浅析某热企一、二次老旧供热管网系统节能改造

李晓芳

摘要 随着城市建设发展，供热面积的不断增加，在热力网供热系统中，急需进行二次管网改造。本文针对某热企解决现有供热的安全隐患。

关键词 管网节能 改造 减排

一、前言

我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈，这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。

二、改造原则

（1）管网的改造应满足区域负荷的发展需求并兼顾到近、远期热负荷的发展，经过详细水力计算根据计算结果选取合适的管径。

（2）尽量沿原管网敷设路由。

三热补偿和保温

1.管道保温材料及外保护壳的选定。（1）保温材料的选定。目前，直埋热水管道保温材料大多采用聚氨酯硬质泡沫塑料，它的保温效果较好，还具有一定的抗压强度。因此本工程的热水管道均采用耐高温聚氨酯硬质泡沫塑料。

（2）外保护壳的选定。外保护壳～般有三种形式：①硬聚氯乙烯保护壳；②高密聚乙烯套管保护壳；③玻璃钢保护壳。其中，硬聚氯乙烯保护壳和高密聚乙烯套管保护壳造价相近，玻璃钢保护壳造价较前两种保护壳低约10%～15%；在性能上，前两种保护壳较玻璃钢保护壳强度高、耐久性较长，故使用寿命更长。综上所述，供热管道的外保护壳采用高密聚乙烯套管保护壳。

2管道伸缩器选型。本项目敷设方式虽然确定为无补偿直埋敷设，但无补偿并非完全不设补偿器。在管网敷设过程中，因城区道路等因素的影响和限制，管网的一些局部部位会出现管道闩身无法克服的应力问题，这时就必须少量运用同定墩和补偿器来解决，以保证整个一级热网系统的安全运行。

目前在热力管道上使用的伸缩器一般有两种：套筒式伸缩器和波纹管式伸缩器。套管式伸缩器价格较低，但在使用过程中容易漏水，运行检修量较大；波纹管式伸缩器价格较高，但在使用过程中不会漏水，运行中一般不需检修，只需定期检查其有无损伤。

根据上述比较，推荐选用波纹管式伸缩器，这样既可减少运行检修费用，又可减少热水漏失量，从而减少大量热损失和软化水损耗，利于提高热网运行期间的经济效益。

四、管网及其附件

1.阀门设置。根据《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010中的规定，为便于供热管网检修和运行，输送主干线每2km～3km装设一个分段阀门；输配支干线每lkm～1.5km装设一个分段阀门，支户线起点装设分支阀门，一、二次网分支设分支阀门全部采用软密封蝶阀。

2.管材、附件。（1）热网主材及附件的选用。①管网管用。管道选用螺旋缝电焊钢管，钢材为Q235-B，设计工作压力1.OMPa，管径≥250时，采用螺旋埋弧焊管，管径≤200时，采用无缝钢管。

②弯头、大小头、三通和封头。弯头：热网管道一般采用热压弯头，弯管采用煨弯，半径=1.5D～2.5D，弯头材质壁厚应与管材一致。大小头：工作压力PN≤1.0MPa，采用钢板焊制大小头。大小头的材质与管材一致。三通：采用钢管焊制三通，在安装时应在三通干管进行轴向补强。封头：根据《压力管道设计规程》，管径≤DN250，采用平焊封头，DN300≤管径≤DN450采用加强筋焊接封头，管径≥DN500，采用半球形封头。

（2）管道附件的设置及设备选型。①分段阀的设置及选型。根据国家行业标准《城镇供热管网设计规范》的要求，热网输送干线每隔2km～3km装设分段阀。②放气、放水阀的设置及选型。本热网工程考虑在管网低处设放水阀，高处设放气阀。阀门选型建议采用质量好的蝶阀，耐压1.0MPa，耐温150℃。

3.管材壁厚的选择。管材壁厚计算公式：

式中p为工作压力，D为钢管外径，σ为钢材许用应力，φ为基本许用应力修正系数，B为管道壁厚度附加值。

由于本工程换热站与各用热单位地形高差很小，因此考虑管网的承压能力等级为1.0MPa，管径分别为DN400、DN350、DN300、DN250、DN200、DN150、DN125、DN100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN32、DN25，其计算结果，见表l。

4.防腐、保温措施及材料选型。保温：直埋敷设的供热管道均采用以高密度聚乙烯为外壳，改性聚氨酯泡沫塑料保温的预制保温管。保温材料耐温不小于130℃。

保温接头措施：钢管焊接完成水压试验后，安装接头套管并在接头套管上开两个孔，一个是排气孔，另一个是注塑孔，用热收缩带式或热收缩套把接头套管两头封死后发泡，封发泡口，完成钢管焊接口热网管道及附件，应涂刷耐热、耐温、防腐性能良好的涂料。本工程选用环氧煤沥青作为管道防腐涂料。

五、节能量计算 根据《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）新疆维吾尔自治区实施细则》的规定，乌鲁木齐市的采暖期天数是180天，耗热量综合热指标不应超过55W/m2，全部房间平均室内计算温度按20℃计算，根据乌鲁木齐经验算法，室内温度每上升或下降1℃，热能将增加或减少约5%.的幅度，原辖区供热22℃以上的占供热区域总面积的35%左右，综合以上因素，通过调整管网的平衡，调节换热站内运行情况，可综合节热约为25%左右。 改造前采暖期供热单耗为l6.92m3/m2燃气，预计改造后供热单耗为13.7m3/m燃气。则改造后可节约（16.92-13.7）×（22+8）万m2=96.6万方燃气；改造前采暖期供热用电单耗为1.2度/m2，预计改造后供热单耗为l度/m2。则改造后可节约用电量：（1.2—1）×（22+8）万m2=6万度电。

根据实际运行情况，一，二次网改造前供热用水单耗0.12m3/m2.一，二次网跑冒滴漏等问题失水率为8%，预计改造后失水率为2%。

则改造后可节约软化水量：（0.12×8% -0.12×2%）×（22+8）万m2=0.22万方水。

六、结束语

随着实施国家西部大开发政策的不断深入，城市基础设施建设的问题日益显得重要。通过本次工程的实施，能够更好地提高集中供热热源对整个镇区的供热覆盖，改善供热区域内的供热安全和供热质量，完善镇区基础设计的建设；同时也改变了供热企业浪费资源严重，能源投入與产出不成比例的现象。

经过前述章节的技术论证和经济分析，可以得出如下结论：该工程项目的建设是必要的、可行的，也是很迫切的。该项目建成后。

（1）集中供热面积增加，社会效益显著，经济效益较好，节能效果明显。

（2）本地区大气环境污染将得到改善。

（3）提高供热质量，提高供热安全保障度。