緩，可以將供熱系統(tǒng)的水流速度適當(dāng)減慢，處于流動狀態(tài)的水一般都會具有相對較大的慣性力，如果受到阻礙，水流停止流動，其具有的動能會被轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽埽渌矔r壓力數(shù)值會突然增加，技術(shù)人員可以將關(guān)斷閥門的時間延長。

4 結(jié)束語

本文對某城市應(yīng)用的供熱系統(tǒng)為分析案例，對其高溫水供熱系統(tǒng)的運(yùn)行情況展開了研究，簡單介紹了該供熱系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)信息，又從處理安全事故以及調(diào)整供熱系統(tǒng)兩個方面，介紹了安全運(yùn)行高溫水支持的供熱系統(tǒng)的方法。技術(shù)人員需始終把握運(yùn)轉(zhuǎn)供熱系統(tǒng)的基本技術(shù)要求，同時還要對常見的供熱安全事故加以防治，構(gòu)建完整的事故防范體系，在運(yùn)行供熱系統(tǒng)時，需要給其安排專門的監(jiān)管人員，一旦發(fā)現(xiàn)高溫水系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，立刻派遣工作人員進(jìn)行維修，使集中供暖工作具有更強(qiáng)的安全性。

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