高溫水供熱系統安全運行的探討

修曉哲

摘 要：供熱系統是城市基礎工程項目，構建完備的供熱系統能夠給北方居民在冬季提供更好的城市居住體驗。熱水供熱系統是一種比較安全成熟的采暖系統，其采暖工作中應用的熱媒主要是水，根據水的參數可以被分為高溫水供熱以及低溫水供熱，高溫熱水的溫度一般在100℃以上，相比低溫水供熱系統，高溫水供熱系統存在一定的危險性，技術人員需要通過安全的方法來運行高溫水支持的供熱系統，現對安全運行工作進行研究。

關鍵詞：高溫水供熱系統；安全運行；運行方法

在熱水供熱系統之中，高溫水系統與低溫水系統可以被用于不同的區域之中，在室內設置的供熱系統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工作的廠房應用的供熱系統一般為高溫水供熱系統，與其他的供熱系統相比，熱水的優勢體現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，可以將連續性供暖服務提供給居民。本文以高溫水系統為研究對象，對安全運行該系統的方法加以闡述。

1 工程情況分析

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

熱水采暖系統一般由熱水鍋爐、散熱器、供水管道、回水管道和膨脹水箱等組成，廣泛應用在民用和公共建筑以及工礦企業的廠房中。按熱媒參數分為低溫（熱媒溫度低于100℃）系統和高溫（熱媒溫度高于100℃）系統；按循環動力分為自然循環系統和機械循環系統；按系統的每組立管根數分為單管系統和雙管系統；按系統的管道鋪設方式分為垂直式系統和水平式系統。

熱水采暖系統的優點：運行管理簡單，維修費用低。熱效率高，跑、冒、滴、漏現象輕，可比蒸汽供暖節能20%～40%可采用多種調節方法，特別是可采用隨室外溫度變化改變采暖供、回水溫度的質調節。供暖效果好。連續供暖，溫度波動小，無噪聲。管道設備銹蝕較輕，使用壽命長。缺點：散熱設備傳熱系數低，供暖設備多，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形式，也用于工業建筑及其輔助建筑中。

2 調節供熱系統

2.1 水擊現象分析

120℃熱水正常運行壓力為1.0MPa，在壓力突降的瞬間，介質會發生很大的變化，120℃的高溫熱水的汽化壓力為0.2MPa，在正常運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，引起管道或設備損壞，進而釀成重大事故，高溫水汽化膨脹過程極為復雜，工作人員需要對這一過程進行綜合性分析。本文開始時所講的事故，就是因為在關斷閥到末端的管道系統在未充水的情況下，突然打開閥門，正在運行的前段管網中高溫水壓力降低到接近一個大氣壓，高溫水介質劇烈汽化，與正在流動的高溫水相撞擊產生強大汽錘，汽錘產生的管道內壓力致使管道變形破裂。

2.2 運行管網系統的基本要求

在啟動與運行供熱管網時，需要對其壓力進行觀測，當其壓力與靜水壓力保持一致之后，按照基本要求將循環泵打開，完成冷循環工作，在這個工作環節中，需要將管網內部的空氣排出，冷循環系統恢復正常時，循環水會在通過系統的熱交換裝置時，以比較緩慢的速度將蒸汽投放到系統之中，其升溫速度相對比較慢，在這一工作環節中，需要對循環水比較容易出現的汽化現象進行避免。

2.3 調節管網系統

在整個管網運行過程中為了達到節能的目的，根據氣溫或供熱面積的變化而引起的熱負荷需求變化.對供熱系統進行質或量調節，而該市集中供熱系統由于設計工藝的局限只能進行運行中的質調節。

2.4 運行中繼泵

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

3 對安全事故進行處理

根據高溫水系統常見的供暖安全問題，技術人員可以制定事故防范方案，具體需要關注以下存在于高溫水系統之中的安全事故。

如果出現停電情況，電廠之中應用的補水泵以及循環泵均會出現運行問題，因此需要先將循環泵位置的旁通閥打開，中繼泵站也要及時做好正確的應對決定，停泵處理必須要及時，如果換熱首站位置沒有預先安裝氮氣定壓裝置，可以用自來水定壓裝置進行替代，這種行為主要是預防高溫熱水出現氣化的現象。

如果供熱系統的主加熱裝置出現了突發性的停止加熱的問題，然而循環泵仍處于運行狀態，供熱客戶也接收著供熱服務，在這種情況下，管道熱水的容量數值為7500t，高溫熱水的溫度也被降低，從原有的120℃被降到70℃，管道內部的水體積會發生變化，體積數值會逐漸縮小，系統存在的縮水問題也比較嚴重，供熱系統具有的補水能力沒有達到要求，系統的實際壓力數值會降低，管網之中也會出現極為強烈的汽穴問題，為了控制這種問題，工作人員需要及時進行補水處理工作。

水擊現象也是供熱系統存在的常見安全問題，當處于正常運轉狀態的供熱系統的主要管道部位的關斷閥如果突然被關斷，就會使供熱系統之中存在水擊情況，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象也會產生。如果沒有及時采取應對措施，二次換熱站與管道系統均會被破壞。

預防水擊現象，需將以下幾方面工作做好：首先需要將供熱系統的基本壓力增加，借此來將定壓系統具有的補水能力有效提升，一旦出現緊急性的事故，可以在最短的時間內有效補充自來水。如果想要將汽化速度減緩，可以將供熱系統的水流速度適當減慢，處于流動狀態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變為勢能，其瞬時壓力數值會突然增加，技術人員可以將關斷閥門的時間延長。

4 結束語

本文對某城市應用的供熱系統為分析案例，對其高溫水供熱系統的運行情況展開了研究，簡單介紹了該供熱系統的運轉信息，又從處理安全事故以及調整供熱系統兩個方面，介紹了安全運行高溫水支持的供熱系統的方法。技術人員需始終把握運轉供熱系統的基本技術要求，同時還要對常見的供熱安全事故加以防治，構建完整的事故防范體系，在運行供熱系統時，需要給其安排專門的監管人員，一旦發現高溫水系統出現異常情況，立刻派遣工作人員進行維修，使集中供暖工作具有更強的安全性。

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