关于供热系统失水指标问题的探讨
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内容摘要：
关于供热系统失水指标问题的探讨
牡丹江热电有限公司 孙玉庆 于黎明 张守礼
[摘要]城市集中供热事业以其节约能源,减少污染,利于环保,社会效益显著等特点而越来越受到各级政府的高度重视.在各地发展各种规模,形式的集中供热的同时,供热系统的失水问题也日益突出地摆在整个供热行业的面前.随着供热体制改革,热的商品化属性已经明确,供热失水与企业效益及衡量企业经济技术指标相关作用越来越大.由于种种原因造成的热力系统失水不仅直接影响到供热效果,危及管网的寿命与安全,更是对供热企业经济效益造成负效应的主要因素.本文仅就如何评价供热系统的失水指标及如何有效地解决供热系统的失水问题做以探讨.
[关键词] 供热失水 指标 探讨
一,问题的提出
热网系统失水带来的后果:(1)补入用户供热系统的循环水是经过软化除氧处理的软化除氧水,计入水费,化学 处理费及热能费,每吨成本约10元,失水量大,给供热企业带半巨大的经济损失.(2)用户私自取用供热系统循环水,造成系统循环量减少,压力降低,水力工况不稳定.热网的稳定性下降,无法保证供热系统安全,稳定运行,用户的供热质量更无法得到保障.(3)系统倒空,产生气塞,造成用户不热.(4)形成"不用白不用"的攀比心理,对社会风气起到负面影响.(5)失水量过大,无法保证供热循环所需压头,会对供热系统安全造成很大的风险.
目前在国内供热系统中较为普遍采用的标准是热网系统的失水率,即失水量占循环水量的比率.指标值为1%～5%.但是经过实践证明,采取这一标准容易产生对失水问题本质的抽象认识.集中供热系统是一种封闭的循环系统.正常情况下,除部分合理失水(运行前的注水等)外,没有特殊原因是不应产生失水现象的.分析其产生的原因主要为管道漏水与用户系统失水(故障或缺陷失水和人为失水).
但是囿于传统的供热失水率指标的影响,许多供热企业比较满足于失水率(失水量与循环水量的比率)的评价标准,而忽视了失水量,即失水就是经济损失,就是供热成本的增加或企业效益的降低.失水就是供热系统在带病运行,失水就是供热企业需要刻不容缓解决的问题.鉴于这个原因,本文对于解决失水问题探讨一种新的分析评价方法,供同行参考.
二,供热失水的经济评价标准
传统意义的热网失水率评价标准是建立在计划经济条件下的一种典型的相对率指标,不能直观地反映供热系统的运行状况和管理水平.
例如两个供热面积接近的供热系统,采暖期的失水率均为1%.由于设计,使用,管理及维护方面的原因使系统的单位供热面积循环水量存在较大差异,如同一系统供回水温差与循环水量成反比,输送相同的热量,温差大,则流量小;温差小,则流量大.若供热系统的温差相差l倍,则循环水总量相差1倍.按照传统意义的失水率的计算方法,虽然两个供热单位的失水率指标是相同的,失水的绝对量却相差1倍,供热企业的失水经济损失亦相差1倍.因而失水率作为一个相对量的评价指标,不易直接体现供热企业因失水而承受的真正损失.
通过实践,我们提出供热系统失水状况新的评价方法:即以一个采暖日作为时间段,计算每目单位面积的失水量(t/万m2日)来评判失水损失的大小.亦即计算单位时间,单位面积的失水量.
在采暖年度内,每天按照上述计算方法计算整个供热系统失水的万米均指标,并折合成企业员工的人均损失,使抽象化的指标具体化,失水对供热运行的影响体现得更加直观,可以克服传统的失水率指标比较抽象的弊端.同时每天计算每个热力站的失水万米均指标,全公司热力站按万米均指标进行排序,使每个失水超出正常水平的供热运行单位均能看到差距,对突发性失水发现较及时,便于采取相应的措施快速有效地解决失水问题.
目前各个供热企业根据自身的情况,对于供热系统的补水采用了不同的手段.多数企业采用自来水,也有企业采用除氧软化水,条件差一些的企业从江河中直接抽水补入供热系统中.无论补水的手段有何区别,供热企业却都要为此付出了相当大的运行成本.
三,热力站失水问题的解决方案
3.1热力站失水规律的分析
造成供热管网失水的主要是管网泄漏和人为失水两种原因,但如何确认热力站失水的真实原因,则需要通过对于失水的小时曲线进行分析.对于具体的热力站,主要是对其每日的小时失水量进行监测,分析,得出失水现象的规律,查明失水的原因.下图为有代表性某一热力站失水(补水)图:
通过失水曲线图可以看出,该热力站的小时失水量均在0.96吨线以上,这部分水量属于管道漏水量,包括热力站内阀门或其他设备的滴,漏及管线老化漏点造成的失水.这种失水量的主要特征是全天每个时点的失水量变化幅度不大,曲线表现为一条直线;而对于用户失水量则表现为在一天的不同时段出现明显的波峰,波谷,且峰谷差值较大,一般与人们日常生活起居时间相吻合.如上图①时段为凌晨2:00—4:00,表为典型的营业性失水特征,浴池注水,食品加工等;②时段为上午7:00—ll:00,洗漱,餐饮用水,造成热力站水量出现高峰;③时段为晚上20:00—22:00,用户洗浴,洗衣服,搞卫生等,亦使热力站水量出现高峰.
3.2治理失水的解决方案
3.2.1管道泄漏治理措施及方法
针对因管网泄漏产生的失水,主要的措施就是加大查找失水点的工作力度,首先通过分区,分楼,分单元关断供回水阀门的方式进行排查,在排查的过程中始终安排专人对换热站失水情况进行跟踪监测.对于发现水量异常的时点进行对照分析,初步确定是哪个区域,楼或单元在失水,接下来就可以采取专用设备或人工的方式确认失水点.
同时可以加入少量的染料或节水剂,判断失水点.
一般来说,因管网泄漏产生的失水,完全可以通过技术手段进行查找,确认并及时进行处理,即使管网腐蚀严重也可以通过非供热期的技术改造来完成治理.而人为失水则不易查找和根治.
3.2.2用户失水查找与治理方案
从失水监测曲线中可以看出人为失水在特定的时段形成波峰,且由于各热力站所供热用户的性质不同,对应产生波峰的时段也有所不同.如纯粹的居民用户,发生失水的时段一般在晚18:00一22:00及早6:00—8:00;而热力站所供热用户中有餐饮,服务单位失水一般体现在午,晚就餐的时间;所供热用户中有洗浴,洗车,屠宰的失水则明显地体现在凌晨2:00—4:00.
经过多年治理失水的实践,即使通过专业技术手段确认某用户在放水,往往也很难根治,许多情况下连门都进不去.通过向供热循环系统中(主要是用户所属的供热二级网系统)加入一定比例的节水剂,对于治理以人为失水为主要原因的热力站非常有效.主要是由于节水剂对于餐具,拖布,抹布,蔬菜,副食品等的附着性较强,且其特殊的气味一旦释放出来,短时间内很难消除.
加入节水剂前后水量数据及曲线,见下表:
时间
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
加节水剂前失水(·t/h)
74
74
74
73
73
76
75
91
93
90
74
74
加节水剂后失水(t/h)
54
53
53
54
55
59
64
63
66
65
54
53
时间
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
加节水剂前失水(t/h)
86
88
85
85
86
84
86
84
89
87
88
85
加节水剂后失水(t/h)
61
63
60
61
59
57
58
62
64
61
62
61
加节水剂前后对比图
投入节水剂为17.7吨,单价为3500元/吨,总计为61950元.月节水量为12,720吨,按10元/吨计算,总计为127,200元,月可节约65,250元.按此比例推算整个采暖期,即6个月,可节省运行成本391,500元.
3.3失水量与室外温度存在对应关系:
经过几年的运行时间,我们发现日失水量与室外温度存在一定的对应关系,即当室外温度降低时,日补水总量亦相应的增加.由于用户内网现阶段还缺少科技含量较高的调节手段,人工调节很难做到及时准确,加上室内管网的腐蚀堵塞,使热量不能较为合理的分配到热用户,造成一些室温不能达标的用户,用放采暖设施内水的方法来强制循环,为此要做好热力站的调节工作.
四,某供热企业失水治理效果图
上图为本企业的失水量治理情况.我公司供热面积1100万m2,如果按传统意义的失水率指标,按失水率为1%计算,日均失水量为4000吨,采暖年度失水总量为70万吨,失水经济损失达700多万元.
自2003年开始引入计算单位时间,单位面积的万m2均的失水指标体系.采暖初期,每日失水的万m2均指标在4.2吨左右,日失水量在4500吨,企业日均经济损失大.通过每日绘制失水曲线,对比分析失水产生的原因,选定重点治理目标,对症施治,采取查漏与节水剂并举,日失水量降到2500吨左右,失水指标下降为2.4吨/万m2日.
通过几年来的失水治理工作,总体失水呈逐年下降的趋势.由03一04采暖年度的2.86吨/万m2日,下降为05—06年度的2.40吨/万m2日,日指标下降幅度大,年节约运行成本100多万元.
五,治理热力站失水面临的新问题
随着供热改革的深入,分户改造用户的逐渐增多,用户放水现象亦逐渐增多,但计量设施不完善,很难对用户失水进行有效的控制,这是摆在我们供热企业的一道难题.只有不断探索新的手段和方法,才能使我们的损失降到最低限度.
六,结束语
通过对供热系统失水指标及失水治理解决方案的分析,采用单位时间单位面积的失水量指标易于评判热网运行的经济性且比较实用,谨供参考.
[作者简介]
l,孙玉庆,牡丹江热电有限公司董事长,总经理,研究员级高级工程师,哈尔滨理工大学客座教授,中国城镇供热协会技术委员会副主任委员,建设部聘任的中国城镇供热专家,联系电话:1390453611l;
2,于黎明,牡丹江热电有限公司总工程师,高级工程师,联系电话:13845392345;
3,张守礼,牡丹江热电有限公司生技处经济运行专责,高级工程师,联系电话:0453—8653220
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