济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司山东济南250101
摘要:集中供热系统是一个复杂的综合工程,它是由热源、管网和热用户组成,各部分是相互依存的。对于集中供热系统管网的节能改造,我们需要给予足够的重视,保障各个环节都能够做到安全可靠,有效防止能源的浪费,提高能源的利用效率。
关键词:老旧;供热管网;改造
引言:老旧供热管网的改造牵扯到许多因素和环节,良好的改造能够带来更多的经济性和舒适性。基于此,在接下来的文章中,将对老旧供热管网存在的问题及其改造方面进行详细分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
一、老旧管网改造的必要性因素分析
(一)提高供热质量,提升运行效率
第一,经过改造,解决了原有管网的跑冒滴漏等问题,能源消耗降低,从另一个角度减轻的热源的供热压力,在不增加现有排放的前提下提高了供热能力;第二,经过改造,从设计开始通盘考虑热用户负荷情况,统一计算热力平衡工况,有利于全面改善水利失衡的状况,优化现有供热环境,提升供热的综合质量;第三,经过改造,在维修地下管线和管沟同时完成整修路面及绿化,小区环境整饬一新,和老旧小区综合整治、既有二、三步节能等项目相结合,使居民环境得到改善。
(二)节能降耗,改善城市环境空气质量
改造的热力管线基本为地下敷设,不会对周围环境产生影响,达到设计使用年限后,进行更新,不会产生环境污染;同时,在实施管网改造过程中,制定合理的施工方案,结合道路及周边交通状况,使项目施工对该地区的社会环境影响为最小;除此之外,实施老旧管网设施改造将带来巨大环保效益,节能是最大的环保,老旧供热管网改造带来的节能可减少污染物的排放,以节约14万吨标准煤为测算依据,按照北京市2007年锅炉排放标准每采暖季测算可减少烟尘22.75吨,二氧化硫45.5吨,氮氧化物341.25吨。
二、老旧供热管网存在的问题
(一)老旧管网问题
部分小区管网由于架空敷设、缺少必要的维护,已经出现保温结构严重破损、管件及支架锈蚀的情况,部分支架出现倾斜、错位。小区管网并没有改造,架空热水管道有保温材料破损现象。小区二次管网混乱,改造实施难度比较大。供热管网建设中存在设计不合理,在施工过程中,施工单位偷工减料,造成施工质量差,未老先衰,存在隐患。
(二)运行、管理问题
首先,供热管网及户内采暖系统年久失修,各种原因致使供热管沟长年积水,造成管网保温脱落、阀门锈蚀渗漏、补偿器及支架腐蚀失效等,特别是在严寒期,供热设施难以达到温度要求,居民反映强烈;其次,一次网供回水温差小,管网运行中动力消耗大;最后,供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段,不仅造成水力工况失调,冷热不均,而且由于没有计量造成粗放运行浪费严重。各个供热单位自行管理,对供热初调节不是很重视,约有70%以上的管网没有设置调节装置及计量装置,水力失调现象十分普遍严重。
(三)热网失水
管网中一旦产生失水现象,会导致能量出现严重的浪费。造成热网失水的主要原因包括以下几种:第一,施工单位没有做好管段接口焊接,导致管网内部的水出现严重的泄漏;第二,换热站在未经允许的情况下,导致漏损系数增大,在二次网补水过程中,引发严重的冒、滴、漏现象;第三,管网中的设备过于陈旧,引发了严重的失水现象,严重影响热网的维修和处理工作,热网渗漏现象严重。
(四)水力失调
供热管网中的水力失调现象,受管网阻力影响较大,阻力的不平衡,严重影响管网的特性,管网能效会出现环路阻力等情况。造成水力失调现象主要包括以下几方面内容:第一,循环水泵的选择不合理,管网中循环水泵的过大或过小,都会导致水泵出现偏离现象;第二,管网中的用户在发生变化时,进而会导致管网中的流量发生变化,会引发严重的水力失调现象;第三,管网中用热量会发生明显的变化,进而对管网中的流量产生较大的影响,会引发严重的水利失衡现象。
三、导致老旧供热管问题的原因
(一)企业资金不足
由于供热体制改革滞后,个别小区由物业自行负责供热,未并入区域集中供热管网。各种原因造成供热欠费,使供热单位入不敷出,只能维系日常供热,无力对管网进行更新改造。
(二)设施先天不足
目前,大部分供热管网是20世纪90年代左右修建的。其敷设方式部分为半通行或不通行地沟,采用砖混结构,防水性差,加之管理水平较低,不能及时抽水,造成沟内积水严重,长年浸泡供热管道。致使供热管道保温层破损脱落,管道外部腐蚀严重,大量热能损失在管网输送上。
(三)自动化水平低
受资金限制,70%以上的管网没有设置调节装置及计量装置,运行时大多采用“大流量、小温差”的不经济运行方式,使得供热管网的自动化水平很低,无法实现手动或自动调节。造成管网热损失较大、水力失调现象十分严重,导致热能、电能及水资源的极大浪费。
四、老旧供热管网改造技术方案
(一)供热管网布局
供热管网在进行布局的时候,要按照热负荷的情况进行总体规划,在规划过程中不仅要对当前的情况进行考虑,同时要对未来进行预算和规划,所以在实际设计中要符合实际情况,但是也要给将来留下发展的余地。在供热管网的建设过程中,应该选择土质及地势条件符合要求的位置,并且在建设过程中选择地理位置较低的地方进行。在设计供热管网路线的时候,要对周围其他的管线进行查看,尽量减少管线交叉部分,在管网交错的地方要进行合理、科学的设计,避免出现冲突,而影响管道安全。从造价的角度来看,尽量设计为直线,尽量少走弯路。
(二)改变管网敷设方式
在以前的供暖管道敷设中,主要是采用地沟敷设方式,该种敷设方式存在较多问题。其中地沟敷设管道主要是使用岩棉保温材料,此材料的防水性能及保温性能较差,导致管道长期处于湿热的环境中,供热热损失较大,管道寿命短。管道保温外护结构,主要是采用缠绕包折方式,接缝较多,也会加剧管道热损失。因此,在对管网敷设方式进行改造,需要从降低造价、节约能源及保护环境的角度出发,对地沟敷设供热管道进行改造。改造方式可采用直埋敷设,管材采用硬质聚氨酯泡沫保温材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密结合的预制直埋保温管。经过多年实践,供热管道直埋敷设方式表现出了较强的社会效益和经济效益。
(三)管道保温材料及外保护壳改造
目前,直埋热水管道保温材料大多采用聚氨酯硬质泡沫塑料,它的保温效果较好,还具有一定的抗压强度。另外,外保护壳的选定。外保护壳一般有两种形式:一种是高密度聚乙烯保护管;另一种是玻璃钢保护壳。其中,高密度聚乙烯套管保护壳造价比玻璃钢保护壳造价稍高;在性能上,高密度聚乙烯保护管强度较高、耐久性较长,使用寿命更长。因此宜选用高密度聚乙烯保护壳。
结论
简而言之,进行老旧供热管网改造计划,既能提高市民的用热质量,同时也能提高了改造区内市民的整体生活质量,这是建立和谐社会、创建文明城区的重要举措,具有良好的社会效益。
参考文献
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