淺析某熱企一、二次老舊供熱管網系統節能改造

李曉芳

（烏魯木齊熱力工程設計研究院新疆烏魯木齊830000）

淺析某熱企一、二次老舊供熱管網系統節能改造

李曉芳

（烏魯木齊熱力工程設計研究院新疆烏魯木齊830000）

隨著城市建設發展，供熱面積的不斷增加，在熱力網供熱系統中，急需進行二次管網改造。本文針對某熱企解決現有供熱的安全隱患。

管網節能 改造 減排

一、前言

我國經濟快速增長，各項建設取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環境代價，經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳，群眾對環境污染問題反應強烈，這種狀況與經濟結構不合理、增長方式粗放直接相關。不加快調整經濟結構、轉變增長方式，資源支撐不住，環境容納不下，社會承受不起，經濟發展難以為繼。只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展，才能實現經濟又好又快發展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關注。

二、改造原則

（1）管網的改造應滿足區域負荷的發展需求并兼顧到近、遠期熱負荷的發展，經過詳細水力計算根據計算結果選取合適的管徑。

（2）盡量沿原管網敷設路由。

三熱補償和保溫

1.管道保溫材料及外保護殼的選定。（1）保溫材料的選定。目前，直埋熱水管道保溫材料大多采用聚氨酯硬質泡沫塑料，它的保溫效果較好，還具有一定的抗壓強度。因此本工程的熱水管道均采用耐高溫聚氨酯硬質泡沫塑料。

（2）外保護殼的選定。外保護殼一般有三種形式：①硬聚氯乙烯保護殼；②高密聚乙烯套管保護殼；③玻璃鋼保護殼。其中，硬聚氯乙烯保護殼和高密聚乙烯套管保護殼造價相近，玻璃鋼保護殼造價較前兩種保護殼低約10％～15％；在性能上，前兩種保護殼較玻璃鋼保護殼強度高、耐久性較長，故使用壽命更長。綜上所述，供熱管道的外保護殼采用高密聚乙烯套管保護殼。

2.管道伸縮器選型。本項目敷設方式雖然確定為無補償直埋敷設，但無補償并非完全不設補償器。在管網敷設過程中，因城區道路等因素的影響和限制，管網的一些局部部位會出現管道自身無法克服的應力問題，這時就必須少量運用固定墩和補償器來解決，以保證整個一級熱網系統的安全運行。

目前在熱力管道上使用的伸縮器一般有兩種：套筒式伸縮器和波紋管式伸縮器。套管式伸縮器價格較低，但在使用過程中容易漏水，運行檢修量較大；波紋管式伸縮器價格較高，但在使用過程中不會漏水，運行中一般不需檢修，只需定期檢查其有無損傷。

根據上述比較，推薦選用波紋管式伸縮器，這樣既可減少運行檢修費用，又可減少熱水漏失量，從而減少大量熱損失和軟化水損耗，利于提高熱網運行期間的經濟效益。

四、管網及其附件

1.閥門設置。根據《城鎮供熱管網設計規范》CJJ34-2010中的規定，為便于供熱管網檢修和運行，輸送主干線每2 km～3 km裝設一個分段閥門；輸配支干線每1 km～1.5 km裝設一個分段閥門，支戶線起點裝設分支閥門，一、二次網分支設分支閥門。閥門全部采用軟密封蝶閥。

2.管材、附件。（1）熱網主材及附件的選用。①管網管材的選用。管道選用螺旋縫電焊鋼管，鋼材為Q235-B，設計工作壓力1.0 MPa，管徑≥250時，采用螺旋埋弧焊管，管徑≤200時，采用無縫鋼管。

②彎頭、大小頭、三通和封頭。彎頭：熱網管道一般采用熱壓彎頭，彎管采用煨彎，半徑=1.5D～2.5D，彎頭材質壁厚應與管材一致。大小頭：工作壓力PN≤1.0 MPa，采用鋼板焊制大小頭。大小頭的材質與管材一致。三通：采用鋼管焊制三通，在安裝時應在三通干管進行軸向補強。封頭：根據《壓力管道設計規程》，管徑≤DN250，采用平焊封頭，DN300≤管徑≤DN450采用加強筋焊接封頭，管徑≥DN500，采用半球形封頭。

（2）管道附件的設置及設備選型。①分段閥的設置及選型。根據國家行業標準《城鎮供熱管網設計規范》的要求，熱網輸送干線每隔2 km～3 km裝設分段閥。②放氣、放水閥的設置及選型。本熱網工程考慮在管網低處設放水閥，高處設放氣閥。閥門選型建議采用質量好的蝶閥，耐壓1.0 MPa，耐溫150℃。

由于本工程換熱站與各用熱單位地形高差很小，因此考慮管網的承壓能力等級為1.0 MPa，管徑分別為DN400、DN350、DN300、DN250、DN200、DN150、DN125、DN100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN32、DN25，其計算結果，見表1。

表1　管材壁厚選用

4.防腐、保溫措施及材料選型。保溫：直埋敷設的供熱管道均采用以高密度聚乙烯為外殼，改性聚氨酯泡沫塑料保溫的預制保溫管。保溫材料耐溫不小于130℃。

保溫接頭措施：鋼管焊接完成水壓試驗后，安裝接頭套管并在接頭套管上開兩個孔，一個是排氣孔，另一個是注塑孔，用熱收縮帶式或熱收縮套把接頭套管兩頭封死后發泡，封發泡口，完成鋼管焊接口保溫。

防腐：熱網管道及附件，應涂刷耐熱、耐溫、防腐性能良好的涂料。本工程選用環氧煤瀝青作為管道防腐涂料。

5.改造一、二次管網材料統計。詳見表2、表3、表4、表5、表6。

表2　友好小區需要改建的管網工程量統計

表3　蓄科院小區需要改建的管網工程量統計

表4　養護處小區需要改建的管網工程量統計

表5　需要改建的二次管網工程總量統計

表6　需要改建的一次管網工程總量統計

五、節能量計算

根據《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）新疆維吾爾自治區實施細則》的規定，烏魯木齊市的采暖期天數是180天，耗熱量綜合熱指標不應超過55 W/㎡，全部房間平均室內計算溫度按20℃計算，根據烏魯木齊經驗算法，室內溫度每上升或下降1℃，熱能將增加或減少約5％的幅度，原轄區供熱22℃以上的占供熱區域總面積的35％左右，綜合以上因素，通過調整管網的平衡，調節換熱站內運行情況，可綜合節熱約為25％左右。

改造前采暖期供熱單耗為16.92m3/㎡燃氣，預計改造后供熱單耗為13.7m3/㎡燃氣。則改造后可節約（16.92-13.7）×（22+8）萬㎡=96.6萬方燃氣；改造前采暖期供熱用電單耗為1.2度/㎡，預計改造后供熱單耗為1度/㎡。則改造后可節約用電量：（1.2-1）×（22+8）萬㎡=6萬度電。

根據實際運行情況，一，二次網改造前供熱用水單耗0.12 m3/㎡，一，二次網跑冒滴漏等問題失水率為8％，預計改造后失水率為2％。

則改造后可節約軟化水量：（0.12×8％-0.12×2％）×（22+8）萬㎡=0.22萬方水。

六、結束語

隨著實施國家西部大開發政策的不斷深入，城市基礎設施建設的問題日益顯得重要。通過本次工程的實施，能夠更好地提高集中供熱熱源對整個鎮區的供熱覆蓋，改善供熱區域內的供熱安全和供熱質量，完善鎮區基礎設計的建設；同時也改變了供熱企業浪費資源嚴重，能源投入與產出不成比例的現象。

經過前述章節的技術論證和經濟分析，可以得出如下結論：該工程項目的建設是必要的、可行的，也是很迫切的。該項目建成后。

（1）集中供熱面積增加，社會效益顯著，經濟效益較好，節能效果明顯。

（2）本地區大氣環境污染將得到改善。

（3）提高供熱質量，提高供熱安全保障度。

［1］CJJ34-2010，城鎮供熱管網設計規范.

［2］GJJ/T81-2013，城鎮供熱直埋熱水管道技術規程.

［3］CJJ105-2005，城鎮供熱管網結構設計規范.