谈集中制水方式在集中供热系统中的应用

武 修 源

(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030001)

谈集中制水方式在集中供热系统中的应用

武 修 源

(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030001)

通过对集中供热补水系统设置、设备选择和系统水质要求进行介绍，以某热力公司为例，结合当前采用各热力站分散制水的现状，分析了分散制水的不利因素，提出采用集中制水的方案，扼要概括了其优势、需要注意的事项及可采取的一些防范措施。

水质要求，集中制水，优势，防范措施

1 集中供热补水系统设置

1.1 补水系统组成

对于集中供热系统分散制水模式，补水系统由补水泵、软水箱和软化设备组成。软水箱用于储备软化水以提供足够的软水量；软化设备通过树脂交换将市政自来水中的钙、镁离子去除；补水泵为系统进行注水及补水定压。

1.2 补水设备选择要求

1)补水泵选择：补水泵流量根据补水量和事故补水量等因素确定，一般不小于供热系统循环水量的2%，事故补水量不小于供热系统循环水量的4%；补水泵一般设置为两台，互为连锁，其中一台备用；补水泵的扬程为补水定压点的压力加0.03 MPa～0.05 MPa。

2)软水箱一般设置为开式水箱，设置检查口、溢流管、液位计和排污管等，设计水箱容量一般为正常小时补水量的4倍～5倍。

3)软水设备一般采用钠离子树脂交换器，设置两台软化罐，以在不影响补水的情况下进行再生。软水设备的容量按下式计算：

D=K(D1+D2)。

其中，D1为热网漏水量，按系统水容量的1%考虑；D2为水处理系统自耗水量；K为富裕系数，取K=1.20。

1.3 补水系统的作用

1)向系统内注水。各热力站所供用户庭院网因经过一个停暖期的放置失水或用户自行进行庭院网改造维修等原因会导致管道内水泄漏。因此，为满足供热需求，保证管网内满水且具备一定的压力，需在供热前向管网内重新进行注水，这就需要由设置在热力站内的补水系统装置来完成。

2)定压。为保证系统内高温热水不气化、不倒空，就需要管网系统持续保持一定的压力，在实际的运行过程中，管网中的水会因为正常损耗或跑水事故等原因不同程度的有所损失，因此需对供热系统设置定压点，通过补水泵进行补水以满足压力要求。

2 集中供热系统水质要求

2.1 水质软化意义

天然水中含有较多的杂质，包括悬浮物、胶体和溶解物质。市政自来水经过处理后，大部分悬浮物和胶体被清除，但水中部分溶解盐仍存在于水中。

若将其直接应用于供热系统会因为水被加热产生大量水渣和水垢，水垢会附着在换热器、管道及散热器的内壁，造成受热面的换热严重破坏，导致热能浪费；同时内壁结垢后会使水的流通截面减小，水循环的流动阻力增加，影响循环回路的正常工作。因此，需要对集中供热系统中循环水进行软化处理。

2.2 软化水水质指标

软化水水质是保证热力系统良好运行的基本条件，在实际操作中必须严格控制。根据热力规范及所在热力公司内部管理规定，现行保证循环水不结垢的水质指标如表1所示。

表1 现行保证循环水不结垢的水质指标表

3 集中供热系统分散制水方式

3.1 分散制水

分散制水是指为满足各热力站庭院网注水及正常循环定压补水要求，在各站内安装一套补水系统，分别设置一套软化水制水设备，用于制备软化水的制水方式。

3.2 分散制水的不利因素

分散制水需要在每个热力站内安装一套软化水制水设备，并需要安排人员值班，给投资、日常保养和管理等方面带来诸多不利影响，具体归纳为以下几点：

1)采取分散制水方式，每个热力站制水人员能力和责任心不尽相同，易造成某一热力站水质不合格；2)对一个较大的集中供热系统而言需要的人员较多，对日常管理工作提出了较高要求，管理工作繁琐；3)每座热力站设置一套软化水制水设备，增加设备的初投资和日常保养费用，提高了生产成本；4)随着自控技术的日趋成熟，热力站管理模式逐步向无人值守方向发展。采用人员巡视制水又难以保证水质，往往会因为巡视不及时造成水质超标，不利于无人值守管理模式的开展。

除此之外，还存在水费结算点较多、用水量难以控制、各热力站用盐采购等诸多方面的不利影响。

4 集中制水方案的提出

以某热力公司实施集中制水为例进行阐述说明。

4.1 基本概况

该热力公司热源为3台64 MW燃煤锅炉，负担320万m2供热负荷，供热区域内共有热力站48座，设置一补二热力站23座；各站供热负荷在0.5万m2～30万m2之间。

结合历年采暖季实际补水量统计结果，一次网及各热力站实际补水量合计值平均为36 t/h。

现有一次网补水点两处，软化设备制水能力均为15 t/h，两处补水点分别设置容水能力为600 t和200 t软化水水池，可以满足一次网及一补二热力站日常及小事故的补水要求。

现拟将此供热系统改造为集中制水管理模式，所有热力站采用一补二补水定压方式。

4.2 集中制水概念

集中制水是指改变原有的制水模式，所有热力站均改为一补二系统(依靠一次网水进行补水定压)，设置一个或几个集中的制水点进行补水，从而满足各站生产用水的需求。

4.3 集中制水实施方案

在技术改造方面,为保证热力站全部改为一补二热力站后的补水需求，考虑市政自来水的供应能力等因素，对补水点设置作如下改造：

1)适当提高现有两个制水点的制水能力，将原来软化设备制水能力提高为30 t/h；

2)另外设置一个补水点，设计补水能力为25 t/h，新增设一座具备100 t储水能力的软化水箱;

3)联系市政自来水公司对现有三个制水点自来水进行扩容。

在日常管理方面,依靠站内可靠的自控设备进行自动控制，辅助少量人员巡视，保证热力站的运行安全，三个制水补水点分别设置运行人员倒班，进行软化水制备及补水；在热力站内安装监控摄像头，检测热力站大门及压力等部位，并将信号远传至中控室进行实时监测。

4.4 集中制水点设备安装示意图

各集中制水点软化水系统设备安装示意图见图1。

4.5 集中制水方案优势

集中制水方案改变了原有管理模式，变分散管理为集中管理，使日常管理变得更为简洁方便；减少了运行人员数量；节约设备投资和日常维护保养量；有效保证了各热力站补水水质，避免了某一热力站水质超标的情况发生。

4.6 集中制水经济分析

根据测算，实施集中制水方案改造后该公司可节约运行人员96名，按1 500元/(人·月)的工资标准计算，每个采暖季可节约运行成本72万元；原有补水点改造及新增补水点设备安装需新增投资100万元，两个采暖季即可初显成效，收回投资成本实现节约。

5 集中制水方案不足及措施

5.1 集中制水方案存在的不足之处

采用集中制水方案后，在实际运行中可能会面临以下几个方面的实际问题：

1)在供热初期，对庭院网进行补水时可能会发生多个热力站同时补水造成集中制水点水量不够用的情况；

2)当发生失水现象时，全网所供热力站较多，难以立即发现是哪一座热力站所供庭院网发生了跑水事故；

3)事故补水点较多时，软化水出水量难以维持较长时间；

4)制水点发生停水故障时，可能会因水量不足，导致大范围热力站停供，造成严重的供热事故。

5.2 采取的技术措施

针对以上可能存在的安全隐患，提出技术以及管理措施如下：

1)对用户实行分片管理，按片区划分情况进行有组织补水，认真测算各个热力站用户所用补水量及所需补水时长，合理安排各用户补水日期，逐片分站进行注水。

2)在热力站内设置补水检测报警装置。对使用补水泵补水热力站，检测水箱水位和补水泵，水箱液位低于某一值或补水泵长时间补水不停时，实现自动报警功能，提示值班人员，该站发生跑水事故。

3)关闭存在跑水事故热力站的一次网阀门，关停该热力站，尽可能减少事故造成影响的范围。

4)加大其他制水补水点的补水量，或临时设置新的制水补水点进行补水替代任务。

6 结语

实行集中制水虽然存在它自身的一些不足，但相对于分散制水而言，它的优势也是显而易见。随着自控技术的逐渐成熟的不断完善，集中制水方式在今后的集中供热中会发挥越来越高效的作用。

[1] 王宇清.供热工程[M].北京：建筑工业出版社，2004.

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:建筑工业出版社，2008.

Discussion on the application of water centralism ways in central heating system

Wu Xiuyuan

(DongshanBranch,TaiyuanHeatingPowerCompany,Taiyuan030001,China)

Through the analysis on centralized heating water supply system setting, equipment selection and systems water quality requirements, taking a heating company as an example, combining with currently used water dispersion status in each thermal station, analyzed the unfavorable factors of water dispersion, put forward using the water centralism dispersion scheme, briefly reviewed the advantages and matters needing attention and some preventive measures could be taken.

water quality requirement, water centralism, advantage, prevention measure

2015-03-25

武修源(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)16-0128-03

TU995

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