剛榮獲詹天佑獎，是目前世界上已投運規模最大的長輸供熱工程

開欄語

　　建設過程有多難？過汾河、穿橋梁、鉆隧道……　　太古供熱工程的特點及難點是什么呢？答案是：供熱輸送距離遠超常規，有效降低長輸熱網供熱成本、復雜地形下的超大供熱規模，散熱損失的控制以及前所未有的控制是工程面臨的巨大挑戰。供熱管線距離長、高差大，易造成局部超壓、汽化和水擊，保障管網安全運行是工程面臨的又一大挑戰。工程囊括了供熱領域所有高難度敷設方式，地質條件極為復雜，建設實施面臨諸多難題。　　現任太原熱力集團總調度室主任石光輝是太古供熱項目的主要技術負責人。他拿選路由舉例說，這個項目不像是在市區可以在路上挖溝敷設管道那樣簡單，項目在剛開始選路由時，就跑了幾十趟。“熱源從古交的興能電廠如何敷設到市區，最初有三個思路，一是從汾河一庫下來到汾河二庫，沿著汾河進入太原市區；二是沿著316省道和104省道，但這兩個地方都需要翻山，爬得過高會不太好處理；三是一個破天荒的思路，既然高速公路能打隧道，那么供熱也可以打隧道。后來定的方案就是在太古高速公路旁邊打隧道，然后將管道從隧道里敷設過來。”石光輝介紹，這么復雜的工程，在全國供熱行業里還是第一次。　　在項目設計和建設的整個過程中，還攻克了眾多難題難關，解決了無數個難以想象的難題。管線6次穿越汾河，多處劈山架管，開通3座穿山隧道，橫穿8座橋梁，建設一條大型鋼結構管架橋。隧道施工中還穿越了煤層區等特殊地質區域，尤其是施工中攻克了涌水、瓦斯、塌方、巖爆、大變形等諸多不利因素，后期在隧道狹窄空間內的交叉作業和高精度安裝焊接都前所未有，創了供熱項目的歷史紀錄，被稱為史上最難建設的供熱工程，引起了國內外供熱同行的高度關注。　　如此規模的項目，按照正常的定額工期，需要四年以上，僅隧道工程部分，同條件的隧道，貫穿通車用了四年的時間。而此項目建設的供熱隧道只用了兩年的時間，且供熱隧道內主次固定支架及滑動導向支架的工程量遠超其它隧道內的工程量，這還不包括供熱管線的安裝。這樣浩大的項目，僅用兩年半的建設周期就竣工投運，在國內外供熱史上絕無僅有。盡管兩年多來搶趕工期，但各級管理層嚴把質量關，工程的質量一流。
　　沒有先例參照怎么辦？太原熱力人大膽實踐勇于創新　　由于時間緊、任務重、要求嚴，國內國際又沒有先例可以參照，必須大膽實踐，勇于創新。太原市熱力集團有限責任公司敢于擔當，積極攻關，取得了多項技術創新成果。　　第一，全面采用了大溫差技術。突破了常規換熱器的換熱溫度極限，實現了一次網回水溫度低于二次網水溫，使長輸管線的供回水溫差達到100℃以上。不但有效降低了管網初期投資，而且達到了節能減排目標，較好地緩解了供熱需求矛盾，保證了熱網系統的經濟、高效運行。“大溫差技術，通俗的解釋是，有人開車去送貨，按照常規技術，到目的地后卸貨只能卸一半，有了大溫差技術，把剩下的一半也能卸完，它的輸熱能力在一樣的管線、一樣的流量下比以前能大60%以上。”石光輝介紹。　　第二，運用了多級中繼循環泵聯動輸熱技術。由于該項目地形高差大，電廠地面高度1030米，中繼能源站地面高度850米，輸送地形高差180米。為了解決這一問題，建設中運用了多級中繼循環泵輸送技術，使管網運行壓力控制在安全運行范圍內，保障了熱網安全。　　第三，采用了電廠乏汽余熱利用技術。利用太原市的低溫回水回到電廠依次回收各機組乏汽余熱，把電廠傳統運行時排放到大氣中的廢熱回收利用。這一技術的采用，使余熱供熱技術實現了重大突破，既大幅降低了供熱成本，又有效增大了供熱面積，也實現了近零碳排放。　　第四，運用了先進的自動控制系統。由于該項目規模大、距離長，為了保證系統運行過程不超壓，管線沿途的中繼能源站及各個泵站與電廠的首站之間，通過自控裝置達到同步起停、同時調速、聯動運行，實行了多級泵站聯調聯控。同時，管網隧道內全部實施了無人值守的自動監控，熱網的自控水平達到國內一流。　　第五，研發了一系列長輸供熱管網減熱損技術。由于該項目供熱距離長，為了減少熱網輸送熱損，保證電廠供水溫度到能源站溫降不會很大，研發了鍍鋅鋁鋼板外護聚氨酯保溫管、預裝配絕熱支座等一系列減熱損設備，實現全程（電廠至中繼能源站37.8公里）溫降不超過1℃。
　　運行過程有多嚴？調度室報警聲牽動一個系統的心　　90后女孩姬克丹是太原熱力集團總調度的一名調度值長，2016年她入職不久后，正好趕上太古供熱項目10月底首期項目的竣工投運。啟動當天的情景，她至今記憶猶新。作為其中的一員，她既高興又擔心，高興的是，太古長輸供熱系統，首次將大高差、大溫差、長距離、多級泵組聯調聯控、超大型熱網等多項技術難點集于一身，實現了供熱行業由“綠皮火車”到“京滬高鐵”的飛躍。擔心的是，在前所未有的情況下，如果遇到突發事情，該如何應對。　　有一次，一級網回水壓力急劇下降，報警聲不絕于耳，運行人員第一時間判斷，可能是一級網發生大規模泄漏。“這可是我們第一次遇到失壓突發狀況，眼看一級網回水壓力瞬間由0.25MPa（兆帕）降到0.14MPa，已經接近停泵極限，我們的心都提到了嗓子眼。如果停運，系統會造成大面積停熱，不停運，系統可能會造成不可恢復的損壞，導致更長時間的停運。為解決這個難題，需要快速精準地判斷和操作，一旦發生失誤，可能造成無法挽回的損失。按照保安全前提下的保供熱原則，我們當機立斷，開始了一系列復雜的操作。”姬克丹說，當時在值的多名同事恨不得自己有三頭六臂，啟補水、通知下游各家單位查漏點。　　過了10分鐘，終于接到下游打來的一個電話，說經核實是某地下室熱力站爆管。下游緊張查找的同時，降頻率、注意回溫、注意壓力、通風、泄水……一條條急促的指令、報警聲、電話聲，響徹整個調度中心。　　經過漫長的40分鐘，漏點完成了隔離，系統壓力終于穩住。經過對系統進行流量及溫度調整，系統終于恢復到爆管前的狀態。　　
供熱面積有多大？太原市區約三分之一供熱歸它管　　近年來，省城城市建設規模不斷拓展，持續增加的供熱需求十分迫切。為全面落實太原市集中供熱全覆蓋方案，最緊迫的問題是加快集中供熱熱源建設。集中供熱太古項目的建成，不但及時順應了這一形勢的要求，而且有效滿足了廣大市民的供熱需求。經測算，項目建成投運后，每年可節約標煤93.1萬噸，節電5700萬度，節水2964萬噸，減少二氧化碳排放244萬噸，減少二氧化硫排放3798噸，減少氮氧化物排放1052噸，減少粉塵排放2104噸，節能和環保效益非常顯著，為省城太原建成藍天碧水之城，實現率先跨越發展，創造了良好條件。　　在太原熱力集團總調度的顯示大屏上，山西晚報記者看到各供熱分公司的供熱面積和熱力站情況。“第一分公司、第二分公司、第四分公司、城西分公司、太古分公司……這些都是太古熱網的區域，太原市區約三分之一面積的供暖由它輸送。”姬克丹說。　　太古供熱項目的輸送面積有多大呢？記者了解到，自2016年成功投運以來，已安全平穩運行5個采暖季，各項性能指標均達到預期效果。在2016年采暖季，實現首期供熱3500萬平方米的目標。2017-2018采暖季，太古熱網供熱面積進一步擴大，供熱面積達到5000萬平方米。2018-2019采暖季，隨著古交興能電廠三期機組的投產，太古項目供熱面積已達6500萬平方米，加之向古交市區輸送的800萬平方米供熱能力，供熱系統基本達到滿負荷運行，目前全網采用泵閥聯控的方式實現了計算機控制的全網平衡調節。20212022采暖季，供熱面積達到當初設計的目標7600萬平方米。　　太古供熱項目已成為北方地區低碳清潔供熱的樣板，帶動北方多個地區應用大溫差長輸供熱技術。該工程是中國供熱史上的里程碑，將為保障民生、推動我國能源革命和雙碳目標的實現做出巨大貢獻。山西晚報 記者 徐麥麗　　
鏈接　　中國土木工程詹天佑獎，又被稱為建筑業的科技創新工程獎，由中國土木工程學會和北京詹天佑土木工程科學技術發展基金會頒發，是涵蓋建筑、橋梁、隧道、軌道交通、公路、水利、港口、市政等土木工程各領域的重要獎項，也是中國土木工程領域工程建設項目科技創新的最高榮譽獎。