基于集中供熱中新技術(shù)的理性思考

楊忠實(shí)

（吉林省長春市熱力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，吉林 長春 130000）

集中供熱能提高能源利用率、節(jié)約能源，易于實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，提高供熱質(zhì)量。就目前而言，集中供熱已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是城市現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。從集中供熱的系統(tǒng)構(gòu)成上看，集中供熱系統(tǒng)包括熱源、熱網(wǎng)和用戶三個(gè)部分，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約與合理利用能源，各設(shè)計(jì)施工單位和建設(shè)單位經(jīng)過長期的工程實(shí)踐，采用新技術(shù)進(jìn)行集中供熱，推動(dòng)了城市集中供熱事業(yè)的發(fā)展。因此，研究集中供熱中的新技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，筆者對集中供熱中的新技術(shù)進(jìn)行了初步探討。

1 供熱介質(zhì)的選用

供熱介質(zhì)是在城市集中供熱系統(tǒng)中用以傳送熱量的中間媒介。供熱介質(zhì)主要采用蒸汽、熱水、地?zé)崴?，現(xiàn)代熱工過程中廣泛采用的供熱介質(zhì)是水。由于供熱介質(zhì)的選擇關(guān)系到整個(gè)供熱工程運(yùn)行，因此供熱介質(zhì)的選用至關(guān)重要。

1.1 蒸汽

蒸汽作為熱媒供暖分為以下兩種。一種是蒸汽從區(qū)域供熱鍋爐房或熱電廠經(jīng)營管道輸送到供熱區(qū)域換熱站，然后經(jīng)換熱后凝結(jié)水回到鍋爐房或熱電廠。蒸汽作為供熱介質(zhì)，和熱水相比，蒸汽較熱水的參數(shù)高，與水換熱傳熱系數(shù)高，可適當(dāng)減少換熱器的傳熱面積。管網(wǎng)內(nèi)蒸汽的輸送壓力可省掉熱水為供熱介質(zhì)的循環(huán)水泵，可節(jié)約設(shè)備的投資與運(yùn)行的耗電量。另一種則是蒸汽作為熱媒直接供采暖用熱的系統(tǒng)，它的散熱器系數(shù)高，散熱面積小，可滿足熱用戶采暖和生產(chǎn)用汽，具有調(diào)節(jié)可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但蒸汽采暖系統(tǒng)的舒適性較差，常常使室內(nèi)空氣干燥，室溫隨供暖間歇波動(dòng)性較大，驟冷驟熱易使管件和散熱器連接處泄漏，從而加大維修量。

1.2 熱水

熱水作為熱媒，冬季采暖室內(nèi)比較舒適，可節(jié)約能源與用水，系統(tǒng)也便于調(diào)節(jié)。民用室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大部分采用低溫水作為熱媒，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)供回水溫度一般在95℃/70℃。然而隨著建筑材料和節(jié)能環(huán)保事業(yè)的快速發(fā)展，目前新開發(fā)的民用建筑設(shè)計(jì)供、回水溫度為50℃/40℃。由于在熱水供熱系統(tǒng)中，沒有冷凝水和蒸汽泄漏，或是二次蒸汽的熱損失，所以其熱能利用率比蒸汽供熱系統(tǒng)要高。實(shí)踐證明通常能節(jié)省20%～40%的燃料。將水作為熱媒時(shí)，可能通過改變供水溫度進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)，這樣不僅可以減少熱網(wǎng)熱損失，還可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生要求。對于以區(qū)域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統(tǒng)，提高供水溫度，對不會降低其熱能利用率。提高供水溫度和加大供回水溫差，可使熱網(wǎng)采用較小的管徑，降低輸送網(wǎng)路循環(huán)水的電能消耗和用戶熱設(shè)備的散熱面積，在經(jīng)濟(jì)上是比較劃算的。但值得一提的是，供水溫度的升高，對管道及設(shè)備的耐壓要求高，運(yùn)行管理水平也對應(yīng)提高。

1.3 地?zé)崴?/h3>

冬天可以對地?zé)崴凰嘤?，例如，用地?zé)崴膳?，供生活熱水，夏天供生活用水和花房，游泳池，浴室用熱水，其?jīng)濟(jì)效益高，節(jié)水又節(jié)能。為擴(kuò)大地?zé)峁崦娣e，供熱系統(tǒng)設(shè)置了蒸汽調(diào)峰系統(tǒng)。在冬季最冷時(shí)開啟蒸汽調(diào)峰系統(tǒng)提高供水溫度，保證室內(nèi)溫度要求。井位不同，地?zé)崴|(zhì)不同。具有腐蝕性的水質(zhì)要特殊處理，通常設(shè)汰板換熱器進(jìn)行間接換熱。使地?zé)崴猿煞忾]系統(tǒng)循環(huán)，不致腐蝕整個(gè)采暖供熱系統(tǒng)。

2 供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式

隨著城鎮(zhèn)供熱面積特別是集中供熱面積的進(jìn)一步擴(kuò)大，集中供熱中熱網(wǎng)的布置應(yīng)盡量使管線走在熱負(fù)荷中心，對于供熱管鋪設(shè)方式，供熱管網(wǎng)敷設(shè)通常采用架空敷設(shè)、地下管溝敷設(shè)和地下直埋敷設(shè)三種方式。其具體內(nèi)容如下：

2.1 架空敷設(shè)

在供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式中，架空敷設(shè)是供熱網(wǎng)敷設(shè)的方式之一。管道架空敷設(shè)方式適用于工廠企業(yè)，在供熱管網(wǎng)敷設(shè)中應(yīng)符合城市景觀要求。對于廠區(qū)內(nèi)有很多工藝管道需要架空敷設(shè)，熱力管道也與工藝管道同架敷設(shè)。管道架空敷設(shè)有其局限性，對于民用住宅、公建單位來說，應(yīng)考慮市容市貌和小區(qū)總體規(guī)劃，一般情況下熱力管道不易架空敷設(shè)。

2.2 地下管溝敷設(shè)

地下管溝敷設(shè)，也是供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式的重要組成部分。當(dāng)?shù)叵滤桓邥r(shí)，如采用管溝敷設(shè)則防水問題很難解決，地表水會通過管溝蓋板流到溝里，地下水會通過溝壁縫隙滲到溝里，管溝內(nèi)熱水管道泡在水中，使保溫層失去作用，增大熱力管道的熱損失，且地下水腐蝕管道表面，從而縮短供熱管道使用壽命。在地下水位較低的地區(qū)，采用管溝敷設(shè)比較普遍。

2.3 地下直埋敷設(shè)

供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式中，地下直埋敷設(shè)也不容忽視。供熱管道直埋敷設(shè)保溫防腐有氰聚塑保溫防腐和聚氨酯夾克保溫防腐。這兩種保溫管均采用聚氨酯作為保溫層，采用發(fā)泡的方法將聚氨酯包在管道外面。聚氨酯材料的導(dǎo)熱系數(shù)相對較小，是一種理想的保溫材料，且有一定強(qiáng)度，具有重度小，吸水少等特點(diǎn)。上述兩種保溫管在集中供熱區(qū)域中，不允許架空敷設(shè)的環(huán)境下，可采用直埋方式敷設(shè)熱力管道。

3 供熱分布式變頻和管道無補(bǔ)償

3.1 供熱分布式變頻

分布式變頻系統(tǒng)是一種新型的供熱系統(tǒng)形式，集中供熱分布式變頻水泵系統(tǒng)是指在熱源處設(shè)置一級循環(huán)水泵，該水泵的揚(yáng)程僅負(fù)責(zé)鍋爐房內(nèi)循環(huán)水量及循環(huán)動(dòng)力，而在各熱力站的一級網(wǎng)上設(shè)置二級循環(huán)水泵分布式變頻泵，該泵負(fù)責(zé)各熱力站循環(huán)流量及克服一級網(wǎng)和熱力站的循環(huán)阻力，其實(shí)質(zhì)是在各換熱站用變頻泵替代調(diào)節(jié)閥。分布式變頻泵在集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以達(dá)到節(jié)約能源改善供熱工況的目的。

3.2 供熱管道無補(bǔ)償

隨著我國城市集中供熱的飛速發(fā)展，城市熱力管網(wǎng)無補(bǔ)償直埋管道敷設(shè)，依托其專項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和合理的管網(wǎng)布局，省去了大量的補(bǔ)償器，使得管道的伸縮消化在整體管網(wǎng)系統(tǒng)中，以其施工速度快，造價(jià)低和保溫效果好等特點(diǎn)，越來越受到各城市熱力公司的重視。無補(bǔ)償直埋技術(shù)經(jīng)過許多企業(yè)的共同探討研究，其技術(shù)日見成熟。無補(bǔ)償直埋管道技術(shù)從設(shè)計(jì)到施工，從溝槽開挖到管道安裝，從技術(shù)交底與監(jiān)督到質(zhì)量控制與檢測，均已形成了很多技術(shù)規(guī)范。

結(jié)語

總之，關(guān)于集中供熱新技術(shù)的研究是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，具有長期性和復(fù)雜性。在采暖供熱的設(shè)計(jì)中，積極推進(jìn)供熱資源的整合，有利于提高供熱的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。只有加快城市現(xiàn)有供熱采暖設(shè)施改造，重視技術(shù)創(chuàng)新，不斷采用供熱新技術(shù)，不斷探索對集中供熱采暖設(shè)計(jì)的新技術(shù)、新應(yīng)用的有效途徑，提高供熱設(shè)計(jì)質(zhì)量和供熱運(yùn)行質(zhì)量，才能加快城市供熱事業(yè)的健康發(fā)展。

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