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热力站设计中的常见问题及改进措施

2014-04-06满玉福

山西建筑 2014年24期
关键词:设计院热力供热

满玉福

(太原智博热电工程设计有限公司,山西太原 030000)

热力站作为一、二次网输送的中转站和居民供热的直接热源,耗能的多少对末端供暖用户有直接影响。由于热力站设计人员素质的参差不齐和一些传统的错误认识,热力站设计中存在着很多问题,这些问题不仅增加了站房投资、影响供热效果,而且耗费大量的能源。合理规避热力站设计中的常见问题,对节能减排、减少机房造价和提高供热效率都有着直观的作用和重要的意义。

1 热力站设计中的常见问题及改进措施

1.1 常见问题之一:生搬硬套

部分设计人员由于知识和经验较少,没有仔细研读专业规范,对规范生搬硬套,却忽略了规范使用的条件,结果造成了设计参数取值偏大。最突出的一个例子就是热负荷计算。由于CJJ 34-2010城镇供热管网设计规范3.1.2中给定了不同类型建筑的热负荷推荐值,部分设计人员就以此为依据,在设计热力站施工图时,无论有没有详细的建筑资料,都不经过详细的负荷计算,按此指标估算,结果造成了部分热力站设备选型偏离实际需要,既浪费能源,又影响供热效果。

改进措施:仔细研读规范条文,注意条文中指标的使用条件。比如CJJ 34-2010城镇供热管网设计规范中热负荷指标是当无建筑物热负荷资料或者进行可研估算、方案设计时采用,对于施工图设计热负荷应根据末端建筑经过详细计算后得出。

1.2 常见问题之二:循环泵问题

1)水泵扬程确定不当。

目前相同规模、相同供热面积、相同介质参数的可参考热力站较多,部分设计人员对热力站供热范围内的建筑采暖情况和二次管网情况没有经过认真了解,就直接根据供热面积参照往期循环泵设计参数进行选型,甚至都不做基本的水力计算。还有部分设计人员怕承担不热的责任和“宁小勿大”心理作用,对扬程富裕系数层层叠加,造成了扬程的偏大,增加了电耗。

改进措施:循环泵的选型应根据经过详细计算的站内阻力损失、二次管网阻力损失、楼内采暖系统阻力损失加上适当的余量后确定。

2)水泵进出口管径太小。

在确定水泵进出口管道规格时不经过验算,直接按水泵样本中进出水口来确定管道规格,结果造成了水泵进出口处水流速度或者阻力过大,徒增耗电量。

改进措施:水泵进出口管道规格应根据经济比摩阻或流速计算后确定,当计算结果和水泵样本或订货产品进出口规格不一致时,应设置变径管来减小运行阻力。

3)循环泵选型缺少必要的节能评估和运行分析。

在确定循环水泵参数时,仅仅按规范或手册计算完参数并认为这就是水泵的最终参数提交给甲方进行订货,却很少有设计人员去对水泵样本进行必要的水泵运行节能校核计算、多台泵串联或并联运行状态计算,这样必然会为运行带来隐患,在运行中带来额外的电耗或者使泵在低效状态点下工作,造成电源的浪费。

1.3 常见问题之三:除污器旁通管的问题

除污器旁通管设置的初衷是在运行时能在不停泵或者系统继续运行的情况下,进行除污器内部清理、替换或者检修。然而通过大量的供热实践证明:除污器旁通管的设置并没有起到应有的作用,反而徒增工程造价,为了清理污物而打开旁通管的做法是不合理的,那样会将杂物带进系统,给换热器、热计量装置带来堵塞的风险。比较常规的做法是选用能自动反冲洗的除污器或者临时停泵清掏。

1.4 常见问题之四:分集水器设置问题

分集水器在热力站设计中是很常用的设备,目前很多设计单位和供热公司仍在热力站采用这种方式引出分支,有些分集水器上分支甚至多达十几个。这么多的分支不仅造成了管道出热力站和室外敷设的困难,而且明显增加了室外管网的工程造价、给市政其他专业管线敷设带来不便。

随着枝状管网的成熟、普及和各种调节阀门的广泛使用,建议取消站内的分集水器,在对室外管网进行详细、严格的水力计算后,同一系统中的各分支通过安装静态平衡阀、自力式流量平衡阀等调节阀门所需流量。

1.5 常见问题之五:设计配合不到位

供热系统设计中主要包括锅炉房设计、换热站设计、建筑楼内采暖系统设计、一次网设计、二次网设计,由于种种原因,目前不同部分可能由不同的设计院进行设计,这就造成了各部分系统的不匹配问题。由于不同设计院设计理念、设计人员素质和知识水平、设计参照规范中数据的取值不同必然会造成设计结果的不同。一旦某个环节设计取值不当或系统有问题,必然对整个供热系统造成影响。比如设计院A进行楼内系统设计时没有经过详细的热负荷计算,仅仅按经验取值,或者在设计中没有交代清楚热负荷、水量、热量、阻力损失等参数,必然会给室外管网和热力站的设计单位带来困扰。进行热力站设计的B设计院可能就会由于缺少建筑末端供热系统的资料,进而按经验进行取值,从而造成和A设计院的设计结果偏差。二次管网的设计取值不当,必然也会影响热力站的出口管道布置、热力站热量不能很好的输送至末端用户。

热力站设计绝不仅仅是单纯的热力站设计,而是整个供热系统的一小部分,各部分只有协调、统一,互相配合才能达到理想的供热效果。

1.6 常见问题之六:系统运行方案未交代清楚

部分设计人员认为一旦自己的图纸设计完成,设计工作也就结束了,很少去管系统的运行方式和状态,甚至认为那是甲方或者运行管理方面的事情,跟自己没关系。这样甲方或者热力站运行管理人员由于没有设计院的运行调节说明,就会凭自己的经验去运行,造成了部分热力站不能完全发挥供热能力或者耗能较大。建议设计人员通过经济、技术比较后选择合适的调节方式,并在设计说明中交代清楚,这样才能使整个供热系统按设计的要求去运行,才能达到预期的供热目标。

1.7 常见问题之七:材料表问题

有些设计人员由于比较粗心或者知识水平有限,在编写设备和材料表时,参数确定不合理、技术参数填写不完整,加上有部分施工总包单位订货时投机和想方设法降低工程造价的心理,难免为工程留下安全隐患。

设备和材料表中存在的一些常见问题如下:

1)循环泵由于大部分采用的都是清水离心泵,一般入口承压能力不大于0.8 MPa。在超高层建筑或者补水泵扬程较大时应在设备材料表中指明循环泵入口处的工作压力以便于厂家能根据实际的入口工作压力进行配置,但好多设计人员并没有这种意识;

2)除污器的精度确定的太小或者没有指定精度;

3)压力表和温度计的量程太大,精度太小,压力表未指定耐受温度,温度计未标明承压范围;

4)弯头、三通等管件部位未指明厚度和材质。

以上都是材料表中常犯的错误和不足的地方,设计人员应引起重视,将材料表的参数填写完整,确认无误后方可提交给甲方进行订货。

2 热力站设计问题的杜绝

热力站作为整个供暖系统的重要部分,设置的是否合理直接关系到供热的效果、投资造价和运行费用,以上种种设计中易犯的错误和问题应当避免,并应从以下几方面入手:

1)避免经验主义。

设计人员应避免经验主义,及时了解国家最新的节能政策和规范,及时学习新的供热先进技术。

2)密切配合。

不同专业、不同系统设计单位应密切配合,及时跟进设计和施工进程,统一协调,对其他专业或者设计配合人员的设计错误、不够先进、不够合理的地方及时指出、更正。

3)注重更新知识和培训。

设计人员应及时更新知识层面,不断学习,不断进步;设计单位应定期对设计人员进行培训,多向更专业的设计院学习。

3 对未来热力站设计的展望

随着国家节能减排的深入推进,越来越多的企业更加注重节能和环保,作为工作在工程第一线的设计人员更应该有这种意识。热力站不仅是个站房那么简单,它关系到整个供热系统的安全、经济运行,设计人员不应小视。在设计时应杜绝热力站设计中的种种问题并不断加以改进,在节能减排原则的基础上不断优化知识结构、及时学习新知识,只有做到这些才能设计出合格、节能、环保、绿色和智能的换热站。

[1]贺 平,孙 刚,王 飞,等.供热工程[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]王建军,王魁吉.供热系统常见基础通病分析及处理[J].区域供热,2006(3):48.

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