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论选煤厂采暖设计需要改进的几个问题 中煤国际工程集团选煤设计研究院 王 振 摘 要 在选煤厂的设计中,采暖设计不仅直接关系到正常的生产秩序,而且对改善人们的 工作环境也起着重要的作用。作者从四个方面论述了需要改进的问题,指出选煤厂的采暖设计 应不断适应采暖技术的新潮流,使用新技术、 新产品,以达到提高设计水平,降低能耗,扩大采暖 面积,提高采暖效率,更好地为生产服务。 关键词 采暖设计 工作环境 中图分类号 TD928.5 文献标识码 A 在选煤厂的采暖设计中,经常出现采暖温度达不 到设计要求或冷热不均的现象,严重影响了生产的正 常进行;同时也存在着热量损失大、 能耗高、 采暖效率 低、 运行费用高等问题。其原因是多方面的,从采暖 设计的角度的有必要改进。 1 供热管网的敷设方式 管网的热效率与敷设方式有着很大的关系。在 选煤厂的采暖设计中,常用的管网敷设方式有架空敷 设、 地沟敷设、 直埋敷设等几种。架空敷设由于影响 厂区环境、 热损失大而采用较少,尤其是在用蒸汽采 暖时,需增设回水池及泵房。从实际情况来看,采用 地沟敷设方式的较多,其优点在于便于检修及维护; 但也有明显的缺点,首先是工程造价太高,其次是经 过长期运行,地沟管道的保温层会产生开裂、 损坏以 及地沟进水,保温材料经水浸泡,严重影响保温效果, 管网热损失大幅度增加,造成了能源的浪费,严重影 响了管网热效率。 目前,预制保温管道直埋敷设的应用在我国日益 广泛。直埋管道是以改性聚氨脂为保温材料,以高密 度聚乙烯为保护壳的预制保温管道,其耐温可达 150℃。 优点在于占地面积小、 施工方便、 保温性能 好,能减少工程投资和维护工作量小。据资料介绍, 采用直埋敷设沿途温降约为0. 34℃ Πkm,而架空敷设 为0.85℃ Πkm,地沟敷设为0. 75℃ Πkm;而且直埋敷设 维护也十分方便,在阀门及管件处设置检查井即可, 只要维护合理,直埋管道的寿命可达15年。因此,在 选煤厂供热管网设计中推广预制保温管直埋敷设,不 仅可以减少能耗、 降低工程造价,也可以保证管网热 效率的提高。 2 热水采暖系统的水力调节 热水采暖近年来在选煤厂的设计中得到广泛的 应用,但热水采暖系统普遍存在着水力失调的问题, 即在实际运行时,流经各建筑物或采暖设备的水量与 设计水量不符,因而出现远、 近端水量分配失调,进而 导致热力失调,造成近热远冷的现象。为此,在设计 和使用中,往往采用加大循环水量的办法来缓解这种 矛盾,造成供水温度降低,供回水温差减小,既影响了 采暖效果,又增加了能耗。究其原因,是系统中无有 效控制流量的设备。目前,调节流量的办法只有凭经 验一遍遍逐个调节各支路的阀门,既麻烦又很难达到 理想的状态;而且,由于热水采暖系统是一个复杂的 水力系统,只要有一个热用户或采暖设备的流量发生 改变,就会引起其他热用户或采暖设备流量的变化, 因此,使用手动调节根本无法满足不断变化的要求。 在国内的民用采暖设计中,已广泛地使用了自力 式流量调节阀及其相关的新产品,有效地克服了热水 采暖系统的水力失调问题。自力式流量调节阀是一 种能进行动态调节的水力平衡元件,利用系统自身具 有的能量压差 , 机械作用在自动调节的阀瓣上,不 需要外加动力,即可自动消除系统剩余压头及压力波 84 问题探讨 煤 炭 工 程 2001年第11期 动所引起的流量偏差,消除阀后压力的异常变化,稳 定被控系统的运行工况。使用自力式流量调节阀安 装方便、 操作简单,只需按设计流量一次性设定即能 利用压差实现自动控制系统流量,极大地降低了系统 的调试工作量。据资料介绍,使用自力式流量调节阀 及其相关的产品,可实现节电25～30 ,节煤15～ 20 ,节水25～30 ,增加供热面积25～30 。原来 该类产品均为进口,价格昂贵,用户难以承受,现在国 内已有了同类型的产品,价格约为进口产品的1Π10。 因此,在选煤厂采暖设计中应推广使用自力式流量调 节阀及其相关产品,解决采暖系统水力失调问题,避 免大流量小温差的运行方式,实现热量的合理配置, 降低能耗,提高供热效率。 3 散热设备的选用 在选煤厂采暖设计中,钢制排管散热器仍在大量 使用,由于其热效率低,占地面积大,在设计中布置困 难,而且制作时材料消耗量大,十分不经济,在今后的 设计中应尽量避免使用。近年来,钢制复合式散热器 及其相关产品的应用越来越广泛。钢制复合式散热 器是在吸收了串片型散热器散热面积大、 金属热强度 高和管柱型散热器水容量大、 热稳定性好的特点基础 上研制而成,强化了辐射和对流散热效果,具有散热 量大、 耐腐蚀、 外形美观等特点,而且从投资上也比较 节省,是一种较为理想的替代钢制排管散热器的采暖 设备。 模块型厂房由于建设周期短,施工方便,工程造 价低等优点在选煤厂设计中得到了广泛的应用,同时 也给这类厂房的采暖设计带来了新问题。模块型厂 房由于其内部均为钢制工作平台,可供布置散热器的 地方只有底层平面四周。使用普通散热器由于可布 置的数量有限,远远不能满足采暖要求,大型厂房尤 其如此。为弥补散热量的不足,常采用增设暖风机的 办法来解决,不仅增加了设备投资,而且由于空气对 流的加剧,导致厂房内的温度梯度更加明显,采暖效 果不理想,对于大型厂房而言,因暖风机数量的增多, 情况尤甚。钢制复合式散热器及其相关产品在制造 中散热器高度不受局限,最高可达2.5m以上,可大大 提高散热器的散热面积,减少暖风机的使用,使热量 的分布更为合理,缓解底层采暖效果不理想的状况。 4 阀门的选用 目前,在选煤厂采暖系统中普遍采用闸阀和截止 阀。 这两种阀门均存在着开关不灵,泄漏严重的问 题,造成水和热量的很大浪费,也给采暖系统的维护 及检修造成极大的不便,甚至会因为阀门的失灵而导 致供暖系统的瘫痪。 据资料介绍,国外的采暖系统中早已淘汰了闸阀 和截止阀,而代之以蝶阀和球阀。这两种阀门的特点 是开关灵活、 无泄漏、 安装简单、 免维护。因此,为了 使采暖系统管理更加灵活方便、 防止泄漏,在选煤厂 采暖设计中应注意尽量采用蝶阀和球阀,逐步减少闸 阀和截止阀的使用。 以上的问题,有的已经不算新了,在选煤厂的采 暖设计中也曾应用过蝶阀和球阀,但并没有得到很好 的重视和强调,故用得不广泛。选煤厂的采暖设计应 不断适应采暖技术潮流和发展,使新技术、 新产品及 时应用到我们的设计工作中去,提高设计水平,达到 降低能耗,扩大采暖面积,提高采暖效率的目的,更好 地为生产服务。 责任编辑 马光辉 94 2001年第11期 煤 炭 工 程 问题探讨