旧居民小区室外供暖管网节能改造研究论文_刘忠鑫,王国清

国网东北分部云峰发电厂 吉林集安 134200

摘要:目前,城市的供热事业正处于实施能源环境战略的关键时期,面临人口、资源、环境以及能源价格上涨的多重压力。供热发展要同时满足城市发展与环境的需求,就必须坚持走内涵式发展的道路,在充分利用清洁能源和可再生能源的同时,大力挖掘现有供热设施的能力,对老旧小区供热设施及管网进行更新改造,全面提高供热及能源利用效率。这是节能减排、增强供热保障、提高供热效率、改善民生的重要举措,是实现居民小区供热发展目标的重要措施。

关键词:供热管网;老旧小区;改造

1 供热管网存在的主要问题及产生原因

1. 1 存在的主要问题

1)供热管网超期运行,老化腐蚀严重,供热事故频发。

2)供热管网年久失修,跑、冒、滴、漏严重,各种原因致使供热管沟长年积水,造成管网保温层脱落、阀门锈蚀渗漏、补偿器及支架腐蚀失效等。由于热效率低下,热损失在 20 % 以上,不仅造成能源大量浪费,而且严重影响用户的采暖质量。

3)供热管网缺乏质量和能耗的调节和计量手段,不仅造成水力工况失调,冷热不均,而且由于没有计量造成了粗放运行,能耗责任不清,能耗浪费严重。

1. 2 原因分析

1)企业资金不足。

由于供热体制改革滞后,个别小区由物业自行负责供热,未并入区域集中供热管网。各种原因造成供热欠费,使供热单位入不敷出,只能维系日常供热,无力对管网进行更新改造。

2)设施先天不足。

目前,大部分供热管网是 20 世纪 90 年代左右修建的。其敷设方式部分为半通行或不通行地沟,采用砖混结构,防水性差,加之管理水平较低,不能及时抽水,造成沟内积水严重,长年浸泡供热管道。致使供热管道保温层破损脱落,管道外部腐蚀严重,大量热能损失在管网输送上。

3)自动化水平低。

受资金限制,70% 以上的管网没有设置调节装置及计量装置,运行时大多采用“大流量、小温差”的不经济运行方式,使得供热管网的自动化水平很低,无法实现手动或自动调节。造成管网热损失较大、水力失调现象十分严重,导致热能、电能及水资源的极大浪费。

2 供热管网改造设计

2. 1 初步调查

初步调查是供热管网改造前很重要的步骤。

1)与供热管理单位进行沟通,了解小区供热热源的来源,供热管网所负担的供热范围及供热面积,是否负担小区外建筑的供热,小区供热管网运行情况等。这些都是至关重要的问题,以便于下一步能够清晰地梳理现状管网。

2)开井判断现状管网敷设方式、管径及管线、附件、阀门等损坏程度,梳理现状管网走向。

3)进行入户调查。了解建筑建设年代、保温情况、户内供热情况、住户供热感受等。

4)复核测量成果的可靠性。

2. 2 供热管网改造设计要点

近几年供热管网改造的实践证明,供热管网改造不是单纯的老管换新管,而是需要从各方面认真地去考虑,进一步优化现状管网,提高热能利用效率,减少不必要的能源浪费,满足居民冬季供热需求。

2. 2. 1 管网布置

先按照现状管网分布绘制简图,再在此基础上优

1)尽量缩短热源与供热末端之间的距离。

2)合并管网运行期间陆续改造所造成的多分支、多路由管线。

3)如果现状管道敷设位置不利于后期检修则调整路由。

2. 2. 2 管道敷设方式选择

老旧小区现状供热管道的敷设方式有 2 种,分别是直埋敷设、通行地沟与不通行地沟敷设。不通行地沟敷设与直埋敷设的比较,见表 1。

表1 不通行地沟敷设与直埋敷设比较

由于现状地沟有所损坏,且不满足现行规范的要求,因此不能继续使用。考虑到老旧

小区地下管线空间非常狭小,改造时间非常有限,直埋敷设更适合该类工程。因此改造后管道敷设方式均采用直埋敷设。

管道直埋敷设有 2 种方式:无补偿方式与有补偿方式。无补偿方式不需要设置专用补偿器,但需要管道预热后进行回填;有补偿方式为无固定点自然弯管自然补偿方式与有固定点设置补偿器进行补偿的方式。表 2 为 2 种补偿方式的比较。

表2 无补偿方式与有补偿方式比较

2. 2. 3 管道补偿方式选择

从表 2 可以看出,在直埋敷设中无补偿方式优于有补偿方式,而自然补偿方式又优于设置补偿器补偿方式。但鉴于建设时间很短,只能选择有补偿方式。在进行老旧小区供热管网改造时其他专业管线不进行改造,为了避免与现状其他管线的交叉碰撞,考虑按照原路由原高程进行敷设。补偿方式尽可能利用原路由拐弯进行自然补偿。当自然补偿不能满足管道热膨胀要求时,选择采用直埋外压波纹管补偿器进行补偿。直埋外压波纹管补偿器用于吸收直埋管线的轴向位移,不用做小室,可以随管线直接埋地敷设,具有自导向能力,终身免维护,能提供较大的补偿量。选择该补偿器可以减少补偿器和小室的数量,降低运行检修量及成本。

2. 2. 4 供热管网调节与控制

为了达到节能减排,提高能源利用效率,需加强对供热管网的调节与控制,具体措施有以下 3 方面:

1)在设计供热管网时必须进行水力平衡计算。

2)在建筑物热力入口处应安装具有调节功能的水力平衡装置。

3)供热系统进行热计量改造时,应对系统的水力工况进行校核。当热力入口资用压差不能满足改造后的供暖系统要求时,应采取提高管网循环泵扬程或增设局部加压泵等补偿措施,以满足室内系统资用压差的需要。

3 施工注意事项

1)注意记录现状管网情况。

在拆除现状管网时务必要注意记录现状管网的管径、根数、走向,然后与现状实测图、

设计图进行核对,如果有出入,必须通知设计单位、业主、供热管理单位重新进行校核。受目前管线探测技术的限制,加之小区私搭乱建占压管线的情况,都会造成现状管线调查结果有误。小区内供热管线错综复杂,有的只是从小区内穿过而供往其他小区的主线,有的热力入口来回穿越几个楼栋,有的楼栋热力入口分散隐蔽,发现这些问题后都要重新复核管线布置情况,检查是否做到建筑物采暖末端全覆盖。另外,不可切断通往其他小区即改造范围外的管线。从各方面都无法了解到情况的不明管线须按原位原管径进行恢复,不可随便做调整。

2)注意现状地基处理。

现状管线拆除后,需对现状地基承载力进行复核,若地基承载力达不到要求,则需进行地基处理。如遇超挖或回填,需用 9 % 的灰土分层碾压夯实,分层厚度不大于 20 cm。

3)供回水管线的衔接。

施工时务必要注意在供热管理单位的配合下做好供回水管线的标记。在改造范围内外节点处、与室内采暖系统衔接处,供回水管线不得接反。一旦接反,室内采暖系统无法正常循环,需要返工,既耽误工期、增加投资,又影响正常供热。

4 结语

老旧小区供热管网建设改造,既提高了改造区内市民的用热质量,也提高了改造区内市民的整体生活质量,这是建立和谐社会、创建文明城区的重要举措,具有良好的社会效益。同时,通过对管网的更新改造,提高了管网运行的安全度,降低了跑、冒、滴、漏事故的发生,降低了管网漏损率,达到了“节能减排”的要求,从而提高了企业的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]北京市煤气热力工程设计院有限公司,等 . 城镇供热管网设计规范:CJJ 34-2010[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]许文发,李德英 . 供热工程 [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2004:172-176.

论文作者:刘忠鑫,王国清

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期

论文发表时间:2018/9/3

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