郭林山
隨著城市建設的飛速發(fā)展,城市建設供熱系統(tǒng)這一關系著民生的事業(yè)顯得矛盾突出。在我國的北方城市中,一旦進入供暖期,供熱的議題就擺上了政府的議事日程。很多城市相繼出臺了城市供熱條例,規(guī)范了供熱規(guī)劃、建設、供熱與用熱、采暖費的收繳、供熱的計量以及供暖處罰等相關內(nèi)容,但仍不能徹底解決當前供熱的供需矛盾。
供熱作為一項民生事業(yè),政府每年投入大量的資金補貼供熱收費,能否解決供需矛盾問題,筆者認為這只是權宜之計。這樣反而使供熱事業(yè)得不到發(fā)展,在某種意義上阻礙了供熱的良性發(fā)展。經(jīng)過多年的工作實踐,了解了影響供熱的因素很多。但如何規(guī)范供熱規(guī)劃、設計、施工,對供熱的質量起著至關重要的作用。
在城市建設中,就一個中小城市來說,各類新的建筑在逐年遞增。而城市供熱系統(tǒng)的發(fā)展遠遠趕不上各類建筑的發(fā)展,即建筑物已投入使用了,供熱的規(guī)劃還未完善,熱源廠還未建設,這就形成了既有熱源廠的超負荷運行,影響了原有供熱住戶的供熱質量,新增供熱住戶的供熱質量也不容樂觀。即使按規(guī)劃有了熱源廠,但熱源廠的建設遠遠落后于小區(qū)的建設,雖然住戶已經(jīng)入住,而供熱系統(tǒng)卻不能運行,造成供需矛盾的尖銳化,在經(jīng)過反復的磋商及用熱戶的不斷申訴等才能解決。針對這種現(xiàn)象的發(fā)生,政府部門應在逐步完善供熱管理條例的同時,加強對供熱規(guī)劃的監(jiān)督管理,這一管理不能只停留在行政的審批上,必須采取科學的管理方式,針對工程建設規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的供熱規(guī)模作出相應的供熱規(guī)劃,同時應用科學的管理手段,確保供熱規(guī)劃的落實。
城市供熱由零散的小鍋爐供熱逐漸轉變?yōu)榧谐善墓釁^(qū),由燃煤型鍋爐供熱轉變?yōu)槿細忮仩t供熱,逐步利用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱。供熱形式的轉型給市民帶來的好處有:集中供熱凈化了環(huán)境,減少了能量消耗,節(jié)約了能源,保證了供熱的時間等,然而隨著分散供熱點的取締,用熱戶對熱源的需求顯得十分迫切,表現(xiàn)在原有供熱點遠遠不能滿足用戶的需求,出現(xiàn)了幾個供熱點交錯供熱,形成供熱不合理現(xiàn)象。供熱的溫度達不到要求,集中體現(xiàn)在下一年度的熱費收繳不上來。這樣政府只能拿出錢緩解供需矛盾。每年如此,如此循環(huán),不能形成良好的供熱機制。形成這種局面的原因很多,但合理的供熱規(guī)劃、設計、施工尤為重要。
1)實現(xiàn)城市供熱規(guī)劃與城市建設規(guī)劃同步,確保城市供熱正常運行。
在城市規(guī)劃中,對供熱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃雖然做了一定的工作,但真正地落實起來就困難了。對規(guī)劃的審批、審核,只停留在書面上,沒有真正對規(guī)劃的實施進行監(jiān)督、檢查,或者力度不夠,造成了既有建筑或者正在興建的建筑已經(jīng)投入使用了,但供熱設施還未落實。從一開始就形成了供熱的需求矛盾,即使在既有供熱源供熱,也容易造成超負荷運行的局面,加之供熱設備的老化也直接影響供熱效果。近幾年所發(fā)生的欠費問題,客觀地體現(xiàn)在供熱質量的問題上。
供熱企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,直接影響供熱的社會和諧發(fā)展,供熱企業(yè)要想走上良性循環(huán)的軌道,必須有企業(yè)內(nèi)部的科學管理及決策,同時要有和諧的外部環(huán)境,具體表現(xiàn)在熱用戶的滿意度。怎樣能夠使熱用戶滿意這是一個永恒的課題,供熱質量的好壞起著主要的作用。其表現(xiàn)是怎樣合理規(guī)劃城市供熱系統(tǒng),完善供熱管理制度,把供熱規(guī)劃納入城市建設的規(guī)劃之中,從而合理解決城市供熱的供需矛盾。
2)強化對城市供熱的規(guī)劃、設計、施工的監(jiān)督管理。
城市供熱主要是指城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)由供熱源產(chǎn)生的蒸汽、熱水通過管網(wǎng)為熱用戶提供的生產(chǎn)和生活用熱,在城市供熱系統(tǒng)中以熱水供熱為主。依據(jù)水力學原理,水流的分類,按受力來源的不同可分為兩類——壓力流和無壓流,受外界壓力作用而流動的水流為壓力流,只受其自身的重力作用而流動的水流是無壓流。壓力流只能發(fā)生在充滿水流的封閉管道里,熱水供熱系統(tǒng)的水流就是壓力流。壓力流具有連續(xù)性的原理:a.水流必須是連續(xù)的,中間沒有空隙;b.水流必須是不可壓縮的;c.水流必須是恒定流;d.水流分叉時,水流必須遵循連續(xù)性原理。水流在管道里的流量從理論上講是常數(shù):Q1=Q2=Q=常數(shù),Q為不同斷面的水流流量。
水流的平均速度V=Q/ω。
其中,V為斷面平均速度,m/s;Q為總流的流量,m3/s;ω為總流過水斷面面積,m2。
但在水流過程中,機械能的消耗是不可避免的,因而就產(chǎn)生了水頭損失,產(chǎn)生水頭損失的根源是在水流運動時,流層間產(chǎn)生阻止相對運動的內(nèi)摩擦力,液體為保持流動,必須克服這種阻力而做功,因而就消耗了機械能,即水流能量就損失了,從而產(chǎn)生了水頭損失。水頭損失有沿程水頭損失和局部水頭損失。
沿程水頭損失:H=λ(L/d·v2/2g);局部水頭損失:Hj= ξ(v2/2g)。
其中,λ為沿程水頭損失系數(shù),與邊界的粗糙程度有關;ξ為局部水頭損失系數(shù),是由于水流邊界突然改變,水流隨著發(fā)生激烈變化,而引起的水頭損失;L為計算的管線長度;d為管子的管徑。
近年來,由于區(qū)域供熱和分散供熱,形成了各自獨立的供熱管網(wǎng)系統(tǒng),造成供熱管線長,增加了沿程水頭損失,供熱管路彎多、彎急,增加了局部水頭損失。供熱管道內(nèi)的水頭損失嚴重,直接影響供熱水流的循環(huán),從而降低了供熱效率。有的根據(jù)經(jīng)驗設計管路的管徑,忽略了水流的水頭損失,造成管道水流不連續(xù)循環(huán)。還有的由于用熱戶裝修改裝,改變管路,造成管路水流不暢,影響整個管網(wǎng)的供熱效果。如此種種,形成供熱管網(wǎng)的供熱不合理。究其原因,其主要是對供熱規(guī)劃、設計、施工的監(jiān)管不力。
盡管各級政府出臺了供熱相關管理條例,但在很大程度上僅僅停留在管理的層面上,缺乏監(jiān)督檢查力度。尤其一部分開發(fā)商,在一定的程度上只考慮工程造價,而忽視了供熱系統(tǒng)正常運行的可行性。因此要確實做好供熱系統(tǒng)的監(jiān)督檢查,必須從以下幾方面抓起:1)在工程建設規(guī)劃前期,供熱系統(tǒng)應經(jīng)供熱行政管理單位審查備案;2)在工程項目審批階段,供熱系統(tǒng)的規(guī)劃經(jīng)供熱行政管理單位審查通過,全盤考量供熱整體布局;3)設計圖審查時,要對供熱系統(tǒng)進行專項評審,選擇合理的供熱方案;4)在工程建設施工階段,供熱行政主管單位必須跟蹤監(jiān)督檢查,并有相關的檢查記錄,確保按設計施工;5)工程竣工時,對供熱系統(tǒng)管網(wǎng)進行專項驗收,對不合格的,嚴禁入網(wǎng)使用;6)在供熱期間,必須加強對供熱系統(tǒng)的監(jiān)督力度,及時對維修、維護進行監(jiān)督管理,并登記造冊,實施全方位的監(jiān)督管理。
隨著國家節(jié)能減排政策的深入發(fā)展,城市供熱作為一個能源消耗的企業(yè)來說,雖然在供熱方式上做了大量的工作,但真正扼制能源消耗的因素,還在于如何優(yōu)化供熱系統(tǒng)的安排、布置,盡量縮短供熱管線,使管道布設合理,從熱源廠至供熱用戶,減少急彎,死角,使水流順暢,提高熱量的利用效率。在工程建設中設計圖紙在某種程度上,只安排建筑內(nèi)部結構的供熱管網(wǎng),對建筑物室外主干管網(wǎng)涉及的極少,缺乏對整體管網(wǎng)的布局設計,或者是施工中對主干管網(wǎng)隨意布設,造成了進、出水管網(wǎng)的水流的不暢通,直接影響熱水的利用率,同時各小區(qū)與原有供熱管網(wǎng)的連接,缺乏科學的計算。有時甚至造成多彎道供熱,使熱量的損耗增大,供熱效果降低。由此種種,必須對供熱管網(wǎng)從宏觀到微觀加以監(jiān)督控制,從城市供熱規(guī)劃、設計、施工、驗收進行全方位的監(jiān)督管理。
在工程項目初步設計階段,全面了解熱網(wǎng)布設情況,針對熱網(wǎng)布設,合理安排建筑物供熱系統(tǒng)的布局,并申報供熱管理單位備案,施工圖審核時要專項審查供熱管道的連接、管徑變化、進出水口的連接,并進行驗算,及時修正管線布置的不合理設計,最大限度地使水流平順、暢通。在工程施工階段,對管材的粗糙程度進行監(jiān)督檢查,及時檢查閥門、連接段的焊接,減少管路的水頭損失。在工程驗收階段,必須由供熱管理單位進行專項驗收。不合格的工程嚴禁使用。確保供熱質量,節(jié)約能源,減少排放,構建和諧的人居環(huán)境。