在保證供熱質量的前提下,努力降低供熱成本,是擺在各供熱企業面前的一個重要課題。在政府“保本微利”的供熱管理原則控制下,供熱企業的獲利空間非常狹小,特別是近年來電力供應緊張,燃煤短缺價格上漲,造成供熱成本大幅增加,這一問題顯得越來越突出。
一、 煤:
煤是鍋爐運行的主要原材料之一,占鍋爐運行成本的60%左右,煤價的上漲仍然對供熱企業生產成本造成較大影響。
1、要求燃用煤的各項指標要符合設計煤種要求。鍋爐設計的熱力計算是以煤的發熱量為基礎的,受熱面布置也因煤種的不同而不同,所以是否燃用設計煤種直接影響鍋爐的熱效率。
2、燃煤過程的適當調節,司爐的技術素質及責任心對煤炭的充分燃燒起決定性作用。人員的培訓及責任心的培養是采取的必要手段。
二、 蒸汽:
近年來熱電聯產得到了大力發展,淄博市拔掉了133條小煙囪,共有11臺20噸以上的燃煤鍋爐完成了煙氣脫硫工程,走在了全省前列,不僅對于改善我市大氣環境質量、提高人們群眾生活水平發揮了積極作用,同時,有效提高了能源利用效率,為生態環境建設做出了貢獻。如目前淄博市共有供熱電廠12家,供熱企業16家,主要供熱區域14個,集中供熱面積1819萬m2,集中供熱率31.71%,主要采取電廠熱源供熱和鍋爐熱源供熱兩種供熱方式,全市五區三縣均采用了電廠熱源供熱,其中,淄川區、周村區、博山區、沂源縣、高青縣全部采用熱電廠熱源供熱,采用熱電廠熱源供熱面積占全部供熱面積的60%以上。
熱電聯產的蒸汽已逐漸取代集中供熱鍋爐房的熱源形式,使用蒸汽的數量在逐年加大,蒸汽占供熱成本的資金比例已排到第一位。蒸汽的價格、質量、數量對于供熱企業的生產成本起著舉足輕重的作用,但蒸汽使用過程中存在如下問題:
1、隨著城市建設的發展供熱需求量在迅猛增長,比如淄博市供熱面積從九十年代的幾十萬平米猛增到目前的上千萬平米,而“以熱定電” 的原則決定了熱電廠機組先期建設規模,熱電廠的擴建規模與迅猛增長的用熱需求量已不成正比,在某些區域逐漸出現了汽源缺乏的局面。
2、用熱需求的比例失調造成了蒸汽價格的居高不下。從熱電聯產的原理看,通過抽汽或高溫高壓蒸汽推動汽輪機做功發電后的乏汽品質遠遠超過供熱企業的鍋爐自產蒸汽品質,盡管采購各熱電廠的蒸汽價格均低于供熱企業的自產蒸汽成本,但并不意味著其價格的合理性。據統計我國熱電聯產的蒸汽鍋爐生產每噸高溫高壓汽的成本在75元/噸左右,但供熱企業支付給熱電廠的蒸汽價格在60-110元/噸之間,使采購蒸汽的資金量占到供熱生產成本的60%以上。由此引起一種怪現象值得思考:從能源品位高低區分,蒸汽比電能是較低品位的能源,應是優先鼓勵采用的能源,但是由于蒸汽價格高,利用蒸汽作為動力而節約電能的設備:如汽動換熱器、溴化鋰制冷機等設備的生產成本遠遠高于耗用電能的設備而遭到淘汰,而不得不重新啟用以耗用電能為主的設備。
3、據統計各汽源廠提供的蒸汽品質,從壓力、溫度、流量等參數達到合同要求的程度都沒有達到100%,各供熱企業普遍缺乏對蒸汽采購的質量控制。應制定對蒸汽供方的評價標準,并按時對供方進行評價,同時對不合格蒸汽供應確定一個讓步接收的辦法。
4、對于供熱企業的蒸汽用戶控制,應在供需雙方簽訂的合同要求中規定最大負荷利用小時數、年需熱量的經濟約束條款,與實際不符時,用熱單位要承擔所造成的經濟損失。否則,供熱企業將為用汽穩定性差、連續性差的用戶負擔過大的生產成本,甚至面對用戶無理索賠。
三、 水:
水作為供熱系統中輸送熱量的介質,其質量與數量直接影響供熱運行的安全經濟性。
1、確保水質保障安全經濟運行。
目前供熱企業所建的汽水換熱站均能采用蒸汽凝結水補充系統用水,但在停汽、外網大量跑水期間仍有使用自來水補水的現象。比如淄博熱力有限公司王舍換熱站的2臺換熱器在05/06運行之初,發現阻力較大,升溫慢,冷凝水溫度高,拆開板片后發現水側的兩板片之間靠近水口一側有75%以上的空間都是堵滿了水垢,這是一臺只用一個運行季的新換熱器,04/05供暖季由于王舍站大量漏水,補入26563噸自來水,其水費、加熱這些水所需的蒸汽費用相當可觀,而且由于結垢造成的熱效率降低影響了供熱效果。
系統中產生水垢的原因,主要是水中暫時硬度在加熱過程中沉淀而生成的。鍋爐房、換熱站生產用水應采用合格的軟化水,嚴禁采用自來水,甚至是地下水,否則將造成鍋爐、換熱器結垢和腐蝕,增加能耗和設備大修費用。應加大二次往巡查及相關制度的實施力度,確保二次網非正常失水。
2、減小失水量保障安全經濟運行。
據統計從常溫的自來水處理成為一噸合格的軟化水再經過加熱輸送到管網中的成本為16元左右。失水造成較大的經濟損失甚至影響安全運行。應盡量減小管網補水量。目前外網大量跑水的原因主要有兩個:一是管網老化、銹蝕造成的泄漏;二是用戶私自放水造成的。嚴重時造成補充自來水甚至換熱站停運。針對以上原因采取如下措施:一是根據運行期管網泄露搶修情況,提出管段更換意見,逐步更換超過使用期限的管網。二是在運行期采用在二次網中加臭味劑的方式有效防止用戶私自放水。
四、電:
電能是供熱企業的主要能耗之一,應積極尋求降低能耗,提高運行的經濟性的途徑。
1、從設備運行記錄分析及現場的操作觀察,各鍋爐房的引風機風門開度均在50%左右,汽爐給水泵的起停頻繁,40個換熱站中有36臺循環泵存在大馬拉小車的現象等等,以上現象均會造成電能的極大浪費。按照20~50%的節能潛力估算,每運行期將有40~100萬元的節能空間。嘗試一種新型的合作方式:與提供變頻設備的公司合作,采用無償使用變頻設備、節省電費分攤的方式,把供熱企業采用變頻方式節電的風險降低到零,同時配合鍋爐房計算機監測項目、無人值守站項目進行,為下一步節能降耗工作及供熱站點建立自動控制系統打下基礎。
2、同時配合二次管網的平衡調節,節約能耗、改善供熱效果。
由于二次網的設計、安裝、設備配置上存在不合理因素,小區熱網局部增容、并網、擴建帶來一定的不良后果,有的站所處位置不是在所供區域的中心位置,這樣的站很容易造成水利失衡,近端溫度過高,遠端溫度達不到要求。為了滿足遠端用戶,往往采取加大流量或提高供水溫度的運行狀態,以犧牲經濟利益的方式保證供熱效果,造成了較大的能源浪費。
針對上述問題,對二次管網的平衡調節非常必要,對二次網的平衡調節存在互相影響的問題,往往調好了這里,那里又不行了。可采取如下措施:
第一對較大的供熱系統安裝相對可調和調節性較好的平衡調節閥比較有效,如淄博熱力有限公司第一分公司鍋爐房市委線加上調節閥后,收費率明顯提高。在近端用戶管網上加裝流量孔板也不失為一種好方法。應采取一切有效措施加大管網的平衡調節力度,提高供熱運行效率,節能降耗。
第二盡量采用多熱源或雙熱源結構的運行模式,提高系統的調節能力、增加系統運行的穩定性、改善管網失衡狀況、充分利用凝結水資源。如淄博熱力有限公司第一分公司與建委站聯網、第二分公司中心站與新材料站聯網運行均收到了良好的供熱效果。
五、先期規劃、設計決定運營成本
換熱站規劃、設計中存在弊端,使供熱運行長期不能達到經濟運行狀態。
第一、發揮供熱工程經濟效益的重要關鍵之一是供熱設備和管網的充分利用。預測的熱負荷是供熱規劃的最重要的基礎。現在很多換熱站由于熱負荷預測不準,設備及熱網投資大,與城市工業與民用供熱發展不能配合,造成熱網長期達不到設計值,嚴重地影響了換熱站的經濟效益。熱力開發部門與設計部門應密切合作,使熱負荷預測更加準確,供熱設計與投資更加切合實際。
第二、在換熱站設備選型設計時應充分考慮蒸汽品質因素,適當選取合適的換熱器。如位于蒸汽管網末端的換熱站,實際的蒸汽參數比設計值低,同時相對于蒸汽流量來說循環水流量過大,普遍存在著凝結水溫度過高的現象,有時高達65℃左右,造成較大能源浪費。從傳熱學的角度分析,換熱器內部存在明顯的換熱量不足問題。已投運的換熱站應進行凝結水余熱利用技術改造。
第三、積極采用自動控制方式節約能源消耗
自動控制的真正意義不在實現無人值守,而是如何搞好節能調節,在保證供熱指標的前提下,更好地節約能源。系統溫度調節滯后,應將調節比例適當加大,使系統反應既快又平穩,真正實現“無人值守,有人巡視”的換熱站運行模式。如淄博熱力有限公司在05/06運行期對8個換熱站采用了“無人值守”供熱模式,在蒸汽壓力穩定、二次網無漏水的情況下運行比較穩定。應深入研究和逐步完善無人值守站的運行狀態,使無人值守站的運行水平達到預期目標。
六、設備維修管理對生產成本影響舉足輕重
供熱企業作為設備型企業,以設備形式存在的企業資產占固定資產的絕大比例,隨著企業發展,產品質量、成本更加依賴于設備。
備件管理已成為降低維修成本的重要環節,也是充滿挑戰性和蘊涵開發潛力的管理過程。以淄博熱力有限公司在用的主要生產設備為例:鍋爐有19臺分別來自8個廠家,160余臺水泵有15個廠家,60余臺換熱器有13個廠家。其它如電機之類的廠家就更多了。過多的設備供應廠家對于維修管理弊端有二:
第一、有些設備廠家的配件是非國標產品,其要價比國標配件貴2-3倍,而別的廠家無法提供此類配件。有些備件緊急采購費用十分昂貴,超出原價值的兩倍,企業負擔沉重。應在采購主要設備時應考慮一至兩家供貨質量穩定、及時的供貨商,并按時依據評價準則對其進行評價,保證檢修配件的易得性、經濟性。
第二、備品備件不通用,一方面備件資金嚴重浪費,另一方面又常出現維修無備件和緊急采購狀況,所占用的資金量增多,在建賬、庫存、設備配件互換、配件采購、設備檢修等方面增加了工作數量與難度。應保證設備配件的互換性,減少備品備件的資金占有量。
維修管理注重系統性,把方向定位在總體目標的優化。例如,我們在設備前期管理階段的設備訂購中能夠考慮備件損耗和備件庫存,以隨機備件形式訂購一批關鍵易損備件,對保障生產的長周期順利運行和減少備件費用有積極的戰略意義。在維修模式設計中,對不同的設備在使用的不同階段,是改造、報廢還是采用其它維修方式,要從經濟的角度作統籌系統的考慮,以達到最佳的綜合目標。
結束語:供熱管理是一項專業性、技術性極強的工作。由于從事這項工作的人員素質不同,難免會產生這樣或那樣的認識,筆者以多年的專業技術工作經歷,淺析以上六個影響供熱成本的因素,以便提高管理水平,實現供熱企業的安全經濟運營。
一、 煤:
煤是鍋爐運行的主要原材料之一,占鍋爐運行成本的60%左右,煤價的上漲仍然對供熱企業生產成本造成較大影響。
1、要求燃用煤的各項指標要符合設計煤種要求。鍋爐設計的熱力計算是以煤的發熱量為基礎的,受熱面布置也因煤種的不同而不同,所以是否燃用設計煤種直接影響鍋爐的熱效率。
2、燃煤過程的適當調節,司爐的技術素質及責任心對煤炭的充分燃燒起決定性作用。人員的培訓及責任心的培養是采取的必要手段。
二、 蒸汽:
近年來熱電聯產得到了大力發展,淄博市拔掉了133條小煙囪,共有11臺20噸以上的燃煤鍋爐完成了煙氣脫硫工程,走在了全省前列,不僅對于改善我市大氣環境質量、提高人們群眾生活水平發揮了積極作用,同時,有效提高了能源利用效率,為生態環境建設做出了貢獻。如目前淄博市共有供熱電廠12家,供熱企業16家,主要供熱區域14個,集中供熱面積1819萬m2,集中供熱率31.71%,主要采取電廠熱源供熱和鍋爐熱源供熱兩種供熱方式,全市五區三縣均采用了電廠熱源供熱,其中,淄川區、周村區、博山區、沂源縣、高青縣全部采用熱電廠熱源供熱,采用熱電廠熱源供熱面積占全部供熱面積的60%以上。
熱電聯產的蒸汽已逐漸取代集中供熱鍋爐房的熱源形式,使用蒸汽的數量在逐年加大,蒸汽占供熱成本的資金比例已排到第一位。蒸汽的價格、質量、數量對于供熱企業的生產成本起著舉足輕重的作用,但蒸汽使用過程中存在如下問題:
1、隨著城市建設的發展供熱需求量在迅猛增長,比如淄博市供熱面積從九十年代的幾十萬平米猛增到目前的上千萬平米,而“以熱定電” 的原則決定了熱電廠機組先期建設規模,熱電廠的擴建規模與迅猛增長的用熱需求量已不成正比,在某些區域逐漸出現了汽源缺乏的局面。
2、用熱需求的比例失調造成了蒸汽價格的居高不下。從熱電聯產的原理看,通過抽汽或高溫高壓蒸汽推動汽輪機做功發電后的乏汽品質遠遠超過供熱企業的鍋爐自產蒸汽品質,盡管采購各熱電廠的蒸汽價格均低于供熱企業的自產蒸汽成本,但并不意味著其價格的合理性。據統計我國熱電聯產的蒸汽鍋爐生產每噸高溫高壓汽的成本在75元/噸左右,但供熱企業支付給熱電廠的蒸汽價格在60-110元/噸之間,使采購蒸汽的資金量占到供熱生產成本的60%以上。由此引起一種怪現象值得思考:從能源品位高低區分,蒸汽比電能是較低品位的能源,應是優先鼓勵采用的能源,但是由于蒸汽價格高,利用蒸汽作為動力而節約電能的設備:如汽動換熱器、溴化鋰制冷機等設備的生產成本遠遠高于耗用電能的設備而遭到淘汰,而不得不重新啟用以耗用電能為主的設備。
3、據統計各汽源廠提供的蒸汽品質,從壓力、溫度、流量等參數達到合同要求的程度都沒有達到100%,各供熱企業普遍缺乏對蒸汽采購的質量控制。應制定對蒸汽供方的評價標準,并按時對供方進行評價,同時對不合格蒸汽供應確定一個讓步接收的辦法。
4、對于供熱企業的蒸汽用戶控制,應在供需雙方簽訂的合同要求中規定最大負荷利用小時數、年需熱量的經濟約束條款,與實際不符時,用熱單位要承擔所造成的經濟損失。否則,供熱企業將為用汽穩定性差、連續性差的用戶負擔過大的生產成本,甚至面對用戶無理索賠。
三、 水:
水作為供熱系統中輸送熱量的介質,其質量與數量直接影響供熱運行的安全經濟性。
1、確保水質保障安全經濟運行。
目前供熱企業所建的汽水換熱站均能采用蒸汽凝結水補充系統用水,但在停汽、外網大量跑水期間仍有使用自來水補水的現象。比如淄博熱力有限公司王舍換熱站的2臺換熱器在05/06運行之初,發現阻力較大,升溫慢,冷凝水溫度高,拆開板片后發現水側的兩板片之間靠近水口一側有75%以上的空間都是堵滿了水垢,這是一臺只用一個運行季的新換熱器,04/05供暖季由于王舍站大量漏水,補入26563噸自來水,其水費、加熱這些水所需的蒸汽費用相當可觀,而且由于結垢造成的熱效率降低影響了供熱效果。
系統中產生水垢的原因,主要是水中暫時硬度在加熱過程中沉淀而生成的。鍋爐房、換熱站生產用水應采用合格的軟化水,嚴禁采用自來水,甚至是地下水,否則將造成鍋爐、換熱器結垢和腐蝕,增加能耗和設備大修費用。應加大二次往巡查及相關制度的實施力度,確保二次網非正常失水。
2、減小失水量保障安全經濟運行。
據統計從常溫的自來水處理成為一噸合格的軟化水再經過加熱輸送到管網中的成本為16元左右。失水造成較大的經濟損失甚至影響安全運行。應盡量減小管網補水量。目前外網大量跑水的原因主要有兩個:一是管網老化、銹蝕造成的泄漏;二是用戶私自放水造成的。嚴重時造成補充自來水甚至換熱站停運。針對以上原因采取如下措施:一是根據運行期管網泄露搶修情況,提出管段更換意見,逐步更換超過使用期限的管網。二是在運行期采用在二次網中加臭味劑的方式有效防止用戶私自放水。
四、電:
電能是供熱企業的主要能耗之一,應積極尋求降低能耗,提高運行的經濟性的途徑。
1、從設備運行記錄分析及現場的操作觀察,各鍋爐房的引風機風門開度均在50%左右,汽爐給水泵的起停頻繁,40個換熱站中有36臺循環泵存在大馬拉小車的現象等等,以上現象均會造成電能的極大浪費。按照20~50%的節能潛力估算,每運行期將有40~100萬元的節能空間。嘗試一種新型的合作方式:與提供變頻設備的公司合作,采用無償使用變頻設備、節省電費分攤的方式,把供熱企業采用變頻方式節電的風險降低到零,同時配合鍋爐房計算機監測項目、無人值守站項目進行,為下一步節能降耗工作及供熱站點建立自動控制系統打下基礎。
2、同時配合二次管網的平衡調節,節約能耗、改善供熱效果。
由于二次網的設計、安裝、設備配置上存在不合理因素,小區熱網局部增容、并網、擴建帶來一定的不良后果,有的站所處位置不是在所供區域的中心位置,這樣的站很容易造成水利失衡,近端溫度過高,遠端溫度達不到要求。為了滿足遠端用戶,往往采取加大流量或提高供水溫度的運行狀態,以犧牲經濟利益的方式保證供熱效果,造成了較大的能源浪費。
針對上述問題,對二次管網的平衡調節非常必要,對二次網的平衡調節存在互相影響的問題,往往調好了這里,那里又不行了。可采取如下措施:
第一對較大的供熱系統安裝相對可調和調節性較好的平衡調節閥比較有效,如淄博熱力有限公司第一分公司鍋爐房市委線加上調節閥后,收費率明顯提高。在近端用戶管網上加裝流量孔板也不失為一種好方法。應采取一切有效措施加大管網的平衡調節力度,提高供熱運行效率,節能降耗。
第二盡量采用多熱源或雙熱源結構的運行模式,提高系統的調節能力、增加系統運行的穩定性、改善管網失衡狀況、充分利用凝結水資源。如淄博熱力有限公司第一分公司與建委站聯網、第二分公司中心站與新材料站聯網運行均收到了良好的供熱效果。
五、先期規劃、設計決定運營成本
換熱站規劃、設計中存在弊端,使供熱運行長期不能達到經濟運行狀態。
第一、發揮供熱工程經濟效益的重要關鍵之一是供熱設備和管網的充分利用。預測的熱負荷是供熱規劃的最重要的基礎。現在很多換熱站由于熱負荷預測不準,設備及熱網投資大,與城市工業與民用供熱發展不能配合,造成熱網長期達不到設計值,嚴重地影響了換熱站的經濟效益。熱力開發部門與設計部門應密切合作,使熱負荷預測更加準確,供熱設計與投資更加切合實際。
第二、在換熱站設備選型設計時應充分考慮蒸汽品質因素,適當選取合適的換熱器。如位于蒸汽管網末端的換熱站,實際的蒸汽參數比設計值低,同時相對于蒸汽流量來說循環水流量過大,普遍存在著凝結水溫度過高的現象,有時高達65℃左右,造成較大能源浪費。從傳熱學的角度分析,換熱器內部存在明顯的換熱量不足問題。已投運的換熱站應進行凝結水余熱利用技術改造。
第三、積極采用自動控制方式節約能源消耗
自動控制的真正意義不在實現無人值守,而是如何搞好節能調節,在保證供熱指標的前提下,更好地節約能源。系統溫度調節滯后,應將調節比例適當加大,使系統反應既快又平穩,真正實現“無人值守,有人巡視”的換熱站運行模式。如淄博熱力有限公司在05/06運行期對8個換熱站采用了“無人值守”供熱模式,在蒸汽壓力穩定、二次網無漏水的情況下運行比較穩定。應深入研究和逐步完善無人值守站的運行狀態,使無人值守站的運行水平達到預期目標。
六、設備維修管理對生產成本影響舉足輕重
供熱企業作為設備型企業,以設備形式存在的企業資產占固定資產的絕大比例,隨著企業發展,產品質量、成本更加依賴于設備。
備件管理已成為降低維修成本的重要環節,也是充滿挑戰性和蘊涵開發潛力的管理過程。以淄博熱力有限公司在用的主要生產設備為例:鍋爐有19臺分別來自8個廠家,160余臺水泵有15個廠家,60余臺換熱器有13個廠家。其它如電機之類的廠家就更多了。過多的設備供應廠家對于維修管理弊端有二:
第一、有些設備廠家的配件是非國標產品,其要價比國標配件貴2-3倍,而別的廠家無法提供此類配件。有些備件緊急采購費用十分昂貴,超出原價值的兩倍,企業負擔沉重。應在采購主要設備時應考慮一至兩家供貨質量穩定、及時的供貨商,并按時依據評價準則對其進行評價,保證檢修配件的易得性、經濟性。
第二、備品備件不通用,一方面備件資金嚴重浪費,另一方面又常出現維修無備件和緊急采購狀況,所占用的資金量增多,在建賬、庫存、設備配件互換、配件采購、設備檢修等方面增加了工作數量與難度。應保證設備配件的互換性,減少備品備件的資金占有量。
維修管理注重系統性,把方向定位在總體目標的優化。例如,我們在設備前期管理階段的設備訂購中能夠考慮備件損耗和備件庫存,以隨機備件形式訂購一批關鍵易損備件,對保障生產的長周期順利運行和減少備件費用有積極的戰略意義。在維修模式設計中,對不同的設備在使用的不同階段,是改造、報廢還是采用其它維修方式,要從經濟的角度作統籌系統的考慮,以達到最佳的綜合目標。
結束語:供熱管理是一項專業性、技術性極強的工作。由于從事這項工作的人員素質不同,難免會產生這樣或那樣的認識,筆者以多年的專業技術工作經歷,淺析以上六個影響供熱成本的因素,以便提高管理水平,實現供熱企業的安全經濟運營。








