影響鄉鎮發電廠集中供熱管網輸熱能效的因素及解決方案

付道禮

城市集中供熱是城市重要基礎設施之一，是提高能源利用率、減少環境污染的重要措施之一，無論是國家政策還是地方文件都對燃煤小鍋爐進行規范和限制，對排放和環保嚴格要求，都明確表示對對集中供熱管網覆蓋范圍內的燃煤鍋爐實施關停整合，為集中供熱的實施提供了政策保障。隨著集中供熱需求越來越大，尤其長距離蒸汽輸送要求越來越長，如何保證滿足客戶高品質供熱需求的前提下實現供熱管網的安全和高效運行，努力創造供熱管網輸熱能效經濟效益和社會效益的雙豐收。

1、影響發電廠集中供熱管網輸熱能效的因素

（1）供熱設計單位對熱負荷收集、統計與測算不科學，不準確，造成管網設計和實際需求不一致。

（2）供熱設計單位對供熱管道熱力網形式、管道布置等不合理，造成熱損失過大。

（3）管道敷設方式及特殊地段處理方案不合適造成能耗較高。

（4）管網水力計算和管徑的確定不合理不科學，造成水力不均，熱冷不等，損耗較大。

（5）熱力網設計的管材、壁厚、管道零部件的選用、管道疏放水的選用、防腐涂層的選擇不合適，造成溫降、壓降較大。

（6）設備管理維護和運行水平的影響。

設備性能的好壞對整個能源系統至關重要，設備的科學管理及可控在控是對熱系統的有利保障，正常設備維護管理制度缺失，定期工作不按時進行，維護不到位不仔細，造成設備壽命和出力下降，嚴重影響機組效益。由于運行制度不健全，操作人員水平有限，，造成成本增加。

2、提高發電廠集中供熱管網輸熱能效的措施與途徑

（1）加強對用戶的用能數據深度了解，科學準確的熱負荷分析收集、統計與測算。

熱負荷的收集內容主要包括用戶用熱介質、用汽參數（壓力、溫度、流量）、用途、使用時段、以及生產班制、檢修周期、季節特性等內容。深入考察用熱企業，調查了解企業的生產規模擴展情況，分析不同階段的用戶熱負荷用量，進行詳細的分析和核準。通過詳細分析熱負荷調查結果，結合熱負荷的分布位置，對新建管網線路走向提出設想，通過計算確定蒸汽管線管徑和供汽系統等，并對管網運行情況進行技術經濟分析，可制訂供熱的可行性方案。

（2）根據熱負荷實際情況合理計算供熱管道水力計算、負荷分配，從而設計供熱管道的熱力網形式、供熱方案、管道布置等。

一般集中供熱管網形式常用的供熱管網有三種形式：枝狀管網，雙管或多管制管網和環狀管網。枝狀管網其優點在于路徑簡單、管線最短、管理方便、投資費用相應較低。其缺點在于當管線系統中、尤其是距離熱源近處的主干線發生故障時，影響較多熱用戶。雙管制或多管制管網一般是用戶所需介質參數相差較大時;熱負荷分期增長，且增長的時間間隔較長時;有全年熱負荷，同時亦有季節性熱負荷且占總負荷比例較大時的用戶。環狀管網，當有兩個或兩個以上熱源進行集中供熱時，各熱源引出的主干線或支干線在適當的位置宜連通構成環狀，特別是不能停汽的重要熱用戶應考慮設計環狀管網。管網布置方案走向布置原則以運行安全、經濟合理、美觀大方、便于施工和管理為目的。

（3）管道敷設方式及特殊地段處理方案的影響

管道敷設方式以地埋敷設方式為主，局部采取架空敷設作為輔助方式。管道敷設時結合路由的具體情況，盡可能敷設在路旁綠化帶內或人行道下，盡可能不跨越或少跨越城鎮主干道、繁華地段、河流、鐵路。在城區內盡可能敷設在綠化帶內或人行道下，但必須得到相關部門批準方可實施。供熱管道與河流、公路交叉時，應盡量垂直相交，任何情況下與河流、公路交叉不得小于45度角。蒸汽管道過道路、蒸汽管道穿越道路可采用開挖的形式直接穿越，也可以采用非開挖的形式進行穿越。

（4）管網水力計算和管徑的確定

管網水力計算范圍及原則：供熱管網的管徑應根據蒸汽的流量、性質、流速、輸送距離及管道允許的壓力損失等通過水力計算確定。可以根據實際統計的熱負荷為依據，對管網進行詳細的水力計算。根據最大流量確定管徑，并通過平均流量工況進行管徑的核算。

（5）熱力網管材的確定、管道零部件的選用、防腐涂層的設計和選用等。

低壓蒸汽架空管道一般均采用L245螺旋縫焊接鋼管，中壓蒸汽架空管道一般均采用20優質無縫鋼管，埋地蒸汽管道芯管均采用20優質無縫鋼管，埋地蒸汽管道保護套管采用Q235B螺旋縫焊接鋼管，疏放水管道采用20優質無縫鋼管。目前常用的補償方式有：自然補償（含π型補償）、波紋管補償器補償、套筒補償器、球形補償器、方形補償器及無推力旋轉筒補償器補償等，應根據不同的敷設方式采用不同的補償型式。管托如果采用低能耗熱網專用管托，該管托與普通管托相比熱損失可減少80～90%。目前用于蒸汽管道外護管外防腐的涂層選擇余地較大，100%固體含量剛性聚氨酯涂層的各項性能指標等同或優于目前廣泛采用的液體環氧樹脂涂層，與其它防腐方法比較有更多的技術和質量優勢，目前在長輸熱網技術工程中廣泛使用。

（6）設備管理維護和運行水平的影響。

努力降低運行維護成本。加強設備維護和技術監督，提高系統可靠性和經濟性。合理優化機構及人員配置，提高勞動效率。健全各項管理制度，現場工作人員的安全作業監督等制度的建立是對系統安全高效運營的有利保障。

經過上述措施的有效建立實施，發電廠集中供熱管網輸熱能效定會發揮出較大優勢，運行經濟性大大提高，實現能耗降低、持久贏利。

綜上所述，本文通過對鄉鎮發電廠集中供熱管網輸熱能效的眾多因素進行了剖析，并針對問題提出了解決方案，找到了解決能耗降低的途徑，提高了項目的盈利水平，從而基本確定集中供熱管網設計管理之路，對同類管網具有重要的借鑒參考意義。

（作者單位：255054山東省華電淄博熱電有限公司）