又到供暖季,市民家中的暖氣逐漸熱了起來。可是您知道家裡的暖氣是怎麼熱起來的嗎?近日,記者走進我市昊天節能熱力有限公司(以下簡稱「昊天熱力」),帶您去一探究竟。
供熱的水出發前
要「蒸桑拿」
要供熱,第一個問題是:熱從哪兒來的?
也許很多人以為供熱公司還和以前一樣,靠燒鍋爐來給水加熱,然後通過管道把熱水輸送到市民家中。
現在真不是這樣的。如果說管道裡的水是通過「蒸桑拿」的方式來加熱的,您會不會很意外?
以前,「昊天熱力」就靠公司院內現已停用的5臺巨大鍋爐來燒水。現在,他們的熱源是華潤電力(滄州運東)有限公司。
但與市民想像中不同,「昊天熱力」給管網裡的水加熱,並不是直接靠華潤電力(滄州運東)有限公司的鍋爐來幫忙,而是利用該公司汽輪機裡抽出來的高溫蒸汽來給水加熱的。
通常情況下,華潤電力(滄州運東)有限公司鍋爐產生的高溫高壓蒸汽,會進入蒸汽輪機,推動輪機做功,進而帶動發電機發電。等到壓力和溫度都降低之後,這些蒸汽就會順著管道離開,進入下一個循環。
而實行熱電聯產後,部分蒸汽會被「截胡」:這些高溫蒸汽被從循環管道裡抽出來,進入熱交換器對供熱管網的水流進行加熱。
這個熱交換器,其實很像一個「桑拿房」:一個大容器,250℃左右的高溫蒸汽瀰漫其間,一根根充滿涼水的細長管道從這些蒸汽中穿過。很快,細管道裡的涼水就會被蒸汽燻蒸成為熱水,再進入供熱系統的主管道。
「等級森嚴」的管網
供應主管道的水,在熱交換器裡享受了一次「蒸汽浴」之後, 溫度能夠達到90℃至100℃左右。主管道的「大名」,其實叫一次管網。那一次管網到底是個啥?簡單來講,就是給小區裡的熱交換站供熱的那種大管子。
有人可能會好奇,有一次管網,那有沒有二次管網?還真有:從換熱站出來通往市民家裡的小管道,就叫二次管網。二次管網裡的水,直接連著家裡的暖氣片。
一次管網裡的水,就是給二次管網的水加熱用的,兩者的關係,就像熱電廠的蒸汽和一次管網裡的水。
不知道您注意到沒有,上面描述的關係裡,其實還隱藏著一個信息:一次管網裡的水和二次管網裡的水是不直接接觸的。兩級管網之間,「只換熱能,不換水」,各自封閉運行。它們隔著管道傳遞熱量之後,就在熾熱而又黑暗的換熱器裡「擦肩而過」。
這麼聽起來,一次管網裡的水是不是略顯「高傲」,都不肯跟二次管網裡的水有所接觸?其實工程設計人員這麼安排,是有講究的。
最簡單的原因:把整個系統分成兩級,可以避免某一段管網出現問題後影響整個管網系統。
假設你家所在的小區供熱是直接連接的一次管網(在現實中這是不可能的,因為一次管網的溫度和壓力都不是普通家用管線能夠承受的),一旦有小區居民家中的暖氣管爆裂,那麼,整個系統都會因為出現漏水點而迅速地降低壓力。
維修好爆裂的管道、給系統補水、再次升壓加溫,這些都需要時間。在供暖季,大面積區域供溫不達標,那可是很嚴重的問題。
而分成兩級管網系統,出現類似情況時,就可以把受影響的面積縮小到某個換熱站的供熱區域。
管道裡流的是純淨水
除了保證系統的可靠性,兩級管網的設計其實還有一個原因:一次管網的設備太「嬌氣」。為了保護這些設備,一次管網管道裡的水都是經過特殊工藝處理的軟化水。
嗯,您沒聽錯:一次管網,要「喝」純淨水,類似於咱家裡掏錢買的十幾元錢一桶的那種。
目前,「昊天熱力」有兩個補水點。
一個在華潤電力(滄州運東)有限公司,通過離子膜對要補充的水進行反滲透,將這些水軟化,處理成純淨水(這個過程類似於咱們家裡的帶滲透膜的淨水機處理飲用水的過程),然後打進供熱管網系統。
另一個在他們公司裡,也是一樣的流程。
為什麼要用純淨水?
主要有兩個原因,一個是保證系統效率,一個是保護設備。
前面說到的軟化,主要就是去除水中的氯離子和鈣鎂離子。
其中,去除氯離子是為了保護設備。這是因為不鏽鋼材質的換熱器最怕氯離子的腐蝕。
而去除鈣鎂離子是為了保證系統效率。這是因為水中如果鈣鎂離子較多,就會產生水垢,堵塞管道,從而影響系統的換熱效率。
一次管網這麼「嬌氣」,那二次管網呢?其實,二次管網裡的水,也是經過處理的,不過主要是去除了鈣鎂離子,防止產生水垢影響換熱。
說了半天,有的市民可能會問:不是說這供熱系統是封閉的嗎?怎麼還要補水?
其實供熱管網的封閉只是相對的。畢竟日常使用時還是會出現管道破損、滲漏等問題,要檢修,要定期排氣、排汙……水的損耗是免不了的,因此肯定需要給管網系統裡補水。
水中加了防失水劑
與一次管網相比較,二次管網裡的水損失量更大。
為啥失水量會更大?主要有兩個原因。
一、像毛細血管一樣伸進千家萬戶的二次管網,更細更長更複雜,各家各戶使用的供暖設備也不一樣,因此這個部分發生爆管、漏水等故障的概率更高。
二、還有一些市民會從暖氣裡放水。
「昊天熱力」調度中心的指揮供熱管控一體化平臺監控數據顯示:供熱季的早晨及晚飯時間,系統中會有明顯的壓力波動。到了後半夜,壓力曲線就又恢復平穩了。直白地講,這就說明有人在放水。
說到這兒,聞過暖氣裡的水的市民可能會問,為啥這種水有一股特別難聞的氣味?
這是因為水裡面加了一種叫「防失水劑」的東西,這種東西有強烈的異味。
但是,對供熱公司來說,往管網系統裡加這種東西也是無奈之舉。防止失水造成的成本損失倒還在其次,更重要的是防止系統失壓。
前面說過,供水管網是個封閉系統,靠壓力來推動水流循環給居民供熱。一旦有人放水,就可能導致整個供熱管網壓力下降。
為了解決這個問題,供熱公司只能補水加壓,嚴重時甚至需要將整個換熱站停機。此外,後來補充的大量水升溫也需要一個過程(根據熱脹冷縮原理,為了防止管道突然爆裂,升溫不能太快)。這就導致市民家中的暖氣沒有那麼熱。
自動報警 快速搶修
記者了解到,今年「昊天熱力」負責的總供熱面積達到800多萬平方米,主要集中在中心城區的運河以東區域。目前,該公司有90個換熱站,每個換熱站負責向半徑約500米範圍內的用戶供熱。
換熱站和相應的二次管網都是該公司直接管理,使用的是全自動無人值守設備,出現故障會自動報警。調度中心工作人員會在第一時間聽到報警聲並確定發生故障的換熱站的位置。
說起故障,有的市民可能會問:每年剛開始供暖的時候都會搶修管道,這些活兒為啥不能早點幹呢?
供暖初期,管道從涼到熱需要一定時間,由於熱脹冷縮,再加上內部壓力發生變化等,供熱管道容易在這個時候出現問題。
這個情況其實是不可預測的,因為誰也不知道哪一段埋在地下的管道會發生洩漏。因此,除了做好前期試壓和檢修等工作之外,只能等待出現問題之後再去搶修。好在,一旦進入穩定供暖狀態,這些問題就會大大減少。
另外,還告訴大家一個「秘密」:有的二次管網的壓力比一次管網的還要高。
為什麼?這是因為如今高層住宅越來越多,管網裡的水要想送到高層上去,壓力就不能不增大。
大多數換熱站裡,除了換熱裝置,還有加壓設備,有的換熱站裡還不止一套加壓設備。這是因為往一棟樓的高、中、低區域送熱水,需要的壓力不同,就需要3套不同的機組提供高、中、低3種不同的壓力。
高壓區的機組壓力通常可以達到1兆帕以上。這個壓力,相當於在1平方米的面積上放100噸的物品。
為啥不直接用高壓把水從底層送到高層上去呢?這是怕壓力太大了,低層住戶家裡的管網禁受不住。
來源:滄州晚報 記者 霍鋼傑