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技術(shù)前沿

關(guān)于供熱系統(tǒng)失水指標(biāo)問(wèn)題的探討

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-09-08  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):396
牡丹江熱電有限公司        孫玉慶   于黎明   張守禮 [摘要]城市集中供熱事業(yè)以其節(jié)約能源、減少污染、利于環(huán)保、社會(huì)效益顯著等特點(diǎn)而越來(lái)越受到各級(jí)政府的高度重視。在各地發(fā)展各種規(guī)模、形式的集中供熱的同時(shí),供熱系統(tǒng)的失水問(wèn)題也日益突出地?cái)[在整個(gè)供熱行業(yè)的面前。隨著供熱體制改革,熱的商品化屬性已經(jīng)明確,供熱失水與企業(yè)效益及衡量企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)相關(guān)作用越來(lái)越大。由于種種原因造成的熱力系統(tǒng)失水不僅直接影響到供熱效果、危及管網(wǎng)的壽命與安全,更是對(duì)供熱企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成負(fù)效應(yīng)的主要因素。本文僅就如何評(píng)價(jià)供熱系統(tǒng)的失水指標(biāo)及如何有效地解決供熱系統(tǒng)的失水問(wèn)題做以探討。 [關(guān)鍵詞]  供熱失水  指標(biāo)  探討 一、問(wèn)題的提出 熱網(wǎng)系統(tǒng)失水帶來(lái)的后果:(1)補(bǔ)入用戶(hù)供熱系統(tǒng)的循環(huán)水是經(jīng)過(guò)軟化除氧處理的軟化除氧水,計(jì)入水費(fèi)、化學(xué)處理費(fèi)及熱能費(fèi),每噸成本約10元,失水量大,給供熱企業(yè)帶半巨大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)用戶(hù)私自取用供熱系統(tǒng)循環(huán)水,造成系統(tǒng)循環(huán)量減少、壓力降低,水力工況不穩(wěn)定。熱網(wǎng)的穩(wěn)定性下降,無(wú)法保證供熱系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行,用戶(hù)的供熱質(zhì)量更無(wú)法得到保障。(3)系統(tǒng)倒空,產(chǎn)生氣塞,造成用戶(hù)不熱。(4)形成“不用白不用”的攀比心理,對(duì)社會(huì)風(fēng)氣起到負(fù)面影響。(5)失水量過(guò)大,無(wú)法保證供熱循環(huán)所需壓頭,會(huì)對(duì)供熱系統(tǒng)安全造成很大的風(fēng)險(xiǎn)。 目前在國(guó)內(nèi)供熱系統(tǒng)中較為普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)是熱網(wǎng)系統(tǒng)的失水率,即失水量占循環(huán)水量的比率。指標(biāo)值為1%~5%。但是經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,采取這一標(biāo)準(zhǔn)容易產(chǎn)生對(duì)失水問(wèn)題本質(zhì)的抽象認(rèn)識(shí)。集中供熱系統(tǒng)是一種封閉的循環(huán)系統(tǒng)。正常情況下,除部分合理失水(運(yùn)行前的注水等)外,沒(méi)有特殊原因是不應(yīng)產(chǎn)生失水現(xiàn)象的。分析其產(chǎn)生的原因主要為管道漏水與用戶(hù)系統(tǒng)失水(故障或缺陷失水和人為失水)。 但是囿于傳統(tǒng)的供熱失水率指標(biāo)的影響,許多供熱企業(yè)比較滿(mǎn)足于失水率(失水量與循環(huán)水量的比率)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),而忽視了失水量,即失水就是經(jīng)濟(jì)損失,就是供熱成本的增加或企業(yè)效益的降低。失水就是供熱系統(tǒng)在帶病運(yùn)行,失水就是供熱企業(yè)需要刻不容緩解決的問(wèn)題。鑒于這個(gè)原因,本文對(duì)于解決失水問(wèn)題探討一種新的分析評(píng)價(jià)方法,供同行參考。 二、供熱失水的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 傳統(tǒng)意義的熱網(wǎng)失水率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是建立在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下的一種典型的相對(duì)率指標(biāo),不能直觀(guān)地反映供熱系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和管理水平。 例如兩個(gè)供熱面積接近的供熱系統(tǒng),采暖期的失水率均為1%。由于設(shè)計(jì)、使用、管理及維護(hù)方面的原因使系統(tǒng)的單位供熱面積循環(huán)水量存在較大差異,如同一系統(tǒng)供回水溫差與循環(huán)水量成反比,輸送相同的熱量,溫差大,則流量??;溫差小,則流量大。若供熱系統(tǒng)的溫差相差l倍,則循環(huán)水總量相差1倍。按照傳統(tǒng)意義的失水率的計(jì)算方法,雖然兩個(gè)供熱單位的失水率指標(biāo)是相同的,失水的絕對(duì)量卻相差1倍,供熱企業(yè)的失水經(jīng)濟(jì)損失亦相差1倍。因而失水率作為一個(gè)相對(duì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo),不易直接體現(xiàn)供熱企業(yè)因失水而承受的真正損失。 通過(guò)實(shí)踐,我們提出供熱系統(tǒng)失水狀況新的評(píng)價(jià)方法:即以一個(gè)采暖日作為時(shí)間段,計(jì)算每目單位面積的失水量(t/萬(wàn)m2日)來(lái)評(píng)判失水損失的大小。亦即計(jì)算單位時(shí)間,單位面積的失水量。 在采暖年度內(nèi),每天按照上述計(jì)算方法計(jì)算整個(gè)供熱系統(tǒng)失水的萬(wàn)米均指標(biāo),并折合成企業(yè)員工的人均損失,使抽象化的指標(biāo)具體化,失水對(duì)供熱運(yùn)行的影響體現(xiàn)得更加直觀(guān),可以克服傳統(tǒng)的失水率指標(biāo)比較抽象的弊端。同時(shí)每天計(jì)算每個(gè)熱力站的失水萬(wàn)米均指標(biāo),全公司熱力站按萬(wàn)米均指標(biāo)進(jìn)行排序,使每個(gè)失水超出正常水平的供熱運(yùn)行單位均能看到差距,對(duì)突發(fā)性失水發(fā)現(xiàn)較及時(shí),便于采取相應(yīng)的措施快速有效地解決失水問(wèn)題。 目前各個(gè)供熱企業(yè)根據(jù)自身的情況,對(duì)于供熱系統(tǒng)的補(bǔ)水采用了不同的手段。多數(shù)企業(yè)采用自來(lái)水,也有企業(yè)采用除氧軟化水,條件差一些的企業(yè)從江河中直接抽水補(bǔ)入供熱系統(tǒng)中。無(wú)論補(bǔ)水的手段有何區(qū)別,供熱企業(yè)卻都要為此付出了相當(dāng)大的運(yùn)行成本。 三、熱力站失水問(wèn)題的解決方案 3.1熱力站失水規(guī)律的分析
造成供熱管網(wǎng)失水的主要是管網(wǎng)泄漏和人為失水兩種原因,但如何確認(rèn)熱力站失水的真實(shí)原因,則需要通過(guò)對(duì)于失水的小時(shí)曲線(xiàn)進(jìn)行分析。對(duì)于具體的熱力站,主要是對(duì)其每日的小時(shí)失水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析,得出失水現(xiàn)象的規(guī)律,查明失水的原因。下圖為有代表性某一熱力站失水(補(bǔ)水)圖: 通過(guò)失水曲線(xiàn)圖可以看出,該熱力站的小時(shí)失水量均在0.96噸線(xiàn)以上,這部分水量屬于管道漏水量,包括熱力站內(nèi)閥門(mén)或其他設(shè)備的滴、漏及管線(xiàn)老化漏點(diǎn)造成的失水。這種失水量的主要特征是全天每個(gè)時(shí)點(diǎn)的失水量變化幅度不大,曲線(xiàn)表現(xiàn)為一條直線(xiàn);而對(duì)于用戶(hù)失水量則表現(xiàn)為在一天的不同時(shí)段出現(xiàn)明顯的波峰、波谷,且峰谷差值較大,一般與人們?nèi)粘I钇鹁訒r(shí)間相吻合。如上圖①時(shí)段為凌晨2:00—4:00,表為典型的營(yíng)業(yè)性失水特征,浴池注水、食品加工等;②時(shí)段為上午7:00—ll:00,洗漱、餐飲用水,造成熱力站水量出現(xiàn)高峰;③時(shí)段為晚上20:00—22:00,用戶(hù)洗浴、洗衣服、搞衛(wèi)生等,亦使熱力站水量出現(xiàn)高峰。 3.2治理失水的解決方案 3.2.1管道泄漏治理措施及方法 針對(duì)因管網(wǎng)泄漏產(chǎn)生的失水,主要的措施就是加大查找失水點(diǎn)的工作力度,首先通過(guò)分區(qū)、分樓、分單元關(guān)斷供回水閥門(mén)的方式進(jìn)行排查,在排查的過(guò)程中始終安排專(zhuān)人對(duì)換熱站失水情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。對(duì)于發(fā)現(xiàn)水量異常的時(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)照分析,初步確定是哪個(gè)區(qū)域、樓或單元在失水,接下來(lái)就可以采取專(zhuān)用設(shè)備或人工的方式確認(rèn)失水點(diǎn)。 同時(shí)可以加入少量的染料或節(jié)水劑,判斷失水點(diǎn)。 一般來(lái)說(shuō),因管網(wǎng)泄漏產(chǎn)生的失水,完全可以通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行查找、確認(rèn)并及時(shí)進(jìn)行處理,即使管網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重也可以通過(guò)非供熱期的技術(shù)改造來(lái)完成治理。而人為失水則不易查找和根治。 3.2.2用戶(hù)失水查找與治理方案 從失水監(jiān)測(cè)曲線(xiàn)中可以看出人為失水在特定的時(shí)段形成波峰,且由于各熱力站所供熱用戶(hù)的性質(zhì)不同,對(duì)應(yīng)產(chǎn)生波峰的時(shí)段也有所不同。如純粹的居民用戶(hù),發(fā)生失水的時(shí)段一般在晚18:00一22:00及早6:00—8:00;而熱力站所供熱用戶(hù)中有餐飲、服務(wù)單位失水一般體現(xiàn)在午、晚就餐的時(shí)間;所供熱用戶(hù)中有洗浴、洗車(chē)、屠宰的失水則明顯地體現(xiàn)在凌晨2:00—4:00。 經(jīng)過(guò)多年治理失水的實(shí)踐,即使通過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)手段確認(rèn)某用戶(hù)在放水,往往也很難根治,許多情況下連門(mén)都進(jìn)不去。通過(guò)向供熱循環(huán)系統(tǒng)中(主要是用戶(hù)所屬的供熱二級(jí)網(wǎng)系統(tǒng))加入一定比例的節(jié)水劑,對(duì)于治理以人為失水為主要原因的熱力站非常有效。主要是由于節(jié)水劑對(duì)于餐具、拖布、抹布、蔬菜、副食品等的附著性較強(qiáng),且其特殊的氣味一旦釋放出來(lái),短時(shí)間內(nèi)很難消除。 加入節(jié)水劑前后水量數(shù)據(jù)及曲線(xiàn),見(jiàn)下表: 時(shí)間 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 加節(jié)水劑前失水(·t/h) 74 74 74 73 73 76 75 91 93 90 74 74 加節(jié)水劑后失水(t/h) 54 53 53 54 55 59 64 63 66 65 54 53 時(shí)間 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 加節(jié)水劑前失水(t/h) 86 88 85 85 86 84 86 84 89 87 88 85 加節(jié)水劑后失水(t/h) 61 63 60 61 59 57 58 62 64 61 62 61
加節(jié)水劑前后對(duì)比圖   投入節(jié)水劑為17.7噸,單價(jià)為3500元/噸,總計(jì)為61950元。月節(jié)水量為12,720噸,按10元/噸計(jì)算,總計(jì)為127,200元,月可節(jié)約65,250元。按此比例推算整個(gè)采暖期,即6個(gè)月,可節(jié)省運(yùn)行成本391,500元。 3.3失水量與室外溫度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系:
經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行時(shí)間,我們發(fā)現(xiàn)日失水量與室外溫度存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即當(dāng)室外溫度降低時(shí),日補(bǔ)水總量亦相應(yīng)的增加。由于用戶(hù)內(nèi)網(wǎng)現(xiàn)階段還缺少科技含量較高的調(diào)節(jié)手段,人工調(diào)節(jié)很難做到及時(shí)準(zhǔn)確,加上室內(nèi)管網(wǎng)的腐蝕堵塞,使熱量不能較為合理的分配到熱用戶(hù),造成一些室溫不能達(dá)標(biāo)的用戶(hù),用放采暖設(shè)施內(nèi)水的方法來(lái)強(qiáng)制循環(huán),為此要做好熱力站的調(diào)節(jié)工作。 四、某供熱企業(yè)失水治理效果圖 上圖為本企業(yè)的失水量治理情況。我公司供熱面積1100萬(wàn)m2,如果按傳統(tǒng)意義的失水率指標(biāo),按失水率為1%計(jì)算,日均失水量為4000噸,采暖年度失水總量為70萬(wàn)噸,失水經(jīng)濟(jì)損失達(dá)700多萬(wàn)元。 自2003年開(kāi)始引入計(jì)算單位時(shí)間、單位面積的萬(wàn)m2均的失水指標(biāo)體系。采暖初期,每日失水的萬(wàn)m2均指標(biāo)在4.2噸左右,日失水量在4500噸,企業(yè)日均經(jīng)濟(jì)損失大。通過(guò)每日繪制失水曲線(xiàn),對(duì)比分析失水產(chǎn)生的原因,選定重點(diǎn)治理目標(biāo),對(duì)癥施治,采取查漏與節(jié)水劑并舉,日失水量降到2500噸左右,失水指標(biāo)下降為2.4噸/萬(wàn)m2日。 通過(guò)幾年來(lái)的失水治理工作,總體失水呈逐年下降的趨勢(shì)。由03一04采暖年度的2.86噸/萬(wàn)m2日,下降為05—06年度的2.40噸/萬(wàn)m2日,日指標(biāo)下降幅度大,年節(jié)約運(yùn)行成本100多萬(wàn)元。 五、治理熱力站失水面臨的新問(wèn)題 隨著供熱改革的深入,分戶(hù)改造用戶(hù)的逐漸增多,用戶(hù)放水現(xiàn)象亦逐漸增多,但計(jì)量設(shè)施不完善,很難對(duì)用戶(hù)失水進(jìn)行有效的控制,這是擺在我們供熱企業(yè)的一道難題。只有不斷探索新的手段和方法,才能使我們的損失降到最低限度。 六、結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)對(duì)供熱系統(tǒng)失水指標(biāo)及失水治理解決方案的分析,采用單位時(shí)間單位面積的失水量指標(biāo)易于評(píng)判熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性且比較實(shí)用,謹(jǐn)供參考。 [作者簡(jiǎn)介] l、孫玉慶,牡丹江熱電有限公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理,研究員級(jí)高級(jí)工程師,哈爾濱理工大學(xué)客座教授,中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)副主任委員,建設(shè)部聘任的中國(guó)城鎮(zhèn)供熱專(zhuān)家,聯(lián)系電話(huà):1390453611l; 2、于黎明,牡丹江熱電有限公司總工程師,高級(jí)工程師,聯(lián)系電話(huà):13845392345; 3、張守禮,牡丹江熱電有限公司生技處經(jīng)濟(jì)運(yùn)行專(zhuān)責(zé),高級(jí)工程師,聯(lián)系電話(huà):0453—8653220
 
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