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(wèn)題,這些問(wèn)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(jiàn)問(wèn)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。
部分設(shè)計(jì)人員由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)較少,沒(méi)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(wú)論有沒(méi)有詳細(xì)的建筑資料,都不經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)詳細(xì)計(jì)算后得出。
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(méi)有經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)驗(yàn)算,直接按水泵樣本中進(jìn)出水口來(lái)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(guò)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(lái)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(lái)隱患,在運(yùn)行中帶來(lái)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)。
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(guò)大量的供熱實(shí)踐證明:除污器旁通管的設(shè)置并沒(méi)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(kāi)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(lái)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。
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(lái)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(guò)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。
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(wèn)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(wèn)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(méi)有經(jīng)過(guò)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(méi)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(lái)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。
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(méi)關(guān)系。這樣甲方或者熱力站運(yùn)行管理人員由于沒(méi)有設(shè)計(jì)院的運(yùn)行調(diào)節(jié)說(shuō)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(guò)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(shuō)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)。
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(xiě)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(xiě)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(jiàn)問(wèn)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(méi)有這種意識(shí);
2)除污器的精度確定的太小或者沒(méi)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(xiě)完整,確認(rèn)無(wú)誤后方可提交給甲方進(jìn)行訂貨。
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(wèn)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)。
隨著國(guó)家節(jié)能減排的深入推進(jìn),越來(lái)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(wèn)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。
[1]賀 平,孫 剛,王 飛,等.供熱工程[M].第4版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009.
[2]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
[3]王建軍,王魁吉.供熱系統(tǒng)常見(jiàn)基礎(chǔ)通病分析及處理[J].區(qū)域供熱,2006(3):48.