熱力站設(shè)計(jì)中的常見問題及改進(jìn)措施

滿玉福

(太原智博熱電工程設(shè)計(jì)有限公司，山西太原 030000)

熱力站作為一、二次網(wǎng)輸送的中轉(zhuǎn)站和居民供熱的直接熱源，耗能的多少對(duì)末端供暖用戶有直接影響。由于熱力站設(shè)計(jì)人員素質(zhì)的參差不齊和一些傳統(tǒng)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，熱力站設(shè)計(jì)中存在著很多問題，這些問題不僅增加了站房投資、影響供熱效果，而且耗費(fèi)大量的能源。合理規(guī)避熱力站設(shè)計(jì)中的常見問題，對(duì)節(jié)能減排、減少機(jī)房造價(jià)和提高供熱效率都有著直觀的作用和重要的意義。

1 熱力站設(shè)計(jì)中的常見問題及改進(jìn)措施

1.1 常見問題之一:生搬硬套

部分設(shè)計(jì)人員由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)較少，沒有仔細(xì)研讀專業(yè)規(guī)范，對(duì)規(guī)范生搬硬套，卻忽略了規(guī)范使用的條件，結(jié)果造成了設(shè)計(jì)參數(shù)取值偏大。最突出的一個(gè)例子就是熱負(fù)荷計(jì)算。由于CJJ 34-2010城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.2中給定了不同類型建筑的熱負(fù)荷推薦值，部分設(shè)計(jì)人員就以此為依據(jù)，在設(shè)計(jì)熱力站施工圖時(shí)，無論有沒有詳細(xì)的建筑資料，都不經(jīng)過詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算，按此指標(biāo)估算，結(jié)果造成了部分熱力站設(shè)備選型偏離實(shí)際需要，既浪費(fèi)能源，又影響供熱效果。

改進(jìn)措施:仔細(xì)研讀規(guī)范條文，注意條文中指標(biāo)的使用條件。比如CJJ 34-2010城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范中熱負(fù)荷指標(biāo)是當(dāng)無建筑物熱負(fù)荷資料或者進(jìn)行可研估算、方案設(shè)計(jì)時(shí)采用，對(duì)于施工圖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷應(yīng)根據(jù)末端建筑經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算后得出。

1.2 常見問題之二:循環(huán)泵問題

1)水泵揚(yáng)程確定不當(dāng)。

目前相同規(guī)模、相同供熱面積、相同介質(zhì)參數(shù)的可參考熱力站較多，部分設(shè)計(jì)人員對(duì)熱力站供熱范圍內(nèi)的建筑采暖情況和二次管網(wǎng)情況沒有經(jīng)過認(rèn)真了解，就直接根據(jù)供熱面積參照往期循環(huán)泵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行選型，甚至都不做基本的水力計(jì)算。還有部分設(shè)計(jì)人員怕承擔(dān)不熱的責(zé)任和“寧小勿大”心理作用，對(duì)揚(yáng)程富裕系數(shù)層層疊加，造成了揚(yáng)程的偏大，增加了電耗。

改進(jìn)措施:循環(huán)泵的選型應(yīng)根據(jù)經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算的站內(nèi)阻力損失、二次管網(wǎng)阻力損失、樓內(nèi)采暖系統(tǒng)阻力損失加上適當(dāng)?shù)挠嗔亢蟠_定。

2)水泵進(jìn)出口管徑太小。

在確定水泵進(jìn)出口管道規(guī)格時(shí)不經(jīng)過驗(yàn)算，直接按水泵樣本中進(jìn)出水口來確定管道規(guī)格，結(jié)果造成了水泵進(jìn)出口處水流速度或者阻力過大，徒增耗電量。

改進(jìn)措施:水泵進(jìn)出口管道規(guī)格應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)比摩阻或流速計(jì)算后確定，當(dāng)計(jì)算結(jié)果和水泵樣本或訂貨產(chǎn)品進(jìn)出口規(guī)格不一致時(shí)，應(yīng)設(shè)置變徑管來減小運(yùn)行阻力。

3)循環(huán)泵選型缺少必要的節(jié)能評(píng)估和運(yùn)行分析。

在確定循環(huán)水泵參數(shù)時(shí)，僅僅按規(guī)范或手冊(cè)計(jì)算完參數(shù)并認(rèn)為這就是水泵的最終參數(shù)提交給甲方進(jìn)行訂貨，卻很少有設(shè)計(jì)人員去對(duì)水泵樣本進(jìn)行必要的水泵運(yùn)行節(jié)能校核計(jì)算、多臺(tái)泵串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算，這樣必然會(huì)為運(yùn)行帶來隱患，在運(yùn)行中帶來額外的電耗或者使泵在低效狀態(tài)點(diǎn)下工作，造成電源的浪費(fèi)。

1.3 常見問題之三:除污器旁通管的問題

除污器旁通管設(shè)置的初衷是在運(yùn)行時(shí)能在不停泵或者系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行的情況下，進(jìn)行除污器內(nèi)部清理、替換或者檢修。然而通過大量的供熱實(shí)踐證明:除污器旁通管的設(shè)置并沒有起到應(yīng)有的作用，反而徒增工程造價(jià)，為了清理污物而打開旁通管的做法是不合理的，那樣會(huì)將雜物帶進(jìn)系統(tǒng)，給換熱器、熱計(jì)量裝置帶來堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。比較常規(guī)的做法是選用能自動(dòng)反沖洗的除污器或者臨時(shí)停泵清掏。

1.4 常見問題之四:分集水器設(shè)置問題

分集水器在熱力站設(shè)計(jì)中是很常用的設(shè)備，目前很多設(shè)計(jì)單位和供熱公司仍在熱力站采用這種方式引出分支，有些分集水器上分支甚至多達(dá)十幾個(gè)。這么多的分支不僅造成了管道出熱力站和室外敷設(shè)的困難，而且明顯增加了室外管網(wǎng)的工程造價(jià)、給市政其他專業(yè)管線敷設(shè)帶來不便。

隨著枝狀管網(wǎng)的成熟、普及和各種調(diào)節(jié)閥門的廣泛使用，建議取消站內(nèi)的分集水器，在對(duì)室外管網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)、嚴(yán)格的水力計(jì)算后，同一系統(tǒng)中的各分支通過安裝靜態(tài)平衡閥、自力式流量平衡閥等調(diào)節(jié)閥門所需流量。

1.5 常見問題之五:設(shè)計(jì)配合不到位

供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要包括鍋爐房設(shè)計(jì)、換熱站設(shè)計(jì)、建筑樓內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、一次網(wǎng)設(shè)計(jì)、二次網(wǎng)設(shè)計(jì)，由于種種原因，目前不同部分可能由不同的設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就造成了各部分系統(tǒng)的不匹配問題。由于不同設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)人員素質(zhì)和知識(shí)水平、設(shè)計(jì)參照規(guī)范中數(shù)據(jù)的取值不同必然會(huì)造成設(shè)計(jì)結(jié)果的不同。一旦某個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)取值不當(dāng)或系統(tǒng)有問題，必然對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)造成影響。比如設(shè)計(jì)院A進(jìn)行樓內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒有經(jīng)過詳細(xì)的熱負(fù)荷計(jì)算，僅僅按經(jīng)驗(yàn)取值，或者在設(shè)計(jì)中沒有交代清楚熱負(fù)荷、水量、熱量、阻力損失等參數(shù)，必然會(huì)給室外管網(wǎng)和熱力站的設(shè)計(jì)單位帶來困擾。進(jìn)行熱力站設(shè)計(jì)的B設(shè)計(jì)院可能就會(huì)由于缺少建筑末端供熱系統(tǒng)的資料，進(jìn)而按經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值，從而造成和A設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)結(jié)果偏差。二次管網(wǎng)的設(shè)計(jì)取值不當(dāng)，必然也會(huì)影響熱力站的出口管道布置、熱力站熱量不能很好的輸送至末端用戶。

熱力站設(shè)計(jì)絕不僅僅是單純的熱力站設(shè)計(jì)，而是整個(gè)供熱系統(tǒng)的一小部分，各部分只有協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，互相配合才能達(dá)到理想的供熱效果。

1.6 常見問題之六:系統(tǒng)運(yùn)行方案未交代清楚

部分設(shè)計(jì)人員認(rèn)為一旦自己的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成，設(shè)計(jì)工作也就結(jié)束了，很少去管系統(tǒng)的運(yùn)行方式和狀態(tài)，甚至認(rèn)為那是甲方或者運(yùn)行管理方面的事情，跟自己沒關(guān)系。這樣甲方或者熱力站運(yùn)行管理人員由于沒有設(shè)計(jì)院的運(yùn)行調(diào)節(jié)說明，就會(huì)憑自己的經(jīng)驗(yàn)去運(yùn)行，造成了部分熱力站不能完全發(fā)揮供熱能力或者耗能較大。建議設(shè)計(jì)人員通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較后選擇合適的調(diào)節(jié)方式，并在設(shè)計(jì)說明中交代清楚，這樣才能使整個(gè)供熱系統(tǒng)按設(shè)計(jì)的要求去運(yùn)行，才能達(dá)到預(yù)期的供熱目標(biāo)。

1.7 常見問題之七:材料表問題

有些設(shè)計(jì)人員由于比較粗心或者知識(shí)水平有限，在編寫設(shè)備和材料表時(shí)，參數(shù)確定不合理、技術(shù)參數(shù)填寫不完整，加上有部分施工總包單位訂貨時(shí)投機(jī)和想方設(shè)法降低工程造價(jià)的心理，難免為工程留下安全隱患。

設(shè)備和材料表中存在的一些常見問題如下:

1)循環(huán)泵由于大部分采用的都是清水離心泵，一般入口承壓能力不大于0.8 MPa。在超高層建筑或者補(bǔ)水泵揚(yáng)程較大時(shí)應(yīng)在設(shè)備材料表中指明循環(huán)泵入口處的工作壓力以便于廠家能根據(jù)實(shí)際的入口工作壓力進(jìn)行配置，但好多設(shè)計(jì)人員并沒有這種意識(shí);

2)除污器的精度確定的太小或者沒有指定精度;

3)壓力表和溫度計(jì)的量程太大，精度太小，壓力表未指定耐受溫度，溫度計(jì)未標(biāo)明承壓范圍;

4)彎頭、三通等管件部位未指明厚度和材質(zhì)。

以上都是材料表中常犯的錯(cuò)誤和不足的地方，設(shè)計(jì)人員應(yīng)引起重視，將材料表的參數(shù)填寫完整，確認(rèn)無誤后方可提交給甲方進(jìn)行訂貨。

2 熱力站設(shè)計(jì)問題的杜絕

熱力站作為整個(gè)供暖系統(tǒng)的重要部分，設(shè)置的是否合理直接關(guān)系到供熱的效果、投資造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，以上種種設(shè)計(jì)中易犯的錯(cuò)誤和問題應(yīng)當(dāng)避免，并應(yīng)從以下幾方面入手:

1)避免經(jīng)驗(yàn)主義。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)避免經(jīng)驗(yàn)主義，及時(shí)了解國(guó)家最新的節(jié)能政策和規(guī)范，及時(shí)學(xué)習(xí)新的供熱先進(jìn)技術(shù)。

2)密切配合。

不同專業(yè)、不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位應(yīng)密切配合，及時(shí)跟進(jìn)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)程，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，對(duì)其他專業(yè)或者設(shè)計(jì)配合人員的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、不夠先進(jìn)、不夠合理的地方及時(shí)指出、更正。

3)注重更新知識(shí)和培訓(xùn)。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)及時(shí)更新知識(shí)層面，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步;設(shè)計(jì)單位應(yīng)定期對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，多向更專業(yè)的設(shè)計(jì)院學(xué)習(xí)。

3 對(duì)未來熱力站設(shè)計(jì)的展望

隨著國(guó)家節(jié)能減排的深入推進(jìn)，越來越多的企業(yè)更加注重節(jié)能和環(huán)保，作為工作在工程第一線的設(shè)計(jì)人員更應(yīng)該有這種意識(shí)。熱力站不僅是個(gè)站房那么簡(jiǎn)單，它關(guān)系到整個(gè)供熱系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員不應(yīng)小視。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)杜絕熱力站設(shè)計(jì)中的種種問題并不斷加以改進(jìn)，在節(jié)能減排原則的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)、及時(shí)學(xué)習(xí)新知識(shí)，只有做到這些才能設(shè)計(jì)出合格、節(jié)能、環(huán)保、綠色和智能的換熱站。

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