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科技节约
发电余热供热系统失水量控制实践与研究
信息来源:中国电力设备管理协会      编辑:jymy      发布时间:2018-09-05
  北极星火力发电网讯:发电余热供热系统的循环水被誉为黄金水,国内外专家都在致力于控制失水量的研究,中国航发黎明动力分公司在实践中摸索,采取多项措施并有力控制了系统的失水量,实际补水量由5%降至0.2%以下,远低于行业标准。

  1 失水量控制前状态

  动力分公司发电余热供热系统日失水量约5%,系统中补入新水,破坏了热力平衡,加速了设备的老化,供热品质受到严重影响,员工24小时在抢修。系统失水漏点又加速对管道和设备的金属腐蚀,金属腐蚀后又增加了漏点,供暖品质降低,热用户采取放水的办法提高自家的供水温度,形成恶性循环。

  2 失水量控制措施

  2.1提高水质标准

  供热系统水质质量直接影响系统的失水量,水质不达标,就会出现管道结垢、生锈,继而加速水质的恶化、增大排污、增大补水量。由于系统失水量的增大,不断的加大制水量,水进入系统时必然带有一定量的空气及各种金属离子。设备及管道的腐蚀主要是以二氧化碳腐蚀和铁垢腐蚀为主,二氧化碳进入水中产生碳酸根离子,碳酸根离子首先与水中游离态的金属钙、镁离子结合生成水垢,碳酸根离子继续与水分子进行反应产生碳酸氢根离子,当大量的碳酸氢根离子进入系统后又分解出二氧化碳,在二氧化碳的作用下,促进了对金属的腐蚀。控制二氧化碳的来源,也就阻止了金属的电极反应,可有效防止腐蚀。为解决这一问题,动力分公司选用了防腐阻垢剂,将药剂投入到系统并控制PH值在10—12的范围内,在金属表面形成一层保护膜。经过实践,水质得到了一定的控制,管道和设备因水质的问题造成结垢的问题也得到了解决。在阻垢剂的作用下,管道、换热器的内壁都形成了一层保护膜。

  2.2提高供热品质,消除人为排水

  热用户排水绝大多数是因为暖气不热,要防止排水就须提高供热品质,沈阳市供热单位为了节能多数都降低供热温度,但从失水角度分析,实际上不能实现节能,因为供热品质下降后,热用户必然采取措施如放水来提高温度,加热补水需要的热量如果不低于保持供热温度而需要的热量的,反而会浪费能源。动力分公司根据几年来对大气温度、热用户房屋结构与供热品质之间的关系,制订了细致的供热系统考核标准,运行人员根据考核标准对系统进行调整,根据不同情况下的大气温度对供热系统进行质调,实现了由量调到质调的过度,有效的保证了热用户的要求。

  2.3设定补水压力,满足供热系统补水要求

  补水量降底后,供热系统的运行压力维持在系统参数的范围内,动力分公司的供热系统就不存在24小时补水的问题了。供热系统是一个封闭的回路,从某种角度来说是不需要补水的,但由于庞大的系统不可避免的出现漏点,而且由于系统排污的要求,一定的补水又是必然,补水有时又称作补压,目的也是保证系统的正常运行。根据补水与压力的关系,动力分公司将供热系统回水的要求进行了详尽的分类,在不同分支的回水点上安装了电接压力表,回水压力实时传递给补压泵的控制系统,而补压泵采用了变频控制,补压泵根据回水反馈信号随时起动或停止。将补水系统设计为闭环控制,即压力满足系统要求补压泵不工作,压力低于系统要求补压泵工作。经统计,补压泵工作时间每天累计不超过6小时,这即延长了设备的使用寿命又实现了节电。

  2.4提高计量系统准确性

  补水计量数据是指导查漏堵漏的依据,当前国内高温水计量设备一直存在着争议,动力分公司也对计量设备进行了调研,选用了较为准确的计量设备,但由于计量系统一直存在不准确的问题,因此无论是运行人员还是管理人员对计量系统的数据一直以莫然的态度对待。从检查井、热用户处查供热系统的漏点,运行人员工作不负责时,系统失水将无法查到。解决人为因素造成失水漏查的问题,只能从计量设备准确性上下功夫,如果计量设备准确,失水量增大就必然有漏点,运行与维修人员就要对系统进行检查,直到找到漏点为止。

  为消除员工对计量设备准确性的质疑,分公司对补水系统进行了小改造,利用厂房内的水箱作为计量水箱,水箱的容积一定,因此将水箱加满水后来验证流量计的准确性,以事实来说服员工。为排除流量计零点飘移问题,动力分公司定期组织专业人员对计量计进行校验,现在运行与检修人员已自觉形成了补水量增大就对系统进行检查的习惯

  2.5实施终端监控,及时调整供热参数

  满足用户的要求,就需要了解用户的困难,为用户解决问题,供热系统就是要保证热用户热量要求,随时了解热用户的供热品质,对于民用住宅及厂房采暖,关键性问题是保证室内温度,但供热单位不能对所有用户进行走访,更无法实现实时监控,绝大多数用户也不可能对家中的温度进行实时监测并向供热公司提出要求。为解决无法实时监测供热品质、满足热用户需求的问题,动力分公司想用户之所想,在所辖热用户中对有代表性的住宅安装了在线温度监测设备,生产车间的厂房、居民小区等住宅中的顶楼、冷山墙住户、供热终端用户的室内温度可以实时传入调度中心,运行人员根据热用户室内温度对系统进行调整,实现了快速调节的目标。

  2.6控制排气放水点

  热力系统在进行设计时,工艺性的排气放水点是不可缺少的,热用户终端、高点、低点都要设置相应的阀门,但该阀门一般只在系统首次上水时,运行人员进行一次检查,系统运行后很少有人去关注这些阀门,因此就出现此类阀门无人控制的问题,热用户可以随意进行开启。其次,部分热用户为防止出现供热品质不好的问题,人为的设置排气放水点。动力分公司对所有的热用户每年都进行普查,对于确实有供热品质不好的用户,由动力分公司负责对局部系统进行改造。

  2.7发动员工,查漏堵漏

  庞大的供热管网,由于设备材质、阀门质量、用户放水等原因,随时都有可能出现漏点、造成失水,为将查漏堵漏工作落实到实处,动力分公司将外管网进行了责任承包,每部分管网及热用户都专人负责,在每个关键点设立巡查卡,查漏堵漏人员只有到现场才能在巡查卡上签字,巡查卡由运行管理人员不定期进行抽查,从客观上强制员工进行查漏堵漏。为从主观上调动员工的查漏意识,制定了查漏奖励办法,对于查漏人员根据不同情况每个漏点给予200元至500元的奖励,对于能够经常查到漏点的人员还在绩效工资上给予鼓励,对于能够找到补水量增大根本原因的个人或部门给予重奖。

  2.8转变观念,明确目标

  所有供热单位的员工对供热系统的补水问题都视为正常现象,分公司制定的补水指标,无论是本单位的内部职工还是外单位人员都持有不赞同的观点,特别是运行人员极力反对制定的补水指标。针对此问题,分公司将强制执行与说服教育相结合,通过实践来使员工转变观念,运行记录中显示,供热系统的补水量一度出现过零补水量,现在绝大多数员工对于供热系统补水量的考核已持赞同的观点。其次,结合系统结构上对员工进行培训,分公司的供热系统分支较多,员工对系统的了解不为全面。为此,分公司将培训工作做为经常性任务来抓,使职工明确供热系统是多个封闭的循环系统,如果系统不进行排污是不应有失水的,补水量控制在“零”吨的目标从理论是可实现的。

  2.9制度化管理

  为使供热系统失水控制走向制度化,分公司制定相应的考核办法,并将奖惩机制与考核联系到一起。考核办法中将不同系统不同热力要求进行区分,对各管网系统制定了上、中、下限,补水量的奖惩依据上、中、下限的数据而定,使考核得以量化。对管网水质的PH值建立了考核制度,由当班人员每小时进行一次监测,质量管理部门定期抽查,制度化管理将员工对补水量的认识变被动为主动。

  2.10网络化管理

  网络平台搭建后,分公司领导及值班调度每天通过网络参数及曲线进行补水量的运行监督。完善后的网络化补水量考核记录,每小时的补水记录及补水曲线图直接在网络上体现出来,针对网络监督情况,生产部门与责任单位可及时进行了失水的原因分析。各部门将补水曲线张帖在墙上,按曲线的走向分析补水量的变化,改变了过去由数值观察补水量低而乐观的想法,通过曲线的趋势观察热力系统的补水情况,发现补水量有上升趋势,提前采取措施,将问题消灭在萌芽中。办公自动化软件在生产管理上应用后,将补水量记录纳入此软件中,补水量增大时,系统自动提示运行人员,实现了实时控制补水量的目的。

  3 小结

  发电余热供热系统失水量得到控制,既取得了经济效益,又取得了社会效益。补水量降低,制水的耗盐量降低,节约补水泵耗电量,节约燃料消耗量,延长管道与设备大修期;补水量降低,减少了离子交换制水过程中污水的排放,在一定程度上扼制了对地下水的污染,减少了加热补水消耗燃料排放烟气对环境的严重污染。

  中国航发沈阳黎明航空发动机公司动力分公司 吴凯

  参考文献:

  [1]刘学来.城市供热工程[M].北京:中国电力出版社,

  [2]李善化.实用集中供热手册[M].北京:中国电力出版社,

  [3]刘艳峰.关于间歇采暖室外室外计算温度的取值[J]. 四川建筑科学研究

  [4]张志伟. 楼宇供暖节能系统的设计[D]. 山东科技大学,

  [5]蒋志良. 供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社,
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