城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)分析

孫家麗

摘 要：本文對(duì)城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的一些要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，指出設(shè)計(jì)人員容易忽視及需要注意的問(wèn)題，為相關(guān)的設(shè)計(jì)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：城市熱力管網(wǎng)；設(shè)計(jì)；問(wèn)題；參考

為了保障城市供熱工作的正常穩(wěn)定開(kāi)展，必須對(duì)有關(guān)供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行必要的研究，理解和掌握供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本思想及相關(guān)技術(shù)的注意事項(xiàng)，對(duì)后續(xù)有關(guān)工作的順利開(kāi)展具有現(xiàn)實(shí)的參考意義。

1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

1.1 采暖全年耗熱量的計(jì)算

依據(jù)供熱行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)，可以得到采熱全年耗熱量的計(jì)算公式：

Qαh=0.0864NQh（tj-tn）/（tj-tα，h）

式中所有技術(shù)參數(shù)對(duì)應(yīng)的含義分別是：Qah——全年耗熱量（單位：兆焦耳）；Qh——設(shè)計(jì)采暖熱負(fù)荷（kW）；采暖期總計(jì)劃的天數(shù)用N表示；tj——采暖過(guò)程中室內(nèi)的溫度；采暖過(guò)程中室外的平均氣溫用tn表示；室內(nèi)外的溫度計(jì)算用tα，h表示。有關(guān)溫度的技術(shù)指標(biāo)全部依照當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)的相關(guān)條例制定標(biāo)準(zhǔn)。但是，在一般情況下采暖室內(nèi)的計(jì)算溫度主要采用的是18℃。

1.2 采暖供回水溫度的選擇

在采暖供回水溫度相關(guān)的管理?xiàng)l例中，對(duì)于溫度的變化范圍沒(méi)有做出明確的規(guī)定。為了使實(shí)際的供水溫度符合具體的設(shè)計(jì)要求，溫度范圍可選取110～150℃，這主要是強(qiáng)調(diào)供水溫度，而回水溫度最大不超過(guò)70℃。在熱電廠相關(guān)技術(shù)設(shè)備工作的過(guò)程中，首次工作機(jī)制中供水溫度的數(shù)值較小，后續(xù)多次的供水溫度將會(huì)維持在一種較高的狀態(tài)。而在熱電廠供回水溫度的正常工作過(guò)程中，供回水溫度的選擇范圍較大，回水溫度最小不低于70℃，供水溫度最大不超過(guò)150℃。由于供熱設(shè)備主要的工作原理是利用內(nèi)部壓力的作用抽取氣體，所以它的壓力一般設(shè)置在一個(gè)大體的范圍：最小不低于0.068MPa，最大不超過(guò)0.245MPa。當(dāng)抽氣的壓力較低時(shí)，供回水的溫度分別選取為110℃與70℃。供熱機(jī)組的類(lèi)型不同，抽取氣體的壓力也有很大的差別。一般情況下，工業(yè)上抽氣時(shí)的壓力最大不超過(guò)1.275MPa。在現(xiàn)代大型的熱電供熱管網(wǎng)中，供回水的溫度分別提高到150℃和110℃。

1.3 熱網(wǎng)補(bǔ)給水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

一般情況下，水質(zhì)的參考標(biāo)準(zhǔn)與鍋爐房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基本是吻合的。由于這是國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，任何人都必須依照條例規(guī)定逐步執(zhí)行，也間接地反映了執(zhí)行過(guò)程中的強(qiáng)制性。熱力網(wǎng)中水質(zhì)的相關(guān)組成成分必須符合國(guó)家的相關(guān)條例。這些技術(shù)指標(biāo)包括水質(zhì)中的單位體積內(nèi)懸浮物的含量最大不超過(guò)5mg；水質(zhì)的柔和性最大不超過(guò)0.7mol/L；它的溶解量最大不超過(guò)0.15mol/L；pH值處于中性狀態(tài)。

2 問(wèn)題要點(diǎn)

2.1 不銹鋼設(shè)備的氯根腐蝕

在相關(guān)的條例規(guī)定中，不銹鋼的腐蝕問(wèn)題與對(duì)應(yīng)環(huán)境中的氯根離子有關(guān)。供熱系統(tǒng)水質(zhì)中存在大量的氯根離子，將會(huì)對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備及管壁造成一定程度的電化學(xué)腐蝕。為了使實(shí)際的供熱系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定，必須對(duì)環(huán)境中的氯根離子進(jìn)行必要的控制。最好的措施是做好防腐措施，如金屬表面覆蓋保護(hù)層的防腐措施。

2.2 采暖供熱量保證率的問(wèn)題

在相關(guān)的條例規(guī)定中，明確指出了事故發(fā)生中最低的供熱量保證率的數(shù)值大小。在實(shí)際的工作機(jī)制中，供熱量保證率最低不小于40%。這是保證系統(tǒng)安全工作的主要技術(shù)指標(biāo)。在不同事故的影響下應(yīng)該采取不同的技術(shù)參照指標(biāo)，主要與其中涉及的切換手段有關(guān)。

2.3 采暖熱水供熱調(diào)節(jié)或熱水采暖供熱調(diào)節(jié)

對(duì)于采暖供熱調(diào)節(jié)的參考標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家在一些重要的條例中做出了明確的規(guī)定：熱源處的同時(shí)處理、熱力站及設(shè)備的入口等方面進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。這3種調(diào)節(jié)方式的有效配合，使采暖供熱量一直維持下在一種穩(wěn)定的狀態(tài)。熱力供熱系統(tǒng)采用不同的調(diào)節(jié)方式，對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程具有不同的影響。因此，在實(shí)際的調(diào)節(jié)過(guò)程中，必須考慮多種影響因素。

2.4 水力計(jì)算的壓力工況

這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：供熱介質(zhì)中的壓力應(yīng)該遠(yuǎn)小于供熱管道的承壓能力，為了保證整個(gè)管道的正常工作，設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)該留有一定的空隙，保存一些多余的壓力，防止突發(fā)狀況的發(fā)生；供熱網(wǎng)對(duì)其中的循環(huán)水泵吸入側(cè)的壓力必須做出一定的規(guī)定：氣壓不得低于50KPa。

2.5 熱網(wǎng)循環(huán)水泵的選擇

這種選擇主要考慮的是經(jīng)濟(jì)性和適用性。一般情況下，熱網(wǎng)水泵數(shù)量的確定需要結(jié)合實(shí)際的施工項(xiàng)目。不同的項(xiàng)目對(duì)于熱網(wǎng)水泵的數(shù)量要求不同。在國(guó)家相關(guān)條例規(guī)范中明確規(guī)定：多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中循環(huán)水泵應(yīng)采用調(diào)速泵。熱力網(wǎng)循環(huán)泵與中繼泵吸入側(cè)的壓力應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)，防止意外事故發(fā)生。

2.6 關(guān)于地下直埋管道

地下直埋管道的設(shè)計(jì)壽命最多不超過(guò)25年。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的整體要求，集中供熱管網(wǎng)鋪設(shè)優(yōu)先選擇直埋方式，主要是防止管道在使用的過(guò)程中發(fā)生爆裂，引起重大的安全責(zé)任事故。同時(shí)，為了有效地控制事故發(fā)生的幾率，對(duì)于蒸汽管網(wǎng)一般不建議采用直埋的方式。

3 要點(diǎn)要求

3.1 對(duì)中繼泵站與熱力站的設(shè)計(jì)要求

這些要求主要體現(xiàn)在：中繼泵站與熱力站的噪聲系數(shù)應(yīng)該達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，防止出現(xiàn)一些影響環(huán)境的干擾因素，噪聲的控制應(yīng)該參考國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；在裝有設(shè)備的機(jī)房?jī)?nèi)，所有的門(mén)應(yīng)該向外開(kāi)，主要是為了方便后續(xù)的檢修工作；對(duì)經(jīng)常需要操作的設(shè)備外面應(yīng)該增加防護(hù)欄。

3.2 對(duì)蒸汽熱網(wǎng)熱力站的設(shè)計(jì)要求

這些設(shè)計(jì)要求主要有：為了保證蒸汽熱力站的正常工作狀態(tài)，在設(shè)計(jì)上必須達(dá)到通風(fēng)、排氣、排水的相關(guān)要求；為了減輕設(shè)備內(nèi)部的工作負(fù)荷，必須對(duì)蒸汽的主管和其他分支結(jié)構(gòu)設(shè)置必要的閥門(mén)；不同的工作負(fù)荷對(duì)應(yīng)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)應(yīng)該存在一定的差異。

3.3 對(duì)保溫的設(shè)計(jì)要求

這些要求主要體現(xiàn)在：不同溫度下的保溫系數(shù)具有一定的區(qū)別，將所有在使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)繪制成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圖表；最大的密度不超過(guò)350kg/m3；硬質(zhì)較好的產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度必須保持在一定的范圍內(nèi)，半硬質(zhì)的保溫材料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)該維持在0.2MPa，選擇保溫特性優(yōu)良的材料，對(duì)相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)效率的提高具有積極的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

一般城市供熱管網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)主要是從其管徑方面入手：管徑小，投資小，溫度高；管徑大，溫度低，投資高，耗電量大。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一般選用前者。在實(shí)際的工作過(guò)程中，由于工業(yè)方面設(shè)備的抽氣能力有限，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，必須通過(guò)相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]李吉平.住宅小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2015，（11）：55-57.

[2]雷昊.論城市供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].文摘版：工程技術(shù)，2015，（29）：279.