影响乡镇发电厂集中供热管网输热能效的因素及解决方案

    付道礼

    城市集中供热是城市重要基础设施之一，是提高能源利用率、减少环境污染的重要措施之一，无论是国家政策还是地方文件都对燃煤小锅炉进行规范和限制，对排放和环保严格要求，都明确表示对对集中供热管网覆盖范围内的燃煤锅炉实施关停整合，为集中供热的实施提供了政策保障。随着集中供热需求越来越大，尤其长距离蒸汽输送要求越来越长，如何保证满足客户高品质供热需求的前提下实现供热管网的安全和高效运行，努力创造供热管网输热能效经济效益和社会效益的双丰收。

    1、影响发电厂集中供热管网输热能效的因素

    （1）供热设计单位对热负荷收集、统计与测算不科学，不准确，造成管网设计和实际需求不一致。

    （2）供热设计单位对供热管道热力网形式、管道布置等不合理，造成热损失过大。

    （3）管道敷设方式及特殊地段处理方案不合适造成能耗较高。

    （4）管网水力计算和管径的确定不合理不科学，造成水力不均，热冷不等，损耗较大。

    （5）热力网设计的管材、壁厚、管道零部件的选用、管道疏放水的选用、防腐涂层的选择不合适，造成温降、压降较大。

    （6）设备管理维护和运行水平的影响。

    设备性能的好坏对整个能源系统至关重要，设备的科学管理及可控在控是对热系统的有利保障，正常设备维护管理制度缺失，定期工作不按时进行，维护不到位不仔细，造成设备寿命和出力下降，严重影响机组效益。由于运行制度不健全，操作人员水平有限，，造成成本增加。

    2、提高发电厂集中供热管网输热能效的措施与途径

    （1）加强对用户的用能数据深度了解，科学准确的热负荷分析收集、统计与测算。

    热负荷的收集内容主要包括用户用热介质、用汽参数（压力、温度、流量）、用途、使用时段、以及生产班制、检修周期、季节特性等内容。深入考察用热企业，调查了解企业的生产规模扩展情况，分析不同阶段的用户热负荷用量，进行详细的分析和核准。通过详细分析热负荷调查结果，结合热负荷的分布位置，对新建管网线路走向提出设想，通过计算确定蒸汽管线管径和供汽系统等，并对管网运行情况进行技术经济分析，可制订供热的可行性方案。

    （2）根据热负荷实际情况合理计算供热管道水力计算、负荷分配，从而设计供热管道的热力网形式、供热方案、管道布置等。

    一般集中供热管网形式常用的供热管网有三种形式：枝状管网，双管或多管制管网和环状管网。枝状管网其优点在于路径简单、管线最短、管理方便、投资费用相应较低。其缺点在于当管线系统中、尤其是距离热源近处的主干线发生故障时，影响较多热用户。双管制或多管制管网一般是用户所需介质参数相差较大时;热负荷分期增长，且增长的时间间隔较长时;有全年热负荷，同时亦有季节性热负荷且占总负荷比例较大时的用户。环状管网，当有两个或两个以上热源进行集中供热时，各热源引出的主干线或支干线在适当的位置宜连通构成环状，特别是不能停汽的重要热用户应考虑设计环状管网。管网布置方案走向布置原则以运行安全、经济合理、美观大方、便于施工和管理为目的。

    （3）管道敷设方式及特殊地段处理方案的影响

    管道敷设方式以地埋敷设方式为主，局部采取架空敷设作为辅助方式。管道敷设时结合路由的具体情况，尽可能敷设在路旁绿化带内或人行道下，尽可能不跨越或少跨越城镇主干道、繁华地段、河流、铁路。在城区内尽可能敷设在绿化带内或人行道下，但必须得到相关部门批准方可实施。供热管道与河流、公路交叉时，应尽量垂直相交，任何情况下与河流、公路交叉不得小于45度角。蒸汽管道过道路、蒸汽管道穿越道路可采用开挖的形式直接穿越，也可以采用非开挖的形式进行穿越。

    （4）管网水力计算和管径的确定

    管网水力计算范围及原则：供热管网的管径应根据蒸汽的流量、性质、流速、输送距离及管道允许的压力损失等通过水力计算确定。可以根据实际统计的热负荷为依据，对管网进行详细的水力计算。根据最大流量确定管径，并通过平均流量工况进行管径的核算。

    （5）热力网管材的确定、管道零部件的选用、防腐涂层的设计和选用等。

    低壓蒸汽架空管道一般均采用L245螺旋缝焊接钢管，中压蒸汽架空管道一般均采用20优质无缝钢管，埋地蒸汽管道芯管均采用20优质无缝钢管，埋地蒸汽管道保护套管采用Q235B螺旋缝焊接钢管，疏放水管道采用20优质无缝钢管。目前常用的补偿方式有：自然补偿（含π型补偿）、波纹管补偿器补偿、套筒补偿器、球形补偿器、方形补偿器及无推力旋转筒补偿器补偿等，应根据不同的敷设方式采用不同的补偿型式。管托如果采用低能耗热网专用管托，该管托与普通管托相比热损失可减少80～90%。目前用于蒸汽管道外护管外防腐的涂层选择余地较大，100%固体含量刚性聚氨酯涂层的各项性能指标等同或优于目前广泛采用的液体环氧树脂涂层，与其它防腐方法比较有更多的技术和质量优势，目前在长输热网技术工程中广泛使用。

    （6）设备管理维护和运行水平的影响。

    努力降低运行维护成本。加强设备维护和技术监督，提高系统可靠性和经济性。合理优化机构及人员配置，提高劳动效率。健全各项管理制度，现场工作人员的安全作业监督等制度的建立是对系统安全高效运营的有利保障。

    经过上述措施的有效建立实施，发电厂集中供热管网输热能效定会发挥出较大优势，运行经济性大大提高，实现能耗降低、持久赢利。

    综上所述，本文通过对乡镇发电厂集中供热管网输热能效的众多因素进行了剖析，并针对问题提出了解决方案，找到了解决能耗降低的途径，提高了项目的盈利水平，从而基本确定集中供热管网设计管理之路，对同类管网具有重要的借鉴参考意义。

    （作者单位：255054山东省华电淄博热电有限公司）