【摘要】本文通过几个具体的工程案例,简单分析了热力设计对供热运行的影响和制约,阐述了设计工作对供热项目的关键作用和重要意义。
【关键词】热力设计和供热运行
对于一个供热项目而言，热力设计应该是一根贯穿始终的主轴，是该项目的灵魂。设计质量的好坏，不但直接影响到项目建设的费用和进度。更为关键的是必将终生影响到供热项目的运行效果和经济效益。从另一个层面上说，即设计方案的确定、设计水平的优劣，决定了供热运行的质量和效益。近年来，随着城市集中供热的大量普及，由于供热设计的合理与否，运行管理是否符合企业的自身现状等原因，使得各供热企业之间的供热质量和供热效益存在着巨大的差异。因为设计粗糙和失误，造成供热运行困难，甚至无法试车的事故屡有发生。迫使部分供热项目还没供热运行，就得进行改造。重复建设、浪费严重。
造成供热项目设计出现偏差、设计工况脱离实际供热现状的原因是多方面的。除去社会环境变化、城市建设速度加快等外界因素影响，供热设计与供热运行的相互脱节，理论计算的参数和设定数值与实际现状偏差过大，设计方案不准确，选用的设备与现实状况不匹配，供热理论与运行实践无法有机结合等等诸多原因外，主持和确定方案的设计人员缺乏对具体项目和实际现状的详细分析研究，设计参数和设备选型过于保守、安全系数层层叠加，对供热项目的现状、近期、远期运行缺乏有机的衔接和过渡，水力平衡计算不准确，对热力失调未采取有效的控制措施等等因素，才是真正影响供热运行质量和企业经济效益的主要原因之一。产生的直接后果就是绝大多数的实际运行工况都背离了热力设计的设定工况，而且相距甚远，致使相当一部分企业的供热运行处于无序和盲目的状态下忙于应付。供热质量得不到应有得保证，能耗成本却居高不下。远远无法达到预期的节能效果和经济效益。
这方面的工程案例和经验教训确实不少，足可引以为诫。例如：
1. 某一高温热水锅炉房，补水泵却设计为H=230mH2O扬程的蒸汽锅炉补水泵，又没设计变频启动，结果一补水就超压、根本无法试车，只能重新更换补水泵。
2. 另一高温水锅炉房，不知为何补水泵扬程只设计为H=32mH2O，试车时锅炉热水倒灌，补水泵根本补不进去水，造成锅炉缺水汽化，还没运行就得更换新补水泵。
3. 某锅炉房供热系统，设计过于保守或是未经过详细的水利计算，设备选型的安全裕量过大。选用的循环泵扬程过高，而流量又相对过小，电机的功率偏高。运行时只能将循环泵的出口阀关至1/2—1/3，否则电机就过载，只能多开一台循环泵，电耗翻番。
4.某供热企业下设10多个换热站，原设计偏离实际现状，设备匹配不合理，造成电耗偏高，水力失调和热力失调严重。经过对多数换热站的二次改造，重新组合，调配各换热站之间的循环泵，对扬程高、流量小的循环泵进行叶轮切割（人为地增大流量，降低扬程），不仅提高了供热质量，而且电耗同比下降了15%以上。
5. 某些供热项目，设计上不做具体的现场堪察和分析，更不考虑用户的具体位置以及企业的技术力量和运行管理状况，盲目地在每个换热站均装设了电动三通阀，运行中发现处于管网末端的用户本身流量欠缺很多，再从三通阀分离一部分后，供热效果更差。不得已只能将三通阀逐步拆除弃用，造成不必要的浪费。
6. 在并网供热设计上，往往只是将原有的庭院管网供热统简单地并入集中供热管网即可，不做具体得分析比较和水力平衡计算，也不进行必要的改造，一旦运行就会出现这两种系统互不适应，相互影响和制约的问题。还有的设计将地暖系统直接并入二次管网供热系统，由于两种系统的温度、流量、压力都存在较大差异且无法相互兼容，致使供热质量难以保证，正常的供热运行也受到严重影响。
7. 对于低层建筑群中的个别高层建筑，由于附近没有一次水（高温水）热源，设计上就凭想像地将95℃/70℃的二次水（低温水）作为热源进行换热后再向高层建筑供热，殊不知在整个采暖期的两头，二次水的供水温度只有40—50℃左右，根本换不出什么热，即便是在严寒期，二次供水温度也只能达到70℃左右。结果造成高层建筑的低区直供部分温度正常，而高区经过换热的供暖部分质量较差，室温不达标，同一栋楼用热两重天。
8.目前新建的供热项目大多在热源处都配套了自动控制系统，但如果热源系统和换热站以及末端的用户系统在设计上不能合理的协调匹配，再先进的自动控制系统也无法达到预期的节能效果和控制功能，甚至还有可能影响到系统的正常供热运行。这是因为如果热网系统和换热站的水力失调严重，就根本不可能实现与热源系统的同步运行。此时热源处的系统总回水温度和供、回水温差就是假的，是过热用户和过冷用户的回水经过混合后的总温度。若是按照这个假的回水温度和供、回水温差来进行供热运行和控制调节，势必会造成系统总供热量的不足和热偏差。通常情况下为改善不利环路和系统的供热质量，供热企业多采取增加循环泵和锅炉容量的方法来弥补供热量的不足。供热能耗不降反升，节能降耗和供热运行自动控制调节的功能消失。究其真正的原因，这些都是因为热源设计和热网及换热站的设计工作不匹配、不同步且严重脱节造成的。
除此之外，还有许多因为设计的不合理或失误而影响供热正常运行的小问题，供热企业多半都会自己改造解决。但对一些原则上、方向上的错误设计而造成的失误和损失，部分供热企业由于技术力量薄弱以及能力上的限制，就有可能在很长一段时间甚至是终生都得为这些错误设计买单。
从以上的案例分析不难看出，热力设计对供热运行和供热效益的关键作用和重要意义。因此，对于供热设计方案必须从技术性和 经济性两个方面进行评价和论证。设计成果必须符合技术的可靠性、工艺的先进性、操作的实用性等项原则，切忌“公式化”和 “理想化”的闭门造车或生搬硬套，一切必须从企业的供热运行需要为目标，认真核算，精心设计。同时设计人员还应在专业素养上不断充实进取，锐意创新，这样才能适应供热行业的快速发展需要，真正设计出切合实际现状的图纸来，也才有可能为供热企业创造一个节能、高效、经济、实用的发展平台和空间。
上述观点，只是笔者遇到并处理的一些具体工程后总结和感悟出的一点心得体会,难免有失偏颇，还望多多指正。
