金德水管怎么样:中国城镇供热协会

区域供热
时间:2004-10-28 10:11:10  文章来源:中国城镇供热协会
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对北京市供热体制改革的几点思考
北京市市政管理委员会供热管理办公室　许晓晨
摘要：根据北京市供热体制的现状和存在的问题，对今后我市供热体制改革的基本思路、解决办法进行思考分析，并提出相应的建议。
关键词：供热　体制　改革　建议
最近，建设部等八部委局联合下发《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》，决定在我国东北、华北、西北以及山东、河南等地区开展城镇供热体制改革的试点工作，这标志着我国城镇供热体制改革进入了实质性阶段。但是，针对北京下一步进行供热收费制度的改革过程中存在的难点问题，笔者谈一下粗浅的看法和思考性的建议。
冬季居民采暖供热作为我国北方城市公用事业中城市命脉的重要组成部分，维持和保障着城市功能的正常运转，直接影响人民群众的政治、经济生活以及文化活动，尤其北京作为首都的特殊地位，更是关系到社会的稳定问题。随着社会主义市场经济的不断深入，人民生活水平的日益提高，各项福利制度如住房、医疗、保险等的改革措施的相继出台，与现行的供热体制产生了许多矛盾和冲突，比如供热企业热费收缴率下降、供热服务标准低、交费主体不明确、取暖补贴费用不公平等问题。因此，作为北京市的供热行业管理部门就面临着是否进行改革、如何进行改革调整现行供热体制问题。
思考问题一：为什么要进行供热体制改革？
供热体制改革的核心是供热收费制度的改革。而改革现行的供热收费制度的起因，表面上看起来是供热企业的热费收缴率在逐年下降，但有其更深层次的原因：
1、随着国家经济的发展，居民住房面积的不断增大，同时由于改善首都大气环境质量的供热成本投入增加，以及加入WTO后给企业带来的竞争压力，我们的政府财政、国有企业的采暖费用负担也越来越重。另一方面，由于社会宏观经济政策的变化和调整，有相当一部分企业由于改制、重组，职工下岗、分流，以及企业破产等变化因素，出现了无人交费，无力交费或者不愿意交费的现象，造成供热企业收费困难，致使供热单位被欠费拖累的难以为继。
2、同时由于房改政策的启动，原先的房屋承租人绝大部分转变为产权人，还有一部分职工购买了商品房、普通经济适用房，再加上城市危改工程、市政建设拆迁安置购房等等，出现了政策范围涵盖以外的新问题，造成供热交费主体更加不明确。
3、多年以来，由于平房与楼房采暖补贴不公平，以及因住房面积大小造成补贴差异，这种补贴不公平分配引发的矛盾日趋突出。
4、近几年，由于新型供热方式的出现，如燃气分户壁挂炉采暖、电热膜采暖等，造成现行的采暖补贴政策无法解释和难以操作，比如分户燃气壁挂炉采暖是否应该补贴、按照什么标准、如何计量和区分、补贴方式和途径等等。
以上这些问题已经严重影响了市民的正常采暖，阻碍了供热行业的发展和供热企业的正常运行。
思考问题二：供热体制改革应该遵循哪些基本原则？
温饱问题是广大居民生存的首要条件，保障冬季采暖直接关系到全社会的稳定，特别是北京的首都地位。因此，供热收费制度的改革应该以体现社会公平为基本原则，充分考虑社会效益，有利于保护环境；有利于推广使用清洁能源和节能新技术；有利于供热企业热费收缴率的提高；有利于完善和加强供热企业运行机制的管理。重点解决社会困难群体的基本保障问题，以确保首都的社会稳定。
思考问题三：供热体制改革所面临必须解决的问题？
我市的供热体制改革涉及到千家万户的切身利益，牵扯到社会诸多方面因素：职工的分配制度，养老保险、最低生活保障线、鳏寡孤老残、下岗职工等以及政府、单位、个人三者负担的平衡，供热成本与价格的关系，中央与地方财政的平衡等等，是一项复杂的系统工程，面临着许多必须解决的问题。
1、社会稳定问题。供热改革必须在保证原有用热的居民用得起热、不能造成负担不起热费而停热的前提下进行，以确保首都社会稳定。
2、强制补贴问题。如果简单地按照“暗补变明补”的原则进行改革，对于依靠财政支出的政府机关、事业单位的影响不大，但对于社会企业、自收自支的事业单位来说，供热补贴势必会增加劳动力的成本。
3、困难企业和困难职工的问题。供热改革应该充分考虑停产、半停产、破产企业的数量和变化趋势，以及由此产生多少困难职工。
4、热费计量收费方式的问题。目前的供热收费计量方式是按照面积计量，理论上讲，某个建筑物作为一个受热整体，其供热系统包括锅炉房的选型、管线管径的大小、暖气片的多少等，都是按照单位面积的耗热量的多少确定的，从某种意义讲，按照面积收费是比较合理的方式。
另外，分户控制、分户计量不适合我国的国情，其原因有三：第一，目前的国内外的热量表对供热系统以及水质要求很高，国外的供暖系统大部分是镀锌钢管或塑料管，且水质很干净，而我国的供暖系统多数是铸铁管和铸铁散热器，水质也达不到要求，这样就造成热表期限不会超过一个采暖季，这在两年前东北地区已有实证；第二，供热系统不同于水、气、电的供应，每户只有一个总入口，其是由多处上下相连的入口组成，由此需要加装多个热表或者改造现有管线（热表国产在800元左右，进口在3000元左右），目前一般的改造费用在每平方米20－30元左右，造成供热成本的增加和居民负担的加重；第三，改造现有的居民住宅的供暖系统，会造成房屋使用面积的缩小和破坏现有家庭装修，老百姓是否能够接受；第四，我国目前的供热采暖系统的设计，是按照供热公司供多少热，老百姓就用多少热来进行的，而实行分户计量后，是老百姓用多少热，供热公司就供多少热，需求方向将产生本质的变化，供热系统要根据老百姓的需求变化而变化，由此，热电厂、锅炉、热力站、供热管网等都需要改造，所需要的资金大约在400—600亿。
5、统一热费价格问题。如果实施“供热”完全商品化的改革，就面临着如何统一现行的居民供热价格问题：北京的冬季供热能源、方式多样化，相互之间的采暖价格差异较大（最高30元/平方米与最低16.5元/平方米相差近一倍）；供热改革后，一方面居民作为用热消费的主体，虽然享受同样的室温（16度）服务标准，但造成所支付的费用价格差过大，另一方面如果变实物分配为货币分配后，补贴标准需一致。
6、关于终止供热交易问题。供热改革后，明确了采暖交费主体，按照市场经济的一般规则，供需双方都有终止供热合同的权利。而长期以来，北京市强调的是无条件供热，热费改革后，应该如何规定。另外，如果居民退出集中供热后，其采用自采暖形式也是值得考虑的问题。
7、社会保障问题。对于鳏、寡、孤、老、残、军烈属等重点优抚保障对象，需要建立相应的保障机制，势必会增加政府财政的支出。
8、中央在京单位、驻京部队如何同步和北京地方进行供热制度改革的问题，也就是增加中央财政支出的问题。
思考问题四：供热体制的改革如何进行？
北京市现行的居民冬季采暖制度：强调的是机关、企事业单位职工的一项福利，主要包括“采暖费”和“煤火费”两项核心内容。采暖费的政策范围是居住在楼房、按照规划设计有集中采暖设施的职工；交费方式是由房屋承租人的所在单位一方全额向供热单位交纳，职工本人不负担采暖费，即所谓的采暖包费制。煤火费补贴的政策范围是居住在平房、无集中采暖设施、使用如煤球炉等自行取暖的职工；按照现行的煤火费补贴标准为每个职工、每年190元（长城以内地区），不按家庭成员和住房面积的多少计算。
基于现行供热体制中存在的问题和进行改革所面临的困难，借鉴其它北方城市的改革经验、教训，结合首都的特殊情况，选择恰当合理的切入点，是北京市供热收费制度改革的基本思路：即在明确“热”的准商品属性的同时，更加强调其社会公共福利性，而且是政府保证居民正常生活的基本条件。也就是说，政府可以采取统一购买所有的供热服务，然后根据各个供热企业的供热面积和服务质量进行付费；对于煤球炉、分户燃气壁挂炉等自采暖形式的居民，继续保留现行的煤火费补贴政策，并进一步明确补贴范围和提高补贴标准的居民采暖政策。
思考问题五：供热体制改革的初步设想？
目前，我市居民冬季采暖每年都需要流动花费资金大约在50—60亿元，这些费用分摊在政府财政、企事业单位、个人三个方面，其中供热企业额外负担未能交纳采暖费的比重在20％左右（也就是拖欠采暖费所占应收总额的比例）。考虑到无论怎样进行供热收费制度改革，全社会每年都要拿出一定的资源保障居民冬季采暖，而政府买断居民的供热服务，正是合理调控分配社会有限资源的有效措施之一。
政府保障居民冬季采暖所需资金来源可以采取两种不同的方式：一种是通过增加零售商品（尤其是服务消费）地方性课税税率比例进行归积；另一种方式可以通过建立专项供热保障金的形式进行归积，即本市行政区域内的机关、企事业单位和职工按照工资水平进行配套交纳供热保障金。
上述方案设想的利弊主要有：
1、充分体现了效率优先、兼顾社会公平的原则，社会负担水平趋于合理，高收入、高消费者多纳税。
2、解决了供热企业热费收缴难的问题，同时减轻了北方其它企业单位的社会负担，解决了北方企业产品成本高于南方同行业产品成本的问题，有利于提高其竞争力。
3、社会弱势群体的供热保障问题得到了解决。
4、扩大了筹集面，无论是本地人还是外地人、外国人凡消费者都纳税。
5、明确了政府为交费主体，没有统一热费价格的难题。
6、供热企业的运营成本得到了降低。
7、有利于平衡北京地方和中央财政的关系，便于政策的实施。
8、按照上述思路制定改革实施方案时，需要大量的调研和测算。
9、方案的实施需要政府强有力的管理和制约手段。
思考问题六：改革后供热行业的发展方向和措施？
如果按照上述思路进行我市供热体制改革，政府行业管理部门就面临着如何降低供热企业运行成本、合理使用社会资源、提高供热服务质量（目前的室温16度的最低标准已经很不符合人民群众的生活需求）以及供热企业今后的发展方向。对于这些问题，政府管理部门应该制定相应的规范制约措施：
1、研究制定供热行业的地方性法规，规范供热行业的管理标准，重新制定供热企业的资质管理办法，使供热行业逐渐形成以政府宏观控制、特许经营、适度竞争的市场准入机制。立法的重点是进一步促进政府职能的转变、规范市场和经营行为、提高服务标准，实现社会资源的优化配置。
2、整合优化供热资源配置，培育和引导供热行业向社会化发展。随着市场经济的不断发展，供热事业的公益性或说公用性的特征已十分突出，所以这部分资源配置就需要社会化。这样，一是可以将分散经营相对集中，形成规模，变粗放管理为集约管理，提高效率和效益，效益包括企业降低成本的经济效益和更好的承担公用事业职能的社会效益。二是相对集中可以统一规划，以使这部分资源趋于合理配置。
3、按照社会主义市场经济规律要求，引入竞争机制，对供热资源实行公开竞标管理，并引入特许经营的市场准入机制，规范供热企业的经营服务的行为。这样就可以逐步形成经营权和所有权分离，通过政府招标，供热企业竟标，政府授权的方式特许经营，从而达到集约化经营管理，降低社会成本。
4、建立多元投资体制，继续加大对供热基础设施的投资力度。在保障投资者投资回报的同时，要充分发挥大型供热经营公司在基础设施建设和管理中的优势作用，利用各种资金运作方式(外资、内资、企业资金、政府及金融机构贷款等)实现资本积累和良性循环。
思考问题七：科技进步和技术创新是供热体制改革的重要保障。
通过引进先进技术、设备和管理经验，提高北京市供热基础设施的管理水平和运行效益，实现提高服务质量，降低成本，加速城市供热事业发展。同时开展城市热网集中供热的技术创新，完善各种热源、输配管网和热力交换站的自动控制系统，建立全市供热系统计算机数据库和管理信息网络。
大力推进供热行业管理创新，提高城市现代化管理水平。在政府统一规划、统一管理的前提下，要强化政府对行业的规划、管理、监督的职能，坚持在建设的同时，执行和完善各项管理法规和标准，建立更为科学的服务保障体系和监督控制机制，确保供热资源能最大效力地发挥作用，实现以公众利益为主的政府目标。
结论：
北京市供热体制改革的核心难题是如何解决社会弱势群体能够有热用、用得起热，温饱问题是社会稳定的前提，要充分考虑到热是居民生活的基本保证条件，具有很强的公益性。同时考虑到环保对北京供热的特殊要求，兼顾社会与居民的承受力，以及职工分配制度的公平与合理。另外，对目前供热服务与管理的方式、供热企业的运行模式也必须加以改进，以适应改革的要求。因此，要正确处理好改革与稳定、稳定与发展的关系。改革的最终目的是提高人民群众的生活水平，保证社会经济正常稳定地发展。
以上思考和设想只代表作者本人的观点，真诚希望有关供热专家领导批评指正。
浅谈银企联网收费系统的建立
烟台开发区热力总公司 孙革新
北京博达新创科技发展有限责任公司　张辉
铁岭天信公用事业股份有限公司　　李洪明
一、银企联网收费系统的设置
银企联网收费系统就是供热企业与银行之间进行实时计算机联网收缴热费的整体数据处理与交换系统。目的是供热企业的用户可以方便地选择联网银行的任何一个营业所交纳采暖费或蒸汽费。用户到银行的营业所交费时，向银行提供自己的识别编码（用户卡号或用户编码）。银行可以根据用户提供的识别编码，向供热企业收费系统的服务器发出进行查询或交费的请求指令。供热企业服务器在接收到银行发出的请求指令并进行身份的安全确认后，向银行系统提供该用户相关的费用信息。用户交费后，银行系统实时将交费信息反馈回供热企业，从而供热企业的收费数据库得到及时的更新。
1、系统功能的需求分析
能否做好系统的功能需求分析是该系统成败的关键因素。因此在决定上该系统前应认真做好系统功能的需求分析，即：如何建立这个银企联网收费系统，需要我们做哪些工作、需要银行做哪些工作、给银行哪些权限及这些权限如何控制等等。
银企联网收费涉及到供热企业收费系统和银行收费系统两个方面。其中，供热企业收费系统主要的任务包括三个方面：根据银行的请求进行用户信息的查询并将结果反馈回银行；更新用户的交费信息；配合银行方面需要做的工作，如对帐等工作。银行收费系统设置的功能主要与供热企业的需求相关，所以供热企业应首先决定需要银行完成什么功能，然后针对这些功能再决定如何划分不同的交易，各个交易双方如何进行通信等。
（1）设置用户的识别编码
因为供热企业的用户比较多，银行如果根据用户口述的门牌号码收费往往会产生比较多的错误。现在比较好的解决方法是使用识别编码进行查询或收费。识别编码可以有两种形式：一种是‘用户卡’的形式，即给每个用户发放一个带有编码的‘用户卡’，卡号作为该用户在收费系统中的识别编码。另一种形式是：居民用户使用房屋房主的身份证号码作为该用户在收费系统中的识别编码；单位用户使用企业法人代码作为该用户在收费系统中的识别编码。这两种识别编码各有利弊：‘用户卡’形式的优点是使用简单、可操作性强，缺点是需要增加一些制作卡的成本费用；使用房主的身份证号码作为识别编码的优点是编码与房屋的产权人联系在一起，为今后依法收费建立了一个良好的基础。缺点是索取房屋产权人的身份证号码比较困难，其要求输入号码的准确率极高、不易操作。
（2）控制银行的收费范围
在收费系统数据库中设置一个数值型字段‘银行收费’，用数码表示银行可以收费的范围：0—不可收费、1—所有银行都可以收费、2—某某银行可收费、3—某某银行可收费、……。这样作的好处是供热企业可以根据自己的需要，确定哪些用户可以交费、哪些用户不可以交费。同时还可以有选择的把某些交费大户（单位用户）交给某家银行来收费，这样可以充分调动银行收费的积极性。
（3）确定银行的查询内容和收费方式
供热企业应根据自己的收费管理模式和实际情况确定银行的查询内容和收费方式。查询内容是把供热企业允许显示在银行客户端的数据字段内容提供给银行，银行客户端依据这些字段内容进行查询和收费。
收费方式可以有一次交清、分次交清、补交往年的欠费等。还可以设置限制交费的条件：如用户未补交往年欠费就不收当年的热费等。银行客户端是无权修改用户的‘应收金额’，它只有按供热企业提供的‘应收金额’进行收费。供热企业还需要给银行提供打印发票的种类和打印格式，这样银行的客户端就可以根据不同用户的需求打印出相应发票来。
（4）银企联网收费通常交易类型
在银企联网收费系统中，供热企业和各银行前置机之间发生的交易大概分为三类。
用户查询：银行前置机将查询的条件信息按照通信规则发送给供热企业前置机，例如用户识别编码、采暖用热期间等，供热企业前置机按照交易码（决定查询内容），根据银行前置机发送的内容，在收费数据库中进行查询，然后将查询结果按照通信规则返回发出请求的银行前置机。
用户交费：银行前置机把交费内容按照通信规则打包发送给供热企业前置机，供热企业前置机完成交费所需的数据库信息交换与更新，然后将处理结果返回银行前置机。银行客户端在收到供热企业前置机发回的交易成功信息后，才能对用户进行收费。
银行方面的特殊需求：因为涉及到双方数据的一致性要求以及系统的可靠性问题，所以需要一些特殊的交易处理，例如抹帐、冲正以及对帐等业务处理。
2、系统的结构设置
供热企业通过一台前置机服务器与多家银行的前置机分别通过专线进行连接，银行前置机与营业所柜员机的通信仍然沿用银行自己的网络通信系统。
就前置机来讲，供热企业前置机是服务端，各银行的前置机是客户端，所有的请求都由各个银行的前置机发起，供热企业前置机接收后经过身份安全确认，就会根据接口的约定对供热企业数据库进行操作（数据的查询或更新），然后将操作的结果按照双方约定的格式返回给请求发起的银行前置机。
每条逻辑链路（即与某个银行的连接）分为三个部分，即供热企业部分、通信线路部分、各专业银行部分。
供热企业端的连接有两种方式：一种是通过多台路由器与各银行分别连接、一种是通过一台中心路由器配置多个端口与各银行连接。具体采用哪种方式连接，一般各银行因为其行业的特殊性以及考虑到各自的保密条例会选择第一种方式。供热企业可以要求与其协作银行自备网络连接设备，并负责各自的通讯调试等工作。
通讯线路部分目前较为普遍采用电信的DDN点对点专线，其它线路如电信的X.25、帧中继、网通的宽带、广电的光纤等，专业接入服务商提供的各种线路均可使用。具体采用哪种线路连接，需要与各银行协商确定，一般各银行会考虑各自目前的线路来确定，其相关线路的申请手续、费用等一般由银行自行承担。
3、系统的主要设备
在银企联网收费系统中，主要设备是供热企业及各专业银行的前置机，以及通讯线路的带宽。
供热企业前置机的配置需考虑与几个银行连接，即考虑任务负载，最低配置不能低于PIII 800、256M内存。银行前置机要考虑其参与收费网点的数量以及其交易数据，由银行自己决定是否转入其它服务器系统进行再分发。
通讯线路带宽：每条与各银行连接的通讯线路的带宽要视该银行参与收费的网点数量而定，估算方式为：网点数量×4Kbps=所需带宽。
4、供热企业前置机服务端系统功能
对银行前置机（客户端）合法性进行检验：为了提高网络系统的安全性，供热企业前置机应存储各个银行前置机的IP地址，在收到的各类信息后均先检验其合法性，对于非法用户不予应答并且记录备案。
（1）处理并且应答银行请求
根据和各个银行商定的接口约定，收到请求信息后进行解析，根据交易码以及包中的各类信息，进行数据处理（查询或者更新），然后将处理结果按照约定格式打包返回。处理过程中如果出现错误，将按照编制好的错误码返回请求方。
供热企业的前置机支持来自各个银行的前置机的并发请求，但是对于单个连接请求如果出现多包的情况必须按照顺序并且根据应答情况串行发送。
（2）系统日志
系统记录所有银行发送的请求信息内容并将保存到数据库中，以利于系统的管理。主要内容包括时间、银行、交易内容、处理结果等。热力公司服务端可以随时按照相应的条件查询有关系统运行的情况。
5、和各个银行的接口约定
（1）银行的用户识别
鉴于热用户口述会产生比较多的错误，银行收费系统的用户识别只限于通过用户识别编码进行查询和收费。
（2）接口约定
接口约定包括通信的格式约定和各种交易接口的约定等。
二、 取得的成果与经验
烟台开发区热力总公司（以下简称热力公司），是从2002年开始与北京博达新创科技发展有限公司（系统程序的开发商）、烟台市商业银行、烟台市华夏银行联合开发‘银企联网收费服务系统’的，经过两年来的实际运行取得了良好的社会效益和经济效益。进一步提高了企业在社会上的知名度，同时也使企业的管理水平上了一个大台阶。
在决定上‘银企联网收费服务系统’前，公司的有关领导和工程技术人员作了大量的可行性调研。随着供热范围不断扩大、热用户的不断增多，给公司的收费工作增加了一定的难度也牵扯了很大精力。能否及时有效的把该收的热费收回来，它不仅影响着企业生产的正常运行，而且还影响着企业今后的发展。
银行早已率先实现了本系统的网络信息化建设，它们在这方面具有相当人员、技术和资金的优势。热力公司为何不能利用银行系统的诸多优势资源为己所用呢？而各商业银行出于行业激烈竞争的压力，大多都愿意承揽向热力公司这样的存款大户。所以我们和银行一拍即合，他们非常愿意并积极配合开发这个‘银企联网收费服务系统’项目。银行方面还表示，下一步将把热力公司的收费项目纳入到银行网上查询交费和电话查询交费的系统中去，这样进一步拓宽了热力公司的收费渠道，实现真正意义上的‘网络收费与管理’。
在选择哪家银行来配合收费的问题上，热力公司领导是有所考虑的：一方面考虑银行必须有一定的开发实力和良好的社会信誉，另一方面考虑该银行与热力公司的业务关系以及其营业所的布局是否合理。那么我公司为什么要选择商业和华夏两家银行呢？如果选择一家银行代收费就无法形成一个竞争机制；选择银行家数过多就会使存款额过度分散影响银行的收益，银行参与收费是需要一定的人力、物力的投入，收益过低会影响银行参与的积极性。
热力公司对两家银行的做法是一视同仁、平等竞争，每家银行的收费额度取决于他们的竞争手段和服务水平。华夏银行在烟台开发区就其实力和营业所数目均不如商业银行，但华夏银行在今年的收费过程中突发奇招，搞了一个有奖交费活动，即：由华夏银行自己拿出一部分钱来，设立一等奖1名（采暖费全免）、二等奖3名（采暖费免50％）、三等奖20名（采暖费免10％），凡是在华夏银行交费的用户均可参加抽奖活动。此项活动在热用户中反响很大，其收费额也比商业银行成倍的提高，这也充分体现了竞争机制的好处。热力公司领导还考虑下一步有针对性的把一些交费大户（单位用户）交给某家银行，由银行来为热力公司催收热费，进一步调动银行收费的积极性。
‘银企联网收费服务系统’经过两年来的实际运营，给热力公司带来的最大好处：一是因为大多数的收费工作都是由相关银行来承担的，极大减轻了热力公司收费工作的压力。同时热力公司也节省了很多人力物力的投入，使企业更加灵活适应其供热范围不断扩大的需要；二是充分调动银行收费的积极性，使其积极主动的协助热力公司催缴采暖费。热力公司及时有效地回笼了资金，从而保证了企业生产的正常运行；三是规范了企业的各项管理工作，使企业更能适应现代信息化管理的需要，同时还杜绝了在收费过程的人情用户和中饱私囊的事件发生；四是由于银行代收采暖费，极大的方便了广大热用户就地就近的交纳采暖费。体现了热力公司一切为用户着想的服务宗旨，进一步提高了企业在社会上知名度，为企业树立了良好的社会形象。
三、 建议注意的几个问题
1、建立用户注册制度
用户注册制度，就是对房屋的产权所有人进行的登记备案制度。
当用户到供热企业办理入网手续或第一次交纳采暖费时，供热企业应向单位用户索取房产证及复印件、法人代码及复印件；向居民用户索取房产证及复印件、房屋房主的身份证号码及复印件进行注册，并向用户声明‘如若房屋的产权发生变更应及时到供热企业办理变更手续，否则供热企业有权依法向原房主索取发生在该房屋上的热费’。实行用户的注册制度，可以为供热企业依法供热、依法收费奠定良好的法律基础。
2、用户的识别编码问题
供热企业在编制用户识别编码时，应考虑到今后与其它系统兼容性的问题。如今后有可能公共事业单位实行‘一卡通’，即：与房屋属性相同的水、电、暖、煤气、有线电视、电话、小区物业费等，所有交费项目实行‘一卡通’联网交费。建议考虑居民用户用房屋房主的身份证号码作为该房屋的识别编码、单位用户用法人代码作为该单位的识别编码。
3、数据的整理与计算问题
建议供热企业把收费数据的整理与计算问题放在供热企业端的收费系统程序中进行，银行收费客户端只需从供热企业端的收费系统程序中调用已经整理计算好的收费数据。这样设置程序的优点是当收费单价或计算方法发生变化时，只需修改供热企业端的收费程序而无需修改银行端收费程序。
以上是我公司在建立《银企联网收费系统》工作中的一点粗浅认识和体会，现在提出来供各位同行批评指正。
钢套钢直埋蒸汽管道外套管
的腐蚀与阴极保护研究
大连市热电集团有限公司　王秋义　陈　良
大连理工大学　　　　　　梁成浩
摘要：本文通过对大连市热电集团有限公司所属的金家套低洼地供热管网改造工程钢套钢直埋蒸汽管道外套钢管在土壤介质中腐蚀状况的分析，设计了牺牲阳极的阴极保护方法。金相显微观察发现,在Q235B外套钢管外壁处出现了脱碳层，电极电位较负的铁素体作为阳极而遭受电化学腐蚀。外套钢管表面锈层主要有Fe2O3、FeO、FeCl2、FeS2和FeS构成。外套钢管实施牺牲阳极的阴极保护后，保护电位处于－1.132～－0.979V之间，阴极保护系统稳定，阳极保持较负的工作电位，使管网处于良好的保护状态，腐蚀得到有效的抑制，达到了设计技术指标。
主题词： 蒸汽管道　外套管　腐蚀　阴极保护
1 引言
随着城镇集中供热和热电联产的大力发展，蒸汽管道技术在国内得到了广泛应用，而且直埋敷设以其保温效果好、节能效率高、安装方便、施工周期短、使用寿命长、维护费用低等优点，在供热系统中的直埋管网日益增多。然而，有关直埋蒸汽保温管道外套管的腐蚀与防护问题是关系到直埋供热管道的经济性、安全性、可靠性及使用寿命的关键因素。直埋蒸汽管道的外套管应保证使内管和保温材料在严格防水的空间内运行，如果外套管损坏(腐蚀、机械损伤、焊接质量等原因造成)，地下水渗流进保温层，受到内管高温的蒸发变为水蒸汽，使保温材料的界面温度和外套管的外表温度难以控制，严重时能够造成全线保温和防腐失效，管线报废。外套管腐蚀破裂造成人体危害；道路上冒气对绿化带、植被的破坏；对地下电线、电缆、通讯设施造成热污染或破坏[1、2]，类似事故国内外都发生过。随着管网服役时间的延长，为了安全生产，杜绝损坏后患，蒸汽直埋外套管的腐蚀与防护已成为当务之急。
本文对大连市热电集团有限公司所属的金家套低洼地供热管网改造工程钢套钢直埋蒸汽管道外套钢管在土壤介质中腐蚀状况进行分析，进而根据外套钢管实施牺牲阳极的阴极保护工作，研究了阴极保护在供热管网实际中的应用。
2 管线土壤腐蚀性勘察
金家套低洼地供热管网改造工程管道采用浅埋直埋铺设，蒸汽设计温度为300℃，压力为1.3Mpa。该工程采用“钢套钢”双脱开式复合保温结构，内钢管采用D720×10的Q235B碳钢管，外套钢管采用D1020×8电焊Q235B钢管，管线全长370m。保温材料为岩棉管壳，蒸汽管穿阀门井壁及内外套管之间采用柔性防水套管连接。管外壁采用环氧煤沥青三布五油涂层保护,为加强防护结构。
外套钢管在土壤中的腐蚀主要是电化学腐蚀，因此对土壤的腐蚀性进行正确地评估是实施阴极保护的基础性工作。在实际工程中通过勘查管网沿线的土壤电阻率和对已服役多年而没有进行电化学阴极保护的旧管线的管对地电位来评价土壤腐蚀率。
金家套低洼地供热管网改造工程地带的土壤电阻率ρ和管道自然腐蚀电位进行现场勘察，测试结果列于表1。该地带ρ值在41～55Ω·m之间，钢套管对地电位均负于－0.550V,管网的自然腐蚀电位均偏低，没有达到完全保护的电位（负于－0.85V）[3]，处于腐蚀状态。依据国内外有关的判别标准，金家套低洼地供热管网改造工程地带管道基本上处于较强的腐蚀性土壤环境之中[4]，需要进行电化学阴极保护。
3　分析外套钢管的腐蚀状况
对已服役多年的腐蚀Q235B外套钢管观察了腐蚀形貌。经观察表明，大部分管子遭受锈蚀，呈黑褐色，且腐蚀产物沉积在金属表面，形成宏观上的腐蚀产物，致使管子脱皮、粗化、减薄甚至局部溃烂损伤。图1示出腐蚀Q235B外套钢管外壁扫描电镜照片。由图可知，管外锈层有些部分呈絮状大颗粒，腐蚀产物疏松、不连续分布，表征了均匀腐蚀特征。这说明，腐蚀产物尽管覆盖在金属表面，但仍没有起到防护作用。
对腐蚀的Q235B外套钢管进行金相显微镜观察，结果示于图2。Q235B钢显微组织为铁素体和珠光体组织。照片中亮的部分是铁素体，呈网络状多面体晶粒组成，黑的部分则是珠光体组织，在管外壁处出现了脱碳层。这是由于铁素体和珠光体组织电极电位不同，在土壤中形成腐蚀微电池。电极电位较负的铁素体作为阳极而不断被腐蚀（5），特别是土壤中含水、存在氧、氯离子等都会加速它的腐蚀。这属于电化学腐蚀的范畴，是外套管腐蚀破坏的主要形式。
4　物理技术检测结果
图3示出Q235B外套钢管外壁锈层的电子能谱分析（EDX）结果。由图可见，管外壁表层主要由Fe、O 、S和Cl等元素组成。值得指出的是，管外壁表面锈层中发现Cl、S峰。这说明，在环境中土壤环境中Cl和S元素参与了钢管的腐蚀历程。
Q235B外套钢管表面锈层的X－射线衍射分析结果列于图4。管外壁表层主要有Fe2O3和FeO的铁的氧化物，FeCl2、FeS2和FeS构成，这一结果与上述电子能谱分析基本相吻合。
由上述分析可知，Q235B外套钢管的腐蚀主要来之：
（1）长期处于较强的腐蚀性土壤环境之中的蒸汽管道由于管道涂层在施工及搬运等过程中不同程度的破损，以及有些设计外壁使用温度过高，使得环氧煤沥青涂料性能早期失效、老化引起钢质管道的电化学局部腐蚀。
（2）由于蒸汽管道沿线土壤结构和土质的不均匀性以及水位线较高，含有氯离子和硫化物，加之新、旧管道之间的电位差，可加速旧管线及潮湿地带管线局部腐蚀。
（3）金海达酒店后固定墩处与铁道平行，且有地下电缆、高压线及接地线等，所以沿线管道可遭受杂散电流腐蚀。若不进行及时排流处理，将会加速该处腐蚀穿孔，早期损伤。
5 管网阴极保护主要技术指标
（1）根据中国石油天然气总公司颁布的SY/T 0019－97的规范，对土壤电阻率，ρ低于100Ω·m钢质埋地管道和常年处在水介质环境中的钢质管线应进行电化学保护。
（2）保护长度
由于金家套低洼地供热管网改造工程沿线土壤电阻率较低，基本上处于较强的腐蚀性土壤环境之中，故对外套钢管道实施牺牲阳极保护，保护管线总长度为370m。
（3）保护准则
a. 根据中国石油天然气总公司SY/T 0019－97[埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范]的规定，被保护钢质管道对地电位应负于－0.85 V(Cu/CuSO4 参比电极)。
b.阳极设计寿命大于25年。
（4）沿线建立测试桩1座。
（5）阳极的参数
a. 阳极的选材：采用Mg－Al－Zn－Mn合金阳极（3）。
b. 阳极的重量：单支阳极重8Kg。
c. 阳极的支数：38支。
d. 阳极的接地电阻：4～6Ω[6]。
e. 阳极的输出电流：36mA。
f. 阳极的最小保护电流密度：1.0mA/m2。
g. 阳极的保护长度：30 m，阳极的屏蔽系数取1.920。
h. 添包料选择：石膏粉：工业硫酸钠：膨润土=75：5：20。
6　牺牲阳极系统参数的测定
牺牲阳极施工后，在测试桩处测定了阳极的保护电位、阳极开路电位、阳极接地电阻、阳极的输出电流，结果列于表2。
可见，测试桩的保护电位负于－0.85 V(Cu/CuSO4 参比电极)，说明整个阴极保护系统稳定，电位分布均匀，阳极保持较负的工作电位，提供较高的驱动电压，使管网处于良好的保护状态，防止了土壤的电化学腐蚀。同时，阳极的开路电位负于－1.400V,阳极接地电阻在4Ω范围，达到设计技术指标。
牺牲阳极保护后，对测试桩的阴极保护电位进行跟踪观察，其结果列于表3。经保护20个月的实践表明，随时间的推移管道保护电位虽有缓慢升高的趋势，但处于－1.132～－0.979V之间，电位稳定，达到阴极保护的电位标准。
7 结论
通过对大连市热电集团有限公司所属的金家套低洼地供热管网改造工程钢套钢直埋蒸汽管道外套钢管在土壤介质中腐蚀状况的分析，设计了牺牲阳极的阴极保护方法。结果表明：1．对Q235B外套钢管金相显微镜观察，发现在管外壁处出现了脱碳层，电极电位较负的铁素体作为阳极而遭受电化学腐蚀。
2．Q235B外套钢管外壁锈层的电子能谱分析结果，管外壁表层主要由Fe、O 、S和Cl等元素组成。说明，在环境中土壤环境中Cl和S元素参与了钢管的腐蚀历程。
3．Q235B外套钢管表面锈层的X－射线衍射分析结果，管外壁表层主要有Fe2O3和FeO的铁的氧化物，FeCl2、FeS2和FeS构成。
4．外套钢管实施牺牲阳极的阴极保护后，保护电位处于－1.132～－ 0.979V之间，阴极保护系统稳定，阳极保持较负的工作电位，使管网处于良好的保护状态，腐蚀得到有效的抑制，达到了设计技术指标。
参考文献
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2004年全国供热技术研讨会在成都召开
由中国城镇供热协会技术咨询部组织召开的“2004年全国供热技术研讨会”于2004年5月11日至5月15日在成都市召开。会议由协会技术咨询部主任于洪主持。中国城镇供热协会理事长李秀到会并做了《关于供热形势及发展》的报告，中国城镇供热协会副理事长孙杰、周德健、协会副秘书长董良梅、陈怀申、刘北川出席了会议。孙杰副理事长为大会致开幕词并做大会总结。全国各地一百二十多个单位的二百四十多名代表参加了会议。
会上，清华大学、长春热力集团等五名专家就供热节能设备的选型、水泵的新设计理念、热计量试点工作的总结、双涡壳离心泵、粉煤灰球硅保温材料、循环流化床锅炉在供热中的应用等课题向大会做了专题报告。
与会代表还就供热当前存在的问题及大家普遍关心的热点及难点问题进行了交流和探讨。特别是对供热面临改制带来的机遇与挑战提出了许多建设性的意见和建议。
会议还整理了有关领导、专家的讲话及文章，编辑了《2004年全国供热技术论文集》，受到与会代表的欢迎。
中国城镇供热协会技术咨询部
地板辐射式采暖与散热器
对流式采暖的对比分析
北京建筑工程学院　邱　林
摘要： 本文针对地板辐射采暖与散热器对流供热方式各自的特点，计算分析了两种采暖房间的热力过程，得出这两种供暖房间在室内综合换热系数、通过围护结构的传热系数以及室内诸温度等方面的热力特征有许多差别。并在相同舒适度条件下，对国内常见几种围护结构两种供暖方式房间的能耗进行了对比。研究表明地板采暖中辐射供热的份额（相对于对流式采暖）越大，两种供热之间的差异就越大。
关键词： 地板采暖　辐射换热　对流换热　节能
1　引言
地板辐射供暖与散热器对流供暖是目前供热中最普遍采用的供热方式，它们的供热各有其特点。由于地板采暖是近些年新兴的供热方式，国内对这种供暖方式的许多基础性研究和认识还不够深入[1]，现今地板采暖房间的热力计算及供热设计计算仍是按对流供暖的情况计算；关于地板采暖的节能数量问题许多文献上仅给出一些估算值或范围，并没有定量的计算依据，这些均制约了地板采暖技术的应用和发展。本文着重对两种供热方式房间热过程方面从理论计算上进行分析，探讨两种供热方式热力特性规律的对比。
2　地板辐射式采暖与散热器对流式采暖热过程的特点分析
2.1　通过围护结构的传热
不论哪种供热方式，通过围护结构的传热量计算均有[2]：
q=k(tn－tw)(1)
式中，tn为冬季室内计算温度， tw为供暖室外计算温度，k为传热系数，k=1/r ；r为围护结构总传热阻，它由围护结构外壁表面的复合换热热阻、内壁表面的复合换热热阻及围护结构导热阻三部分组成。通过围护结构传热量的大小主要取决于传热系数k和传热温差Δt（Δt =tn－tw）。
2.2　两种采暖方式体现出的不同特点
通过围护结构总传热阻r中，通常围护结构导热阻rd占主导地位，围护结构外壁表面的复合换热热阻rw次之，内壁表面的复合换热热阻rn最小。这三部分热阻中，导热阻rd因围护结构而定，围护结构外壁表面的复合换热热阻rw依室外环境确定、而内壁表面的复合换热热阻rn取决于供热方式。
地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行供暖的新型供暖方式，它是以整个加热地面为散热面，在地板加热周围空气的同时，向四周的墙壁、顶棚等围护结构内表面进行辐射换热，使周围的围护结构内表面温度升高。此系统总传热量中，辐射换热的比例通常高于50％以上，远大于普通散热器对流式供暖。而普通散热器供暖是先加热散热器周围的空气（对流方式），被加热的空气再将热量传给四周的围护结构，使地面、墙及顶棚的温度升高，它虽然也有辐射，但效果甚微。
由热力计算[3]可知，两种供热方式房间围护结构内表面对流换热系数αn是不同的。αn由辐射换热系数αnr与自然对流换热系数αnc两部分组成,地板采暖随着加热地板表面温度的升高，辐射作用增强，αnr比对流供暖时增大，即αn增加， αnr占αn的比例也随之增大。随着αn的增大，室内表面复合换热热阻rn在总传热阻的位置可能将发生变化，由最小变为第二位。
αn的增大直接导致围护结构的传热系数k增加。和对流采暖相比，地板采暖αn增大，即rn减小，总热阻减小，并且随辐射换热比例的加大传热系数k增加也加大。
两种供热方式另一不同点体现在传热温差Δt上。研究资料表明，与散热器对流供热相比，地板辐射供暖时，室内温度分布沿高度（及水平）方向比较均匀，温度梯度为特有的负梯度分布，且梯度很小，人处于加热区内，无头热脚凉的感觉，而对流供暖温度最高区在房间上方。计算可知辐射采暖时，房间外墙内表面温度tnb、非加热表面的加权温度AUST、平均辐射温度tp和实感温度ts，均比相同条件下对流式采暖有不同程度的升高[4]。所以，当人的感觉温度相同时，地板采暖房间的室内空气平均温度要低于对流供暖，传热温差Δt有所降低。
3　两种供热方式能耗的对比分析
由于室内采暖方式的供热量与围护结构、室内设计温度和散热器温度等诸多因素有关，这些因素有的影响辐射换热，有的影响对流换热，并且错综复杂地交织在一起，使得计算十分复杂。为此，本文取一简化房间模型，利用计算机迭代进行计算。房间模型为一尺寸为5m×4m×3m，设只有一个外墙，其余内壁及顶面均为绝热表面，只考虑通过围护结构的基本热负荷，且诸修正系数均取1。室外条件按北京地区计算。外墙种类为国内常见的几种围护结构：一砖厚（240mm），记为24＃墙，一砖半厚（370mm），记为37＃墙，两砖厚（490mm），记为49＃墙，均为内面抹灰砖墙，在对流方式供热下，其传热系数K分别为2.08 W/m2·℃、1.56 W/m2·℃和1.27 W/m2·℃，外墙表面换热系数αw取23.3 W/m2·℃。对于辐射供热，房间辐射地板的表面温度范围取22－28℃[5]。
为了对比两种采暖房间的能耗状况，首先确定一前提，即舒适度相同的条件。衡量采暖房间的供暖效果通常用室内实感温度ts——表征人或物体受辐射及对流热交换综合作用的实际温度。它定义为〖6〗：
ts=0.48tp＋0.52tn－2.2(2)
式中，tp为室内辐射平均温度，它是加热地板表面温度和室内其余非加热壁面温度的加权平均值。现取冬季室内房间较适宜的某一实感温度为基准（以自然对流采暖来计算，当tn=19℃时，由资料可知，平均辐射温度在对流式供暖情况下可低于空气温度3～4℃，计算得ts≈15.1℃）。
由传热过程热力计算可得，在不同加热地板表面温度时，达到与对流供暖相同的实感温度下，不同围护结构房间地板辐射采暖时的换热系数、传热系数和所须的室内空气温度，并与同条件下的对流供暖进行比较。用带＊的量表示辐射式供热与对流式供热在相同条件下同一量之比，计算得出：
地板供暖由于辐射作用大于对流式供暖，室内综合换热系数αn大于对流式供热时的情况，所以αn＊均大于1，见图1，围护结构热阻大的房间更为明显些，并且随tpj增大而增大，它表明辐射换热的份额αr/αn随tpj及围护结构热阻增加而变大。这是由于外墙内表面温度tnb随地板表面温度tpj的增加在围护结构热阻较大的房间增加的更快些，使平均辐射温度增加，在相同舒适度条件下，室内空气温度可降低些，tn与 tnb之间的温差变小，导致αn增大。
随着室内综合换热系数αn的增大，通过围护结构的传热系数k也相应提高，见图2，不同围护结构k随tpj的增加规律相同，导热阻较小的围护结构k大些。
图3给出k＊随tpj的变化关系，k也是随tpj的增加而增大，但导热阻较大的围护结构k＊变化略小于导热阻较小的围护结构，它说明地板供暖时，不同围护结构传热系数的增大不是同步的，导热阻较大的围护结构传热系数增加的略大些。这也表明在不同的围护结构传热过程中，室内对流换热热阻占总热阻比重的影响程度，传热系数随内表面换热热阻rn下降而增加的程度取决于rn在总热阻中份额，不同的供热方式，不同的围护结构、不同的室外状况，rn占总热阻的比例是不同的，见表1。rn占比例越大，rn的变化对传热系数的影响也就越大。
两种供热方式传热温差之比Δt＊受围护结构的影响相对较小，图4给出Δt＊随tpj的变化情况，地板采暖随tpj的增加，平均辐射温度增加，在相同舒适度条件下，室内空气温度比对流采暖可降低些，所以Δt＊均小于1，并且，随tpj的增加而下降。
图5给出地板采暖时q随tpj的变化关系。诸围护结构随tpj的增加能耗加大，导热阻较小的围护结构，能耗较大。所以，地板采暖节能仍要注重围护结构的保温，并且，在满足供热效果的前提下，应尽量降低地板表面的平均温度，避免不必要的能耗。
两种供热方式的能耗的对比取决于两者传热系数和传热温差的对比。图6给出q＊随tpj的变化规律。在相同的ts下，q＊随tpj的增加而增加，但当tpj较大时，q＊增大缓慢，趋于一小于1的不变值。
4　结论
辐射式供暖与对流式供暖在热力特性上有许多区别，由于辐射作用的增强，室内综合换热系数增大，传热系数也随之增大，外墙内表面温度，室内平均辐射强度均高于同条件下对流式采暖。
值得说明的是，判断两种供热能耗应以达到同样舒适感（ts）为前提条件。由于地板供热有辐射强度和温度的双重作用，四周壁面表面温度的提高，减少了对人体的冷辐射，造成真正符合人体散热要求的热状态。与对流采暖相比，在较低的室温下可达到同样的舒适感，减小了传热温差。加之地板供热采用低温热水，传输过程中比散热器供热方式减少散热损失。因此，从综合效应上，地板采暖的节能是无疑的。
两种取暖方式热力特性差异的程度，主要取决于两种取暖方式中辐射换热占总热交换量的比例，与对流式采暖相比，地板采暖中辐射换热的比例越大，两者的差异就越明显。而地板表面温度、围护结构热阻的大小和室内要求的设计温度均不同程度地影响着辐射换热的比例。
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中国城镇供热协会办公室主任会议在北海召开
6月14日，中国城镇供热协会办公室主任会议在北海召开。协会李秀理事长出席了会议，会员单位有关领导和办公室主任40多人参加了会议。
会议由协会秘书处张英英主任主持，李秀理事长作了题为“适应形势发展需要，作好城镇供热工作"的发言。她的发言，以详实的资料介绍了我国的环境和能源状况，以及集中供热发展现状。在谈到供热体制改革时强调，要认真贯彻八部委联合签发的《关于城镇供热体制改革试点的指导意见》，要求会议代表要认真学习有关文件加深对城镇供热体制改革必要性的理解，同时对改革试点城市工作进展情况进行了介绍。最后，对建设部新近发表的《市政公用行业特许经营》中的有关条目进行了讲解。
会议中，沈阳惠天热电股份有限公司办公室主任李鑫对本企业经营和管理状况进行了介绍。承德热力集团有限责任公司办公室门永春主任作了题为“发挥办公室职能，促进信息化建设"的发言。济南热电公司设计院办公室主任宋广峰作题为“紧紧围绕行业发展，努力作好办公室工作"的发言。北京热力集团技术设备部李岳工程师介绍了本单位的网络信息系统。通过发言可以看到，各单位办公室管理制度健全，工作程序规范，在多方面、多层次协助领导做了大量工作。一些单位建立了网络自动化办公系统，实现了信息共享，无纸办公，提高了办公效率，减少了办公成本，提高了员工的素质。协会秘书处王焘介绍了协会网站的内容。最后，协会陈怀申副秘书长作会议总结，希望大家关注协会网站，积极提供信息，使协会网站成为会员单位宣传的窗口。
中国城镇供热协会秘书处
基于GPRS技术PLC远程通信
应用于城市热网监控
北京和利时系统工程股份公司　吴云峰　周龙军
摘要：本文讨论基于GPRS技术HOLLiAS－PLC G5远程通信应用于城市热网监控的详细方案组成。该系统功能齐全、性能稳定、价格比高，对远程数据传输以及其它无人值守的系统均有一定的实用价值和指导意义。
关键词： GPRS技术　数据中心　换热站
引言
我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热。热电厂通过城市高温供热管道将热水送至各居民小区、企业中的换热站。在换热站，高温管道中的热水（以下简称一次网）与进居室暖气片的热水（以下简称二次网）通过换热器交换热量。经过换热后，二次网中热水流入各居室中。
在以上过程中，供热调度部门需要对分散在不同地理位置换热站中温度、压力、流量、液位等参数集中实时监视，控制换热站中各设备的运行。同时，根据从现场监测到的各换热站运行参数，调节热电厂运行工况，保证冬季整个供暖的稳定运行。
因此，各换热站现场参数的采集、调度室与各换热站的数据实时通讯就显得至关重要。在这里，我们提出一种先进的无线监控方案：各换热站中安装HOLLiAS－PLC G5完成对现场参数采集、设备控制，现场HOLLiAS－PLC G5通过GPRS网络与调度中心控制计算机建立可靠、稳定的通讯，在调度中心可对现场所有换热站完成监视，控制。
该方案已在沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统中得到良好实际应用，下面做一详细说明。
1.  系统概述
沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统由三部分组成：现场换热站HOLLiAS－PLC G5控制部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。通过HOLLiAS－PLC G5  CP240 RS－232模块完成与GPRS  DTU的数据交互。HOLLiAS－PLC G5定时将数据发送给GPRS  DTU，同时HOLLiAS－PLC G5实时接收DTU发来的数据完成相应控制功能。GPRS  DTU在收到HOLLiAS－PLC G5发来的数据会立即转发到数据中心。根据换热站的实际情况，此次换热站HOLLiAS－PLC G5每次向DTU发送帧格式数据量为140字节，包括所有模拟量和开关量。
 现场换热站：HOLLiAS－PLC G5将各工艺参数实时采集后通过RS－232串口通信模块将数据送往GPRS  DTU通信模块；同时，还可通过GPRS  DTU通信模块接收调度中心的指令；
 GPRS数据传输部分：在对GPRS  DTU通信模块进行配置时预先输入数据中心的固定IP地址。GPRS  DTU通信模块收到HOLLiAS－PLC G5发来的数据后，把这些数据送到前面设置的IP地址主机中（即数据中心路由器）。GPRS  DTU发送数据的过程为：数据送到中国移动GPRS网络中，然后再经过INTRNET，最后在数据中心通过ADSL进行接收，数据中心路由器收到各换热站的数据后转发到数据服务器上；
 调度室数据中心：由ADSL MODEM、防火墙、路由器、数据中心服务器、客户机、网关机组成。数据中心服务器通过ADSL Modem接收来自各换热站的数据，并对数据进行存储、历史趋势分析、报表打印等，其中一部分数据还传送到全厂MIS系统。
2. 系统网络
该系统主要是通过GPRS  DTU和移动公司GPRS网络来完成。 DTU主要完成HOLLiAS－PLC G5与调度中心数据传输转发的任务，同时也是与移动GPRS网络的工作接口。主要设置的参数如下：
 与移动GPRS APN（访问结点网络）方式。APN主要有以下两种：CMNET和专线访问。CMNET利用的是中国移动的公众网络，安全性和数据传输控制性相对专线访问方式存在一些弊端，因此，我们选择的是专线访问这种方式。
 数据发送目的地，即数据中心服务器或者路由器的IP地址或者域名。
 与HOLLiAS－PLC G5 CP240的接口参数，包括波特率、停止位、奇偶校验、数据位、流控制。
  DTU对于不同地区GPRS网络质量的一些参数配置。
数据经 DTU发送到移动GPRS网络上的CGSN后，移动的GPRS网络与INTENET有通道接口，因此，移动CGSN服务器可将数据经INTENET再转发到数据中心服务器或者是路由器上。为了保证数据在移动网络到数据中心路由器之间传输的安全性，我们使用了VPN功能。该功能在数据中心路由器和移动出口网关服务器之间建立VPN的GRE隧道，保证这两点之间数据传输的安全性，不被他人在中途进行信息窃取、修改。
移动GPRS网络传输送来的各换热站数据经INTENET，通过ADSL MODEM信号解调经防火墙检测后送达路由器VPN解密后，再将解密后的数据包转发到指定的数据中心服务器上进行数据接收处理，以此同时数据中心服务器担负着向各换热站发送相应控制指令数据的任务。各客户机从数据中心服务器上取得数据在各自的人机界面软件上完成对各换热站的监视控制、报警、历史曲线等功能。
此外，在调度中心网络中，网关机与全厂MIS网络连接，负责把热网的各种运行参数送到MIS网上，供上一级相应MIS软件完成数据分析、数据挖掘等功能，大大提高热网运行的经济性。在这里，我们网关机与MIS网数据服务器的数据接口选用OPC，该接口使用方便、调试配置十分简单。
  GPRS技术
GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10－70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 连接，可以用于INTERNET 连接、数据传输等应用。
GPRS 是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP。GPRS 采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达171.2Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
基于GPRS技术组建的热网远程监控系统有如下特点：
 永远在线： GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；
 按流量计费：GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；
 高速传输：GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20～40Kbps的稳定数据传输；
 组网简单、迅速、灵活：GPRS无线DDN系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；
 通信链路由专业运营商维护：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；
 防雷击：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。
3.  工艺控制描述
该方案中，我们采用HOLLiAS－PLC G5在各换热站完成以下功能：现场温度、压力、流量、液位信号的采集；现场各调节阀的控制；现场电机、变频器的控制及运行监视。在换热站中，通过触摸屏简单易行的完成人机交互，控制各种设备稳定运行。对于现场调节阀及各种电机的控制，设计了就地控制、触摸屏控制、远程调度中心控制三种方式。
 根据室外气象温度和二次网的供回水平均温度调节一次网供水或回水管道上电动调节阀，从而改变一次网进换热器的流量，保证二次网的供热量；
  根据室外气象温度、二次网的供回水温度、供回水压力共五个参数，来通过变频器调整循环水泵的运行频率，从而改变二次网的运行流量（对于目前换热站中循环水泵为变频控制的采用该方案）；
 根据恒压点的实测压力值与设定压力值的比较偏差，来通过变频器改变补水泵的运行频率，保证恒压点的压力恒定；
 其中，室外气象温度数据采用各新机组室外温度加权平均后经中心站处理后送往各改造机组进行自动控制。
4.  系统功能
沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统（GPRS远程监控）主要完成对工艺流程的监测、控制以及数据的处理、存储、分析以及报表打印等任务。
 工艺流程显示：显示各换热站工艺流程，包括温度、压力、流量、液位等工艺参数、所有设备运行状态以及各控制回路的详细参数等；
 调节回路显示：包括所有调节回路，可修改设定值、控制方式、调节参数等，并有实时趋势图便于进行PID回路整定；
 设定值显示：包括所有必需参数的设定值、控制方式、调节参数以及其它联锁值、报警值等；
 报表显示和打印：采用了DDE技术，从而使用户能够直接使用Excel编制报表，借助Excel的强大功能，用户可以随心所欲地编制各种各样的报表；
 历史数据的存储与检索：对重要的数据进行在线存储，数据的存储时间最长为10年。可以通过历史报表或者历史趋势曲线的方式来检索历史数据；
 控制：在监控计算机上可以进行远程手动控制，使用鼠标、键盘控制PLC来启动和停止现场的设备；
 安全管理：对重要设备的操作、重要参数的修改均会自动记录，包括登录的操作员、对设备进行的操作、时间以及修改前的参数值、修改后的参数等，以利于进行管理及事故分析；
5.  系统特点
 先进性
本方案设计中不仅采用了先进的软、硬件，而且着眼于企业“管控一体化”的需求，贯彻了数字化、信息化环保的先进思想，使企业生产数据的进一步智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一部分。
本系统采用先进的计算机控制系统，主要用于城市热网的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统配有可靠的硬件设备，和功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、编程软件和控制软件。
   高可靠性
 与传统的无线电台传输相比，GPRS网的数据传输抗干扰能力更强，且通讯覆盖范围远远强于前者；
 现场控制站HOLLiAS－PLC G5对工艺过程的控制不会因监控计算机的瘫痪而受影响；
 现场控制站的HOLLiAS－PLC G5能够在恶劣的环境中长期可靠运行，并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，平均无故障间隔时间（MTBF）15年。
  强大的功能
 HOLLiAS－PLC G5的编程语言符合IEC61131－3标准，易学、易懂、易用；
 CPU内置软PID，并提供了丰富的指令集及函数库，用户直接调用；
 组态软件图库丰富，网络功能强大，报警、报表、历史数据以及二次开发功能完善而易用。
  优良的开放性
 TCP/IP协议是目前开放性最好的协议，可以轻松进行系统扩展；
 组态软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL，且提供丰富的API编程接口，方便接入全厂MIS系统；
 同时也为世界各大厂商，如Modicon、Siemens、AB、GE、Omron等的设备提供了完善的驱动程序库，从而可以将其它系统轻松接入本系统。
结束语：
该方案实现了对沈阳市皇姑区换热站运行参数的集中监视、控制，与去年（老系统）相比，沈阳皇姑供暖公司减少了近一半的维护人员，部分换热站还实现了无人值守，提高企业的经济效益。与使用传统无线电台相比，该方案具备更好的抗干扰性（尤其是在城市中），数据传输安全性。相信这种远程监控方案将在城市管网、热网、石油、地震检测、电力等一些无线远程数据监控中会得到更大范围应用。
钢筋混凝土采暖管道地沟渗漏分析及治理
唐山热力总公司　邹　虎　李　涛
采暖管道从热源至加压站的主干线段，由于管径大、供热前后形变大，多采用地沟敷设 。采暖地沟距离长，埋深深，途经地区地质条件复杂，故而多在投入使用一段时间后，发生不同程度的渗漏，影响管网的维护和使用。所以对其渗漏的分析和采取相应的治理方案，对保证城市供热管网的正常运行和使用寿命，具有重要的意义。下面我们就结合具体案例进行说明。
地沟分为砌体和钢筋混凝土两种结构形式，电厂路主干线就是钢筋混凝土采暖地沟。该采暖地沟全长2529.65m，沿管沟方向每40m左右设一道伸缩缝，覆土深度200mm～4650mm, 底板、墙体、阀门小室、固定支架和滑动支架采用全现浇钢筋混凝土，预制沟盖板。竣工交付使用第二年就出现渗漏，其中以过青龙河处集中，必须在河两侧阀门小室定期排水，才能保证正常使用。为此不得不进行防渗堵漏。
1.实地调查，科学分析，找出原因
实地调查，找出原因是防水堵漏成败的基础。我们主要从以下几个方面进行。
1.1 设计方面
通过查阅设计文件及有关资料了解：
(1)设计单位；
(2)平面地理位置，地形地貌；
(3)水文地质情况，各部位标高情况；
(4)变形缝设置位置、技术结构、施工措施；
(5)主体结构、材质、防水种类、措施；
(6)排水措施、孔洞处理，等等。
1.2 施工方面
召开有关人员坐谈会，了解施工全过程 ：
(1)施工单位；
(2)各部位施工时间，尤其是冬雨季施工部位，采取防冻、防雨措施；
(3)刚性防水结构的材质，水灰比、配合比，混凝土振捣方式、施工连续性、养护情况，拆模后发现混凝土存在的问题；
(4)外防水作法粘土夯实情况。
1.3 了解建筑物附近市政设施分布情况
如地上建筑物、河流、市政给排水、集水井、化粪池分布，是否有渗漏积水等问题。
1.4 了解气侯对渗漏影响的程度
(1)降雨对渗漏的影响；
(2)枯水季节对渗漏的影响。
按上述内容要求，对电厂路主干线进行认真调查，并综合分析，找出该暖沟的渗漏原因如下：
(1)设计方面
该暖沟经过地区地下水位在自然地面下3m左右，青龙河两侧有150m管沟覆土深度均已超过3m，而设计对预制沟盖板的板缝处理仍是普通的防水砂浆灌缝；同时暖沟东侧上方就是电厂路的雨水方沟，当雨季到来时，雨水方沟长时间积水，必然对暖沟东侧墙体和沟盖板板缝造成威胁。
暖沟墙体设计时采用的是悬臂梁模型，在只考虑外部侧向压力的情况下，只在沟墙外侧配筋。但当沟盖板安装到位并回填后，沟墙和沟盖板连接处的受力模型变为简支或铰支，受力由一种变为多种，此时没有配筋的沟墙内侧尤其是上部就容易产生裂缝。
(2)施工方面
根据有关人员介绍，施工时混凝土配合比、水灰比控制不严，振捣不实。拆模后混凝土表面出现蜂窝、麻面、孔洞；墙外粘土夯实流于形式，回填土不符合要求；变形缝橡胶止水带固定不牢，安放位置不准确，止水带下部混凝土振捣不密实，导致变形缝处周围存在漏水现象，且水量较大。
施工时已进入冬季，昼夜温差大，混凝土温差变形大；天干气燥，风速大，加快了混凝土表面的水分蒸发；摸板拆除过早导致混凝土表面温度急剧变化，不能及时回填等原因，都使得混凝土容易产生干缩裂缝。
(3)受周围条件影响
暖沟东侧上方是雨水方沟，由于雨污水合沟，常年流水不断，而且青龙河横穿暖沟，它们形成了渗漏的地表水源。
(4)气候条件影响
雨季降水后的一段时间里，顶板板缝渗漏有加重趋势。而墙体和底板在冬春季渗漏减轻，夏秋季严重。
综上所述，设计方案有不合理之处，混凝土施工质量不高，且常年受地下水和地表水作用，必会出现渗漏危害。其中顶板处的渗漏是地表水的作用，墙体和底板的渗漏则主要是地下水造成的。渗漏的程度受季节的影响，呈现出一定的规律。
2.堵漏防水方案
堵漏防水方案很重要，它是一项综合技术的体现，是搞好施工的先决条件，要根据渗漏部位和渗漏特点，有针对性地制定治理方案。
2.1通过细致观察，发现渗漏部位和渗漏特点如下：
(1)沟盖板安装时，因墙体顶部找平砂浆厚度不均匀，砂浆中含石子，造成盖板安放到位后容易松动；砂浆灌缝时，盖板侧面浇水和刷素灰浆控制不严，灌缝后养护不及时，回填不及时，使得板缝中砂浆和盖板侧面结合部位产生裂缝，导致漏水。
(2)暖沟墙体施工时，埋设的为保证墙体厚度的拉结筋贯穿墙体，当混凝土振捣不密实，止水环焊接不牢时，墙外侧的水就会沿拉结筋渗入暖沟内。沟墙和底板一次浇筑成形，容易使沟墙混凝土产生离析现象，上部水泥浆多，下部碎石过多，使游离CaO在混凝土墙顶产生不均匀收缩裂缝，并且容易在没配筋的沟墙内侧发展。
(3)大面积渗水发生在底板，主要原因是施工时基槽四周降水应在垫层300mm以下，实际达不到应有水平，造成排水不良，如遇雨天、停电或出现其他机械故障，基坑水位上涨，淹没垫层，不具备灌注混凝土条件，为抢进度，带水施工。其次，底板上层钢筋绑扎时所设的铁马，直接放置在垫层上，且底板两侧靠近墙体部位钢筋较密。再加上混凝土灌注过程中，由于拌合不均匀、振捣不密实等原因，造成混凝土容易出现空隙，发生大面积渗水现象。
(4)变形缝止水带处理不当，安装位置不准确，固定不牢，偏离中心造成止水带两侧混凝土厚度不一致，止水带下部混凝土振捣不实，出现孔洞，再加上止水带两侧产生不均匀沉降，导致变形缝四周均存在漏水现象，且水量较大。
2.2  根据上述部位和渗漏特点，选定以下施工技术方案：
(1)沟盖板板缝和沟墙线性渗水，采用分涂法。
(2)沟墙、底板和变形缝处的点漏水，采用堵漏法和注浆法。
(3)底板大面积渗水采用分段抹面法。
(4)变形缝渗漏必须堵、注、涂、抹综合治理。
3.堵漏防水施工
堵漏施工选在停止供热后，雨季到来前的四、五月份，此时地下水位是一年中最低的，地表水最少，这时施工费用和难度都将大大降低。
3.1  板缝和沟墙线性渗水
线性渗水采用分涂法处理，在渗水处用清水清理干净后，用毛刷子蘸促凝剂涂在渗漏处，然后立即撒水泥干灰，接着用扫帚用力扫匀，并清除残渣；再涂促凝剂，撒水泥干灰，用扫帚用力扫匀，反复3～5次，即可止住渗漏。
促凝剂配合比CuSO4·5H2O : K2Cr2O7 : Na2SiO4:H2O=1:1:700:200(重量比)配置时须注意把适量的水加热到100℃时，把称量好的CuSO4·5H2O、K2Cr2O7到入水中搅拌均匀，直至全部溶化，再冷却到40℃左右，并倒入称量好的Na2SiO4中，搅拌均匀即可使用。
3.2  点渗水
各部位点渗水在渗水量小时可采用堵漏法，对涌水量大的用注浆法。
堵漏法：先把漏点剔成直径20mm，深40mm的圆槽，随即用水泥胶泥（配合比  32.5水泥：促凝剂=1：0.6）捻成与槽直径接近的锥形体，待胶泥开始凝固时，迅速将胶泥用力堵塞于槽内，持续挤压半分钟，检查无渗漏后，再抹上防水砂浆（配合比  水泥：砂：水：MgCl2=1：2:0.6:0.03）面层。
注浆法：采用丙凝、丙烯酸盐浆，浓度根据流量的大小控制在20％ ～ 30％，同时在丙凝或丙烯酸盐浆液中掺水泥，它的作用是增加凝胶体强度，降低了注浆量，又缩短了浆液凝胶时间。
3.3 大面积渗水
在处理底板大面积渗水时，应根据管沟坡度走向划分几个单元，由高到低，一单元处理完后再处理另一单元。根据单元渗水实际情况，先对涌水量大的点渗水用堵漏法或注浆法处理，然后进行刚性抹面，方法是：
(1)基层处理：将混凝土表面的石子、浮灰铲掉，打成粗糙的毛面，用钢丝刷和水刷洗干净，避免沾染油污。
(2)第一层素灰层：（水灰比0.4）厚2mm先抹一道1mm厚，用铁抹子反复用力刮抹，使素灰填入原基层的孔隙，随即在已刮抹素灰层上再抹一道1mm厚素灰找平层，抹完后用湿毛刷在素灰表面按顺序轻轻涂刷一遍。
(3)第二层防水砂浆层：（配合比    水泥∶砂∶水∶MgCl2=1∶2.0∶0.6∶0.03）厚5mm，在素灰初凝时抹第二层防水水泥砂浆，要使砂浆压入素灰层厚度的四分之一左右，抹完后，在砂浆初凝时用扫帚按一个方向扫出横向条纹。
(4)第三层素灰层：厚2mm，在第二层防水砂浆终凝时施工第三层（工艺同第一层）
(5)第四层水泥砂浆层（配合比    水泥∶砂∶水 =1∶2.5∶0.6）厚5mm（工艺同第二层），最后再抹压3～4次，直至压光为止。
(6)养护：防水砂浆抹完后，用湿草袋覆盖，24小时后洒水养护，养护期应在14天以上，避免养护不利产生裂纹，降低防水效果。
3.4 变形缝渗水
对漏水的变形缝，首先凿掉缝隙处的面层及混凝土，剔成上大下小的八字形，深度不小于100mm,用堵漏法或注浆法堵住孔洞渗漏。然后清除残渣。堵塞防水油膏厚度不小于70mm ,再用促凝砂浆和防水砂浆刚性抹面封闭，最后采用涂法处理变形缝木板周围的水泥砂浆面层，以防此处的砂浆面层产生不规则裂缝
4.总结
钢筋混凝土采暖地沟在设计时，应充分考虑设计模型的选取、混凝土强度的设计和配筋、选址以及气候等条件，对防水效果的影响，均应在实地调察后按最不利情况考虑。施工时应严格按照图纸和施工规范进行操作，对有防水要求等特殊部位尤其应该注意。一旦发生渗漏，在防渗堵漏工作之前要做好详细的调查研究，认真分析查找渗漏的原因，才能对症下药；充分的利用地形、地势和季节对地下水位影响的规律，可以最大限度的减少防渗堵漏时为降低渗漏流量和压力所发生的排水 、降水费用。整治过程中，要因地制宜，综合治理，根据现场实际情况采用相对应的方法，才能达到满意的效果。
关于城市集中供热工作中的系统调节
邯郸市热力公司　刘国林
1.热力站控制与热网监控系统对于集中供热运行的必要性
集中供热、热电联产对于节约能源、减少污染、提高人民生活水平发挥了巨大作用，也是国家大力倡导、积极扶持的产业之一。目前我国集中供热的发展已有近300个城镇具有集中供热设施，总供热面积达10亿平方米的建筑面积。尤其现在如何提高人民生活质量，改善城市居住环境，完善城市基础设施功能，稳定社会、促进城镇发展已是各级政府重要的工作内容之一。因此，集中供热作为城市基础设施的组成部分在不断加强科学管理、提高能源利用率、扩大城市热化率、保证供热效果方面既是政府极为关注的工作，也是各供热企业所孜孜追求的目标。
目前，在供热运行中，影响我国集中供热发挥其应有效益普遍存在的一些问题是：不能及时掌握集中供热系统的运行工况，实时观测整个系统中热源出口、管网、热力站运行参数，不能依此迅速发现系统运行工况，是否与供热需求相匹配，系统中各个部位供热参数是否运行正常，以便指导中心调度能正确判断存在问题及时合理指挥调整供热运行工况。这主要是由于供热系统中用户热力站没有有效的调节装置和根据热负荷的变化进行实时调节的自控系统。造成供热管网存在水平失调，即流量调配不均，从而一些用户偏热、一些用户偏冷供热效果不好、热量浪费的现象。现有供热系统，在仪表计量、通信、自动控制方面，技术装备低，缺乏技术手段，难以对生产运行进行科学严格的管理。再有供热企业存在一些不必要的能源浪费包括输热电耗高和运行人员庞大的状况。
按照国家建筑节能指标节能50％的要求，建筑物约承担节能35％的任务，供热系统约承担节能24％的任务。集中供热作为供热系统的最主要方式应该在建筑节能工作中占有重要位置。据有关资料显示调查我国供热系统目前运行水平其节能的潜力是比较大的，节能的重点是提高管网输送效率和热源运行的平均效率。而提高管网输送效率除提高保温性能、控制管网失水外，由于水力失调造成的热力失调是影响集中供热系统的热能消耗高和供暖效果不好的最主要原因。供热系统建成后，供热企业提高经济效益的重要方面是降低运行成本，热力公司运行成本主要由热能消耗费用、热能输送（如循环水泵和补水泵的电耗）费用以及管理和操作人员费用等项组成，前二项占主要部分。因此，建立热网微机监控与热力站自动控制系统，提高供热管理水平，消除水力失调，节能降耗成为热力公司当前非常迫切的任务。
2.邯郸市集中供热系统热网监控系统热网监控及热力站自动控制的策略
目前，对于供热系统计算机监控方式有两种不同的思路：一种方式是采用中央集中式监控方法；另一种是采用中央与就地分工协作监控方式。前一种方法是中央大权独揽，热力站机组只有测试仪表与执行机构，它的功能只是参数的上传下达，本身没有自动调控的决策功能。这种方法，对软件的功能要求比较高，当电厂不是“以热定电”即当热电厂供热量不足时，能进行流量的均匀调节，但其灵活性差，局部故障容易影响全局的正常运行，当通讯系统出现故障后，会造成重大影响。第二种方法即中央与就地分工协作监控方法，其供热量的自动调节决策功能完全“下放”给就地热力站的自控系统，中央控制室即调度室只负责全网参数的监视以及对总供热量、总循环流量的调度与调控并在供热不足时可对供热指标进行调节。这种方法比较灵活，故障影响面小，容易适应全网不同建设期的需要，也能满足“分户热计量”用户对供热系统变流量运行的要求。
我国供热现状大部分都是以热电厂为热源，城市供热管网普遍都采用间接供热方式。邯郸市集中供热的形式也与之相同。根据以上分析，针对热电厂供热量不足和当一次热网供热能力充足时这两种情况，为了解决好各热力站争抢流量、冷热不均现象及充分发挥各热力站利用成熟的PID调节技术实施本地控制的灵活性，我们考虑供热系统控制的策略采用分布式的本地控制加集中监控的“柔性控制”方案。即当一次网供热量不足或天气太冷时，确立“热量均摊”的思想，降低供热标准，由调度室的中央集中监控系统向各热力站统一发布调度指令，根据降低供热标准二次网质调节温度曲线，重新设定二次供水温度或二次回水平均温度的目标值，实现热量的平均分配。当一次网供热能力正常时，各热力站的调节系统会根据设定值自我调节实现可靠运行。这样，控制系统通过无线通信方式，实时监控热网关健点和热力站的运行参数，以便了解热网全貌，实现供热系统控制、调度、管理一体化。
3.控制系统的构成
系统为两级分布式结构，即由管理调度监控中心和热力站现场控制构成。调度监控中心对热网、热力站统一监测与调度并维护管理信息系统、地理信息系统，企业办工自动化，及通信系统的正常运行。各热力站现场控制单元之间相互独立，并有两种工作模式，一是本地控制模式，完成数据采集，通讯与控制功能；二是调度监控中心控制模式，在完成数据采集与通讯的同时，热力站接受监控中心调度指令实现统一控制运行。
4.热网监控系统与热力站自动控制的主要要求
4.1实时检测功能。邯郸市热力公司生产调度中心要求热网监控系统通过无线通讯自动检测供热系统的运行状况，如管网关健点及热力站的温度、压力、流量、热量等参数，各热力站的电动调节阀开度、水泵开启台数运转频率、水箱液位等状态参数。全面了解供热运行工况，是一切调节控制的基础。
4.2数据显示及分析功能。生产调度中心通过监控系统可以获得各类信息及数据，系统要对其分析、加工，直观、生动地显示出来，供生产调度人员使用。
4.3报警功能。系统可以对供热运行出现的异常情况进行报警提示。如一次网超、欠压，各热力站机泵供电缺向、欠压、三相不平衡或过载，二次网定压异常、水箱缺水等情况进行报警。
4.4健全档案。计算机监控系统可以建立各种信息数据库，能够对运行过程中的各种信息数据进行分析，并根据需要打印各类运行记录，贮存历史数据，为技术分析和量化管理提供了资料依据。
4.5调度控制系统。生产调度中心可根据运行工况需要将热力站本地自动控制运行状态切换为中心直接控制运行。如：直接设定控制目标参数，电动调节阀开度，水泵开停及运转频率等操作。
4.6自动控制热力站或智能供热机组能够就地实现供热量的自动调节和二次网循环水泵的变速控制。
4.7热力站有完善的补水变压装置。它采用变频调速旁通补水定压方式，具有独立恒压的决策功能。
4.8热力站具有可靠的自我保护功能。意外停电时能自动关闭一次供水，来电时能按供热启动程序自动开机。电源缺相式三相出现一定不平衡时、水箱缺水时能自动关机，当采暖系统升温超压时能通过泄压电磁阀自动泄压。
4.9自控热力站能将供热量、流量、压力、温度、阀位、液位、泵运转状态等参数的就地采集测试、显示和远程传送功能，并能根据运行工况需要接受控制中心遥控指示进行自控运行。
5.热力站自动控制的原理图
在整个自控制系统中，热力站的自动控制系统肩负着数据采集、发送、就地控制、运行安全保护、遥控执行等作用，是最基础也是最重要的组成部分，它的自控工艺流程如下图：
其中远程通讯终端测控装置具有多路模拟量输入和输出通道，多路开关量输入输出通道。含固化的计算和控制应用程序，且有回路控制功能，可进行PID参数调整和控制。
6.热力站供热运行自动控制的工艺原理
热网监控系统，上级为中心调度室即中控室，下级为若干自控热力站，一般情况自控热力站各自独立，中控室不干预热力站的控制，实现分散控制，消除了危险集中，同时增强了系统的灵活性和可扩展性。中控室与热力站实现了无线通讯，监测热网中各热力站的运行工况，通过对全网运行参数的掌握，分析判断各热力站的热力平衡度，查询管网运行的最不利点，预测调整热源与热负荷的热平衡，针对热网运行出现问题的所在，中控室向热力站或热源发出调度指令，实现优化运行。另外，中控室还具有完成热网档案的管理和运行数据的统计、存档、报表等功能。自动控制热力站在热网监控系统中起着承上启下的作用，即时将反映热网及热力站运行工况及设备工作状态的参数采集、传送、就地显示出来，又将按最佳运行工况要求自动执行运行操作，它的工作原理有以下几方面内容：
6.1供热量调节控制系统
6.1.1工艺系统组成
主要由一次供水电动调节阀、室外温度传感器、一次供回水温度传感器、二次供回水温度传感器组成。
6.1.2工艺控制原理
供热量的调节控制是由气温补偿器来实现的。气温补偿器根据室外温度（气温传感器）生成二次网供水温度或供回水平均温度的目标值，指令一次网的电动调节阀动作。当电动调节阀开大，一次网流量增加；电动调节阀关小，一次网流量减小。通过一次网流经换热器流量的改变，来实现二次供给热用户热量的调节。
热水供暖系统随室外气象条件的变化而进行的运行调节，根据供热调节公式：
Q==
=G
其中Q、G ——相对热负荷和相对循环流量
tn、tw′、tg′、tn′——  计算室内、室外、供水、回水温度℃
tw、tg、tn ——表示在某一室外温度tn(tn>tn′)下，达到热平衡所要求的供水、回水温度℃。
当用户供热系统一定，其用户要求室内温度、循环流量不变时，对任一室外温度tw下，二次网的实际供水温度可按上式所确定的tg目标值进行调节。根据有关资料提供温度设定曲线，见表1。
当用户系统变流量运行（分户控制、用户可自己设定室内温度）或二次网存在冷热不均水力失调现象，此时，二次网循环流量严重偏离设计循环流量，在这种情况仍按二次网供水温度调节，将造成用户过热、热量浪费。根据下式可以看出：
tp==tn＋(tg′＋th′－2tn′)·
tg、tn——二次网的供回水温度
——二次网供回水平均温度
tg′tn——二次网供回水设计温度
tn tn′— — 室内及设计室内温度
tw tw′— — 室外及设计室外温度
B——散热器指数
只有二次网的供回水平均温度才是室外气温（亦即热负荷）的单值函数，而与二次网的循环流量大小没有关系，只要二次网的供回水平均温度一定，二次网的供热量就一定。以二次网供回水水平均温度为调节目标值， 不管二次网是否大流量或变流量运行，都能实现供热量调节。
当热源供热能力不足，需要统一降低供热标准，按照“削峰填谷，填平补齐”的原则，实施均匀性调节控制策略时，可以由中心控制室，发出调度指令，直接设定二次网供水温度与二次网供回水平均温度目标值，各热力站的自控系统依据上级下传的目标值进行PID调节，实现全网的热力平衡。
在室外气象条件发生变化时，用户围护结构还有相当的蓄热量，对室内温度产生影响还需一定的时间，而随热负荷变化、热网调节也需一段的响应时间；同时，各热力站的调节也易引发一次管网水力工况的震荡。针对热力系统本身是一个大的热容系统，热力调节又存在大的滞后性，为了使自动控制系统的相对稳定，不使调节阀处于频繁动作状态，提出了“供热补偿”的控制策略。即是允许被控制室内温度在一段时间内存在一定幅度的波动，当室温变化幅度超过设定值时系统开始调节，在确定下一时间段的供热参数之前对上一时间段内的历史遗留偏差在短时间内给予补偿。在保证供热质量的基础上最大限度地保证了供热系统的稳定性，延长了设备的使用寿命。
6.1.3自动控制框图
6.1.4供热量的调节需上传，下传的参数
6.1.4.1需上传的参数
6.1.4.1.1室外温度
6.1.4.1.2一次   供回水温度值
6.1.4.1.3二次   供回水温度值
6.1.4.1.4一次   供回水压力值
6.1.4.1.5一次   供水电动调节阀开度
6.1.4.1.6室内温度给定参考值
6.1.4.1.7依据调温曲线自动生成的目标值
6.1.4.2需下传指令
6.1.4.2.1用户室内温度参考值
6.1.4.2.2中心控制时直接设定二次网供水温度或供回水平均温度目标值。
6.1.4.2.3特殊情况，直接控制一次供水电动调节阀开度。
6.2．二次循环水泵自动控制系统
6.2.1工艺系统组成
由控制器、循环水泵控制变频器、循环水泵、二次供回水温度和压力传感器、室外温度传感器及控制电路组成。
6.2.2工艺控制原理
热力站间接连接供热方式，一次网与二次网水力工况互不影响。二次网循环水泵的工作参数一般都是按设计供热负荷选取，对于实施分户热计量的用户采暖系统，二次网具备变流量运行功能，即使对于通常用户采暖系统，在实际运行中，随着热负荷变化循环水泵变流量参与供热调节也可节约大量电能。此外，用户室内采暖系统无论是单管还是双管系统，最佳调节方式都是质量并调，即随室外温度的变化，不但调节供水温度，而且要调节系统流量，这样才能真正消除系统的水平失调和垂直失调。
循环水泵系统运行采用的是变频控制方案，其控制策略有两种：一种为“定压变流量”，一种为“变压变流量”。“定压变流量”的控制方式是通过变频器恒定循环水泵的进出口压差或最不利热用户的资用压差，来实现循环水泵的变流量运行。“变压差变流量”的控制方式可按室内双管系统最佳调节工况流量调节公式：
G==
Q、G——相对热量比，相对流量比
tn——室内温度
tw′、tn——室外设计温度，室外实际温度
计算出随室外温度变化，而需要控制循环流量的目标值。从上面公式可以看出相对流量比是室外温度的单值函数。即当设计流量确定后，当热负荷变化时，根据室外温度计算出二次网最佳工况调节的循环流量值，通过PID调节，以实现“变压差变流量”循环流量控制。但由于二次网系统结构比较复杂，设计流量往往存在较大的富裕系数，同时二次网的水力失调也比较严重，在这种情况下，为了使“变压差变流量”控制方案更加切合实际，也可按热力站二次网供回水定温差来控制或根据各个二次网的具体运行工况现场拟合流量调节曲线。
邯郸市热力公司二次网循环水泵变频控制采取的方案是：以热力站二次网供回水定温差为主调参数，以现场拟合流量调节曲线和二次网供回水定压差为配合调节参数。
某热力站现场拟合的流量调节曲线为：
6.2.3自动控制框图
6.2.4循环水泵变速控制需上传下传的参数
6.2.4.1需上传的参数
6.2.4.1.1二次供回水温度
6.2.4.1.2二次供回水压力
6.2.4.1.3循环水泵开闭状态及工作频率
6.2.4.1.4主控制参数及目标值
6.2.4.2需下传指令
6.2.4.2.1二次网供回水温差式压差目标值
6.2.4.2.2直接设定变频器运行频率
6.2.4.2.4循环泵开、停机指令
6.3补水定压自控系统
6.3.1工艺系统组成
由补水泵控制变频器、补水泵定压采样旁通（置于循环水泵上）、泄压旁通（置于补水泵上）、水箱、水箱液位计、给水电磁阀组成。
6.3.2工艺控制原理
补水定压系统的作用是防止二次网倒空，保证系统在规定压力下恒压运行。该功能是通过变频调速控制柜完成的。系统压力信号来自定压采样旁通上的压力传感器，当此压力值低于设定压力时，变频控制柜指令补水泵加速补水；当系统压力高于设定压力时，变频控制柜指令补水泵减速补水；当系统压力超过限定压力时，泄压旁通上的旁通阀开启，进行排水泄压。在这里，从定压旁通上取压力信号是为了寻找真正的恒压点位置，由于恒压点位置确定准确，则系统恒压点的压力就能按设定值精确控制。水箱液位是通过液位传感器提供的，当液位超过高液位时，给水电磁阀关闭；当水箱液位降到低于下水位时，给水级补不及，热力站按停机程序关机，待水液恢复到正常水位，热力站按开机程序自动投运。
6.3.3自动控制框图
6.3.4补水定压系统需上传下传参数
6.3.4.1上传参数
6.3.4.1.1恒压点压力（即二次网回水压力）
6.3.4.1.2设定恒压值，补水泵运行状态及频率
6.3.4.1.3泄水阀开闭状态
6.3.4.1.4水箱液位、给水阀开启状态、水箱低液位报警
6.3.4.2需下传指令
6.3.4.2.1补水泵启、停
6.3.4.2.2给水电磁阀启、闭
6.4热计量系统
6.4.1工艺系统组成
其由一次供回水温度传感器，一次回水安装的流量计、积分仪组成。热力站设置热计量装置不仅为日后实施按热计量收费提供了计量手段，而且“热量与流量”作为重要的运行参数，对核算各个热力站技术经济指标和指导供热运行提供了重要依据。
6.4.2热计量需上传和就地显示的参数
6.4.2.1瞬时流量，累计流量
6.4.2.2瞬时热量，累计热量
6.5自控热力站的自我保护功能
自控热力站要求的是无人值守工作方式，运行人员只是对其定期巡查，要求热力站的自控系统需具有以下自我保护功能：
6.5.1电源缺相、三相不平衡、电机过载保护。
6.5.2具有停电保护，来电自起功能。
6.5.3水箱缺水，供热系统水力超压，欠压保护。
6.6自控热力站的远程终端测控装置
远程终端装置RTU是由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳组成。RIU本身是电微处理器控制的，它能够根据主计算机系统的请求，通过通信介质向主计算机发送和接收信号、查询和控制，以实现中央监控调度系统对生产现场的遥测、遥控、遥信等功能。
7.结束语
邯郸市热力公司与四平流体设备制造厂、隆达利科技发展有限公司合作，在对邯郸市集中供热系统深入调查研究的基础上，结合大量工程和供热运行实践经验，研制开发了热力站控制与热网监控系统。经过四年的努力，目前在建热网已陆续或投运四十多个自控热力站，共设置50余个监测点、调度监控中心，工作平稳。该系统通过这几年的运行，提高了现代化管理水平，使其能科学有效地控制热网，一次网供回水温差能保持在35℃以上。二次网供回水温差能维持在15℃左右。由此，不仅保证了供热效果，也提高了热网的经济效益和社会效益。
用BOT、TOT方式进行城市热网建设的探索
唐山市热力总公司　丁艳华
提要：介绍了我国现有城市热网的现状，BOT、TOT的基本概念。在此基础上，提出了BOT和TOT方式组建我国城市供热网络建设的新模式。
关键词： BOT　TOT　供热网络　建设　运营　转让
0　引　言
随着国民经济的飞速发展，城市建设进程的加快，我国城市供热的需求越来越大，供热负荷不断增长,在采暖供暖方面，虽然集中供热基础设施建设有了一定的发展，但集中供热普及率仍然较低，部分地区依然用小锅炉和分散小锅炉供热，造成城市环境污染严重。根据国务院城市建设规划，从2000年到2010年，我国供热普及率要从25％达到50％，因此加快供热基础设施建设，发展高效节能的集中供热是城市供热的趋势。
然而，改革开放以来，供热产业一直被基础产业的长期投资不足和经济效益低下困扰着。造成这种局面的重要原因在于，基础设施建设筹资的重任几乎全部落在政府身上，这种仅靠财政组织基础产业筹资的方式，已经完全陷入了一种进退维谷的困境。推进城市供热企业的市场化改革，吸收外资和国内各种资金投入到城市供热建设与营运的事业上，形成多元化投资主体、适度竞争、高效低耗的热力经营体制，是当前供热企业体制改革的重要任务。一方面需要大力发展城市供热网络的基础设施建设，另一方面由于其自身存在的特点又使得建设存在诸多问题。借鉴国外成功经验，采用BOT、TOT方式建设与营运我国城市热网值得我们进行深入的研究和探索。
1　 BOT方式简介
1.1 BOT的含义
BOT方式是英文Build－Operate－Transfer的缩写，即“建设—经营—转让”方式，是政府将一个基础设施项目的特许权授予承包商。承包商在特许期内负责项目设计、融资、建设和运营，并回收成本、偿还债务、赚取利润，特许期结束后将项目所有权移交政府。实质上，BOT融资方式在我国称为“特许权融资方式”，其涵义是指国家或者地方政府部门通过特许权协议，授予签约方的投资企业承担公共性基础设施（基础产业）项目的融资、建造、经营和维护；在协议规定的特许期限内，项目公司拥有投资建造设施的所有权，允许向设施使用者收取适当的费用，由此回收项目投资、经营和维护成本并获得合理的回报；特许期满后，项目公司将设施无偿地移交给签约方的政府部门。
BOT的实质是一种债权与股权相混合产权，它是由项目构成的有关单位（承建商、经营商及用户）组成的财团所成立的一个股份组织，对项目的设计、咨询、供货和施工实行一揽子总承包。项目竣工后，在特许权规定的期限内进行经营，向用户收取费用，以回收投资、偿还债务、赚取利润。特许权期满后，财团无偿地将项目交给政府。
世界上基础设施建设私有化的概念出现在18世纪[1]，但真正概念的BOT形式是在20世纪70年代的中国香港形成并开始实施[2]。尽管目前世界上采用BOT形式建设基础设施时，操作及具体实施有很大差异，但是关于BOT的一些基本原理和构想都是相同的[3]。
1.2  BOT经营方式分析
1、 建设：在BOT中，Build是建设，其含义就是直接投资。
2、 经营：BOT中的Operate是经营，其含义是企业的运转、操作和管理。
3、拥有。拥有是指拥有独立的财产权，在法律上意指拥有起诉权和应诉权，即拥有合营的公司或企业，以法人全部财产承担责任。方式包括以下三种：一是部分拥有。通常为合资形式，合资双方谁的投资比例高，分利就多，而风险也随之增加。二是全部拥有。通常为独资形式，当承包商投资比例增大至百分之百时，利润独享，独自承担风险。三是不拥有，或称放弃拥有，通常适用于合作经营。
4、财产转移。BOT中的Transfer是指财产转移。采用BOT投资方式，可以合资经营、合作经营、独资经营。但是，在经营期满以后，投资方将财产转移给政府。
1.3  BOT经营方式带来的好处
目前我国已正式批准了多个BOT项目，许多省、市也在积极考虑用BOT修建公路、桥梁、隧道、电厂。近年来一些探索性项目表明发展我国基础设施，它是一个非常可行的方式。第一、政府不用对外负债，这可以减轻其基础投资压力。第二、利于我国政府转嫁项目风险；第三、促进我国产业结构的优化；第四、利于吸收外国先进管理经验和技术。
2　TOT 方式简介
2.1 TOT的含义
所谓TOT（Transfer－Operate－Transfer）, 是应用于公共基础设施建设项目的另一种投资方式，其含义是“转让－经营－转让”。
政府将已经建成投产运营的基础设施项目移交给投资方进行运营；政府凭借所移交的基础设施项目未来若干年内的收益（现金流量）,一次性地从投资方那儿融通到一笔资金，再将这笔资金用于新的基础设施项目建设；当经营期届满时,投资方再将项目移交回政府手中。这种融资方式与BOT融资方式相比较,最大的区别在于避开了“B"（建设）中所存在的较高风险和大量矛盾,政府与投资双方往往比较容易达成一致。
TOT融资方式运作过程省去了建设环节。项目的建设已由政府完成，仅通过项目经营权移交来完成一次融通。同BOT相比较，TOT方式结构简化、时间缩短、前期准备工作减少、费用节省等。由于TOT融资方式风险低，所以投资收益必然会有所降低。
2.2  TOT经营方式特点
1、转让：TOT中的Transfer是指财产转移。采用TOT投资方式，政府部门或原企业将已经建成投产运营的基础设施项目移交给投资方进行运营，项目移交出去后，取得一定金额的资金，以再建设其他项目。
2、经营：TOT中的Operate是经营，其含义也是企业的运转、操作和管理。
3、 财产转移：在经营期满以后，投资方将财产转移给政府。
2.3 TOT经营方式带来的好处
1、吸引外资的成功率高
TOT方式是将现有已经建成的设施转让给投资者，一般不涉及项目的建设过程，避开了BOT方式在建设过程中面临的各种风险和矛盾，如建设成本超支、工程停建或者不能正常运营、现金流量不足以偿还债务等，又能尽快取得收益，因此容易使双方达成合作。
2、主要用于基础设施
对盘活国有资产、搞活国营企业而言，TOT方式是一种较好的融资方式。政府部门或原企业将项目移交出去后，能够取得一定金额的资金，以再建设其他项目。因此，通过TOT模式引进外资或者私人资本，可以进一步缓解我国基础设施的"瓶颈制约"。
3、减少政府财政压力
主要体现在两个方面：一是通过资产的转让，政府可以得到一部分资金，用于建设其他的基础设施，或者偿还因建设转让的基础设施项目而背负的债务，或者安排国有企业的富余人员；二是将基础设施转让以后，每年可以减少大量的财政补贴。
4、提高基础设施运营管理效率
由于管理体制僵化、管理模式陈旧，我国基础设施的运营管理缺乏效率，运营成本高，设备和设施的经济寿命短。外资或私人资本通过TOT方式获得基础设施的经营权后，必然运用国际上同行业先进的运营方式和经营管理方法，提高运营管理效率，降低运营成本。这将对我国的基础设施经营管理者产生一定的技术外溢效应，使他们学习到先进的运营管理技术和经验，从而提高经营效率。基础设施运营管理效率的提高，将提高项目产品质量，降低产品的市场价格，使广大的基础设施使用者和消费者从中受益。
3  用BOT、TOT方式进行城市热网建设
3.1 我国集中供热的特点
城市集中供热是由集中热源所产生的蒸汽、热水通过管网供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式。城市集中供热是城市基础设施之一，具有节约能源、减少污染、有利生产、方便生活的综合经济效益、环境效益和社会效益。当前工业用热需求量大，民用采暖和生活用热迅速增加，有关部门推算，到2000年，全国城镇平均每年新建住宅1．5～1．8亿平米，到本世纪末全国城镇人均居住面积达到9平米，目前全国各地都在大量建设住宅，公共建筑与民用建筑均将有很大的供热需求；另外，城乡小热电的发展具有十分广阔的市场，中国有近5万个小城镇集中了有相当规模的乡镇企业100多万家，有电、热负荷的需求，因而成为热电事业发展的大市场。
3.2　BOT方式进行城乡小热电建设
BOT方式进行城乡小热电建设，可以解决目前我国城市热网建设所面临的两个最重要的难题：一是建设资金问题，另一个是运行管理问题。由于BOT方式是专营公司出资建设，这样从根本上解决了建设资金问题。专营公司从切身利益出发，必须使所承建的热网处于良好的运行状态，否则其经济问题将面临危机，因此，建成的供热网络亦不存在运行管理问题。
综上所述，从理论和实际应用角度，BOT方式进行城乡小热电的建设是较为合适的。
BOT方式在应用到热网建设的过程中，须充分考虑其实际面临的问题，专营公司在组建时应从实际出发，在投资模式、建设模式以及运营管理模式等方面着手，建立适合自己特点的BOT方式，具体为：
(1)投资模式。
国际上流行的BOT方式一般多为较大规模资金投入项目，引进外资是BOT方式融资的一个重要方面，但对于城乡小热电来说，由于其规模较小，投资相对较少，因此专营公司应以国内大型热能企业、当地热能企业为主而组建，资金筹措时也应以企业和个人资金为主，这样会省去因引进外资而带来的一系列繁琐程序，使投资者更为直接，资金到位率更好。同时使企业在技术和管理上更有优势，对节省资金、提高效率大有裨益。由于此种投资模式的股东是企业和个人，企业包括私营企业、集体企业甚至国营企业，个人可以是社团、组织乃至私人。在确定投资控股时一般遵循企业投资占整个投资的51％以上的原则，使企业控股，这样更有利于专营公司日后的操作管理。
(2)建设模式。
由于城乡小热电的BOT专营公司组建的性质有别于传统的BOT引进外资模式，因此，其在建设城乡小热电时也应有其自己的建设模式。城乡小热电的建设内容比较具体，其设计方案的确定、处理工艺的选择可根据实际情况来直接确定，由于专营公司具有一定设计、施工能力，从设计、施工到竣工验收时，专营公司都可直接参与甚至独立完成整个项目。这样的好处是：不存在任何中间环节，减少在设计、施工、安装之间产生的扯皮现象，施工进度更快，项目完成更彻底。我们把这种专营公司自营建设或参与建设的方式称之为BOT自建模式。
(3)运营管理模式。
前所述及，城乡小热电BOT方式的投资者主要为企业和个人，因此其运行的效果直接牵涉到这些企业和个人的利益，他们更注意运营方式的好坏。城乡小热电建成后的运营管理从总体上说包括两个部分，一个是城乡小热电内部的运行管理，另一部分是城乡小热电对外供热的收费管理。城乡小热电内部的运行好坏是正常收费管理的前提，即只有在确保其正常运行，处理效果达标情况下，其收费才成为可能。城乡小热电内部的运行管理应采取一套相应的维护措施，进一步节约挖潜，降低成本，为专营公司谋利。城乡小热电的对外收费管理是牵涉专营公司切身利益的大事。目前可依据的模式一是靠政府通过增收取暖费的方式解决，另一个是专营公司自建系统分别收费。前者适用于众多的城镇居民的收费管理，后者对较为集中的工业企业更为适合。
3.3　TOT方式进行城市大规模热网的建设与营运
用TOT方式进行城市大规模热网的建设与营运，也可以解决建设资金问题和运行管理问题。由于TOT方式是专营公司出资购买已经建成的设施的产权和经营权，项目的投资者在规定的经营期限内支付运营费用、收回投资并获得一定的利润，经营期结束后，将该项目的经营权再移交给当地政府。所以专营公司从切身利益出发，必须使所营运的热网处于良好的运行状态，并从中收到可观的经济效益，否则其经济问题将面临危机。
综上所述，从理论和实际应用角度，TOT方式进行城市大规模热网的建设与营运是较为合适的。
TOT融资方式在我国处于刚刚起步的阶段，它与BOT的不同之处在于，BOT是由投资者新建，而TOT是政府将过去已经建成设施出售给投资商经营，政府可将收回的投资用于城市其他基础设施等的建设。TOT模式的好处是可以盘活市政存量资产，使政府有更多的财力来从事其他方面的城市建设，只涉及经营转让权，不存在产权、股权问题，可以避免许多争论；把热力市场与开放热力装备市场、热力建筑市场分割开来，使问题简单化；同时，境外资本也能从TOT中受益。此外，由于政府出售的是已经建成的且能正常运营的供热基础设施，建设期的风险不用承担，从而更能吸引投资者。
4　结束语
近年来，国际上流行的BOT、TOT经营方式已在发展中国家有过诸多的成功实例，但也有失败的例证[2]。一般认为，一个BOT或TOT项目能否最后取得成功，主要取决于投资方的获利目标和当地政府制定的收费政策以及专营公司承担风险的承受能力。因此，针对我国供热行业的特点，引用BOT、TOT方式组建，必须注意克服前期工作中的一些弊端，根据我国国情，从实际出发，营造具有中国特色的BOT、TOT经营方式。
目前虽然BOT、TOT经营方式在我国才刚刚起步，市场还不够规范，在观念上、法制上、体制上、政策上等各方面都存在着一些问题，但随着经济建设的迅猛发展和供热需求的加大，有理由相信以BOT、TOT方式进行城市热网的建设和营运必会收到良好的效果。
参考文献
[1]Walker C, Smith A J.Privatized infrastructure－the 　　BOT approach.Thomas Telford,London,1995
[2] C M Tam.Build－operate－transfer model for infrastructure developments in Asia:reasons for successes and failures.International Journal of Project Management,1999,17(6):377～382
[3] 乐林生.用BOT方式组建自来水厂初探.城市　　公用事业.1995，第 4期
[4] 成都市水六厂B厂BOT方式建设介绍及启迪.给　　水排水.2003，第10期
谈IC卡控制阀在城市区域供热中的应用
浙江大学　孔伟杰　袁钱洪
摘要：当前我国能源供应极其紧张，石油、煤炭等能源价格居高不下，加上我国在供暖上消耗能源十分庞大，节能迫在眉睫。本文主要针对我国当前的供热管理体制，探讨IC卡控制阀在城市区域供热中的节能、收费等问题中的实际应用与作用。
关键词：IC卡控制阀　节能　计量　分户控制预付费　防冻裂
随着我国市场经济的不断深化和供暖体制的改革，在供暖行业中节能及收费难成了人们普遍关注的热门话题。本文针对中国北方地区供暖现状，探讨IC卡控制阀在城市区域供热中的实际应用与效果。
一、 IC卡控制阀基本工作原理
IC卡控制阀以智能IC卡为信息载体，采用一卡一阀的工作方式。供热管理部门先将一些相关信息，如用户资料、控制阀的工作方式以及用户购买的用热时间等写入IC卡，然后IC卡将这些数据传输到控制阀的芯片内。控制阀接受数据后，在程序的控制下按照用户的要求完成一系列工作，同时自动进行计费。当阀内用热时间余额不足时，控制阀会提前报警提醒用户再充值，用尽时自动关阀。
二、 IC卡控制阀的分户控制预付费功能
IC卡控制阀实行分户控制预付费管理方式，这种管理方式改变了原有的供热收费体制，一方面用热户在缴纳取暖费方面变被动为主动，对热能用多少买多少，合理地使用现有的资金。另一方面，供热部门节省了大量人力、物力，根本上解决了供热部门收费难的问题。另外IC卡控制阀可以有效地防止盗热的现象，并且其管理软件的盗热“黑名单”查询功能能够及时地分析并发现可能有盗热行为的人员。
三、  IC卡控制阀的节能效果与防冻裂功能
IC卡控制阀具有很好的节能效果，它的工作模式有两种，一种是“节能模式”，另一种是“普通模式”。供热管理部门可以在两种模式间进行自由切换，设定两种模式的工作参数。
在节能模式下，用户使用充值后的IC卡开启阀门后，用户能自主开启和关闭控制阀。当用热时间用尽或干电池电量不足时，阀门会自动关闭，此时用户不能再开启阀门，直到用户重新再充值或更换新的干电池。这样，用户可以根据自己的需要开启关闭阀门，节省了热费，同时也节约了热能。
IC卡控制阀还具有很强的室温调节功能。当房间室温较高时，用户可以启用室温调节功能，控制阀会开启一段时间后自动关闭一段时间来调节房间的温度。因而避免了因用户室内温度过高而浪费热能，也为用户节省了一定的热费。
IC卡控制阀强大的管道防冻裂功能，对于尚未出售的空置房和临时无人居住的房间的节能特别有效。控制阀通过每次关闭1小时后自动开启几分钟来保持室内暖气管道的温度而不被冻裂，这不仅使用户室内的暖气管道实现了可靠的保护，同时也为用户节省了大量的热费。
防冻裂功能或室温调节功能启用时，每次阀门的开启供热IC卡控制阀都会自动计费，这也保证了供热单位应收的热费不会损失。
选择普通模式时，用户使用购热后的IC卡开启阀门后，用户将不能开关阀。但当用热时间用尽时，阀门会自动关闭。
四、 IC卡控制阀的计费方式和其他特点
IC卡控制阀的计费方式从我国当前供暖实际的情况出发以地区单价，供热面积、用热时间为参数按用热的时间进行计费，具有相当广泛的实用性。IC卡控制阀产品外观的设计上充分体现了人性化的设计理念，液晶显示屏上直观的显示图标让用户对智能控制阀当前工作状态和用户剩余用热时间等信息一目了然。IC卡控制阀的管理软件，界面友好，简单易学，具有灵活的多用户网络管理的功能，操作人员可以非常方便地为用户进行开户、充值、补卡和销卡等操作，根据软件使用者的权限查询用户数据，统计分析数据及报表输出，操作起来非常方便快捷。
五、小　结
IC卡控制阀系统对当前供热中的几个难点问题，如：收费难、节能、计量、防冻裂等多方面具有较强的针对性与实效性。其中的一些特点是热计量表在我国现有的供热管理体制下大规模推广应用时难以做到的。IC卡控制阀开发和应用是一种现代电子技术和机械自动化技术为一体的智能计时的高科技产品，也不失为现行条件下供热部门作为分户控制供热产品一种较好的选择。
参考文献
[1]  许文发，赵建成，李滨涛.实施按户计量收费管理的前　　期工作及相关问题探讨.中国建设信息供热制冷专　　刊. 2001年第11期
[2] 王智超，狄洪发.供暖计量收费的现状与问题.区域　　供热. 2003年第3期
[3] 徐伟，黄维，邹瑜.供热系统按户计量技术的进展与　　评述.中国建设信息供热制冷专刊. 2001年第11期
关于Circofluid型75t/h循环流化床锅炉
运行经济性的探讨
沈阳惠天热电股份有限公司　张书忱
沈阳新北热电有限责任公司　陈爱国
摘要： 本文针对circofluid型75t/h循环流化床锅炉结构特点，结合多年参与热电工程循环流床锅炉的设计、安装、调试和运行的经验，对影响circofluid型75t/h循环流化床锅炉的经济运行的诸多因素进行分析，与同行共同探讨，以达到提高该类型锅炉的运行经济性及节约能源的目的。
关键词： 循环流化床锅炉　运行　经济性
1.0　引言
流化床燃烧技术从70年代在西方工业发达国家诞生至今,已得到了迅速发展。在我国已投入运行的循环流床锅炉也已达10余年的时间。就目前国内不同厂家生产的不同型号的75t/h循环流化床锅炉来看，虽然锅炉出力和安全运行都有了基本保证，但在经济运行方面还存在不同程度的问题，如：锅炉热效率、燃烧效率都低于设计值，较大电耗，炉渣和飞灰含碳量较高，Q4损失较大，排烟及炉渣物理损失不乐观，还有锅炉蒸发管、高低过热器磨损较严重等。究其主要原因是我们对流化床燃烧技术从设计、制造、安装及运行调整等方面理解和掌握的程度还不是很深很透，还存在不同程度的问题。本文以我们运行的circofluid型75t/h循环流化床锅炉为例，来探讨该类型锅炉提高运行经济性的途径和方法。
2.0　影响循环流化床锅炉运行经济性的主要途径
2.1　燃煤特性对运行经济性的影响
煤质的特性是影响循环流化床锅炉燃烧效率及运行经济性的一项重要的因素，循环流化床锅炉的特点是煤种适应性广，燃烧效率高，但对一台已投运的锅炉而言，其对煤质的适应范围也就相应的得以确定，因此只有在燃用煤质特性与所确定锅炉相适应时，才会有较高的燃烧效率，反之将会直接影响燃烧效率及运行经济性。对于燃用低热值、高灰份煤（Qdw<10467 kJ/kg）或高热值、低灰份煤（Qdw>20935 kJ/kg）时都会出现燃烧及床温难以控制，达不到额定出力的现象。对于燃用挥发份较高，煤质较松软的烟煤和褐煤等时，燃煤进入流化床内受热解作用，挥发分析出较快，煤粒易变成多孔的松散结构，使周围的氧气分子向内部补充迅速，燃烧产物向外扩散较快，从而可以提高燃烧速率。对于燃用含挥发份较低、结构较密实的煤种时，如无烟煤、矸石煤，受热解后，煤粒不易变成松散结构，内部挥发份不易析出，周围的氧分子就难以向粒子内部扩散，燃烧速率较低。
根据多年来运行circofluid型循环流化床锅炉的经验，实际运行中我们燃用过许多煤种，如低热值从10467kJ/kg～22990kJ/kg，挥发份从25％～45％，灰份20～45％，取得了不少不同煤种进行燃烧调整的经验。为达到循环流化床锅炉的稳定经济运行，我们对燃用不同煤种的具体调整方法为：
2.1.1　当燃用优质煤（挥发份高、热值较高、结构较松散的褐煤、烟煤）时，易出现床温升高，带满负荷困难。当运行调整时，可提高飞灰再循环流量，适当提高一次风压、降低床温，可控制在880℃～920℃范围内，同时以减少二、三次风量的办法来降低过剩空气系数，保证较高的燃烧效率。
2.1.2　当燃用劣质煤（挥发份低、热值低、结构密实的无烟煤、矸石煤）时，可以适当减少飞灰再循环量，提高二、三次风量，适当提高过剩空气系数，将床温控制在920℃～960℃范围内，来提高燃烧效率。根据我们的运行经验和实际测量数据，整理出circofluid型75t/h循环流化床锅炉在燃用不同煤种时，床温对燃烧效率的影响曲线。见图（1）
我公司circofluid型75t/h循环流化床锅炉较适合燃用的煤种为：发热值Qdw=16000～18850k J/kg，挥发份>3％，灰份A=25％～35％。实际燃用平庄、铁法煤时，效率较高。
2.2　入炉煤粒径和水分对运行经济性的影响
给煤粒度分布对锅炉燃烧的影响具体表现为:粒度过大,煤粒的总表面积减少，会延长煤粒的燃尽时间，降低燃烧效率。同时，飞出床料层的细颗粒减少，容易造成循环灰量不足，稀相区燃烧份额的降低，导致锅炉出力下降。另一方面，大煤块还容易沉积在布风装置底部，影响物料流化质量，易造成局部结焦，使锅炉排渣困难，甚至造成锅炉结焦事故。
在实际运行中，燃用结构较松散的优质煤时，粒度分布可以放宽些，这种煤入炉后燃烧产生爆裂，形成细粒，能提高燃烧效率。当煤粒度减小时，碳粒总表面积增加，有利于与空气充分接触，有助于提高燃烧效率。在燃用结构密实的劣质煤时，粒度应保持细些，有利于燃烬。但细煤粒（小于0.1mm分离器、临界直径）分布过多，锅炉循环分离器收集较困难，易被烟气带走，造成飞灰热损失增大，以及易造成锅炉过热器和省煤器磨损严重。我公司CFB锅炉在燃烧效率最佳时的入炉煤粒度分布如图（2）所示。
煤中的水份含量的高低，对锅炉运行的经济性也有一定影响。水份过大，床温将明显下降，影响燃烧。当煤中水份大于10％以上时，煤的粘性增大，易造成给煤系统的机械故障及原煤斗易出现棚煤、堵煤现象，影响运行的稳定性。此外水份还会造成锅炉的排烟热损失的增加，其大小与含水份量成正比。但是水份的存在对燃烧效率没有不利影响，适当的水份可以促进挥发份析出和焦碳燃烧。总之，水份过大可使锅炉运行经济性降低，因此，运行时宜保持水份在10％以下。
2.3　空气过剩系数对运行经济性的影响
我公司75t/h循环流化床锅炉的送风系统采用分段送风，分级燃烧。一次风保证浓相区料层的流化与燃烧；二、三次风分别从不同高度给入补充浓相区出口及稀相区的氧气浓度。调整好一、二、三次风的比例，是有效降低飞灰及炉渣含碳量，保证经济运行的主要手段。运行中，适量提高空气过剩系数，增加燃烧区的氧气浓度，有助于提高燃烧效率。但是，当炉膛出口空气过剩系数超过1.2以后，燃烧速率几乎不变，相反导致床温下降，整个炉膛温度降低，总的燃烧效率下降，风机电耗增大，锅炉排烟热损失增高，热效率下降，经济性降低。运行时，应合理把握。在锅炉负荷变化不大，一次风宜确定在一个合理位置，尽量少调，主要靠调整二、三次风比例来控制浓相区出口及稀相区氧浓度和温度，使低省后的烟气含氧量保持在5.5％～6％之间（空气过剩系数约为1.33左右）。根据我们多年运行经验，总结整理出在煤种接近设计时的一、二、三次风量配比随着锅炉负荷变化曲线，如图（3）所示。
2.4　床温对燃烧效率的影响
CFB锅炉的床温一般在800℃～1000℃范围内都能达到安全运行。提高锅炉床温会使化学不完全燃烧热损失降低，故一氧化碳排放量也降低。对于机械不完全燃烧热损失来讲，当燃用着火指数较高的褐煤、烟煤等煤种时，随着床温的升高，炉渣含碳量几乎不变化，当燃用着火指数较低的无烟煤、矸煤时床温升高，炉渣含碳量略有降低，但床温升高又受到灰熔点和脱硫的限制，设计床温保持在860℃是考虑燃高硫煤的脱硫温度，实际运行中燃低硫煤时，床温可保持在920℃左右即安全又经济。
在负荷调节过程中依靠循环灰量来控制床温，可保持床温基本稳定，但当锅炉负荷增加时，锅炉的循环灰量、给煤量、风量也随之增大，从而稀相区的温度也就升高，最高可达1050℃。在调整好二、三次风量配比和保证稀相区氧浓度的前提下，提高稀相区温度对降低飞灰中可燃物，提高燃烧效率是非常有利的。一般运行中调整得当，飞灰和炉渣可燃物损失可分别控制在2～5％以内甚至更低，因此可获得较高的燃烧效率和经济性。
2.5　床层高度对经济运行的影响
循环流化床锅炉的稳定运行与料层厚度有很大关系，料层过薄，容易吹穿；料层过厚，会增大风机压头，电耗增高，经济性将降低。我公司运行的循环流化床锅炉设计静料层厚度为800mm，运行中膨胀高度为1500mm。实际运行调整证明，保持静料层厚度600～700mm之间，并采用连续排渣方式稳定料层，减少床位的波动，对稳定运行提高锅炉运行的经济性很有必要。
2.6　循环倍率对经济运行的影响
循环流化床优于鼓泡床之一就是增加了飞灰的循环系统，使之能多次循环燃烧，延长了细小颗粒燃烧时间，同时将这部分循环灰热量返回炉膛再次利用，提高了锅炉热效率。但循环倍率在0～5的范围内时，增加循环倍率对提高锅炉燃烧效率很明显，当循环倍率大于5时，提高循环倍率，不但对燃烧效率的提高是有限的，而且增加了风机的电耗；同时加速了受热面的磨损，整体是不经济的。“circofluid”型75t/h循环流化床锅炉采用低循环倍率，中温分离，有利于床温的控制及负荷的调节。当锅炉负荷低于额定的30％时，锅炉处于鼓泡床状态，不需投入灰循环系统，随着锅炉负荷的增高，循环灰投入后，改变了浓相区和稀相区的燃烧份额，稀相区燃烧份额逐渐增大。在满负荷时，稀相区燃烧份额提高至40－50％左右，稀相区温度及传热系数都随之升高来适应负荷变化。图（4）反映了运行中随着负荷变化，对应灰再循环量的变化关系。图（5）反映了锅炉负荷变化后浓相区、稀相区燃烧温度的变化过程。具有充分的燃烧时间，返料装置的可靠性，追料风的调节特性，转机配套的合理性，运行调整与自动装置的先进性是CFB锅炉经济运行的基础。
3.0　结束语
循环流化床锅炉以其优良的环保性能，优越的调峰经济性，良好的煤种适应性和高效的劣质燃料燃烧，以及较高的灰渣综合利用价值，在国内热电行业中得到了迅速发展。虽然我国己有十几年的CFB锅炉的运行经验，但是，在总体看来我们的经济运行水平还不高，与国外发达国家相比还存在着很大差距。因此，我们必须不断提高CFB锅炉运行技术。不断总结经济运行经验，以提高CFB锅炉运行的经济性，使循环流化床锅炉技术能够在热电和供热行业发挥出良好经济效益、环境效益和社会效益。
沉痛悼念本刊主编曾享麟同志
建设部专家委员会城镇供热组组长、北京市政府专家顾问团供热组成员、北京市原公用局总工程师、中国城镇供热协会顾问及技术委员会主任、本刊主编曾享麟同志因病于2004年7月20日凌晨2时不幸逝世，享年76岁。
曾享麟同志为我国的集中供热事业倾注了毕生心血，做出了杰出贡献。他的逝世，是本刊乃至全国供热界的重大损失。作为主编，他对本刊的建设、发展所做的贡献，我们将永远铭记在心。
我们决心继承曾享麟同志的未竟事业，将本刊办得更好，为我国的集中供热事业竭尽全力!
曾享麟同志千古!本刊编辑部
现代供热站的电气保护与接地
石河子市供热处　　贾永亮
石河子电力调度所　杨永娣
摘要：本文通过对几种供电接地系统的概括介绍，筛选出适合作为现代供热站的供电接地系统，并对其所应采取的各类接地措施作了较为详尽的说明与分析，对供热站应采取的电气保护与接地方法提出了适当的建议。
关键词：负荷平衡　电位基准点　TN－S　统一接地体
在现代供热站供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。而且，随着现代供热站的要求不同，各类设备的功能不同，接地系统也相应不同。尤其进入90年代后，大量的供热站安装了变频器、通讯及监控系统，这就对接地系统设计提出了许多新的内容。在常用的几种接地方式中，哪一种能够适合供热站呢？我们不妨分析一下下面几种接地系统。
1．TN－C系统
TN－C系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。现代供热站内，单相负荷所占比重逐年增大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、变频器等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N电压波动，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳（与PEN线连接）带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电于设备无法准确可靠运行。因此TN－C接地系统不能作为现代供热站的接地系统。
2．TN—C—S系统
TN—C—S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN—C系统，第二部分是TN—S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在供热站的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN—C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN—S系统。TN—C系统前面己做分析。TN—S系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN—S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN一C一S系统可以作为供热站的一种接地系统。
3．TN—S系统
TN—S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常供热站内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN—S系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而且PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要像TN—C—S接地系统，采取同样的技术措施，TN—S系统可以用作现代供热站的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。
4．TT系统
通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于供热站供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接，即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时，不管三相负荷平衡不平衡，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。只有单相接地故障时，由于保护接地灵敏度低，故障不能及时切断，设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN—S系统，也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位。从目前的情况来看，由于公共电网的电源质量不高，难以满足供热站设备的要求，所以TT系统很少被供热站采用。
5．IT系统
IT系统是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N，只有线电压（380V），无相电压（220V），保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时，不会使外壳带有较大的故障电流，系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的现代供热站的。
在现代供热站内，要求保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些正常情况下不带电的导电设备与构件，均必须采用有效的保护接地。如果采用TN一C系统，将TN一C系统中的N线同时用做接地线；或者在TN一S系统中将N线与PE线接在一起，再连接到底板上去；再或不设置电子设备的直流接地引线，而将直流接地直接接到PE线上；有的干脆把N线、PE线、直流接地线混接在一起。以上这些做法都是不符合接地要求的，且是错误的。前面已经分析过，在现代供热站内，单相用电设备较多，三相负荷通常是不平衡的，因此在中性线N中带有随机电流。另外，由于大量采用荧光灯照明，变频器驱动水泵，其所产生的三次谐波叠加在N线上，加大了N线上的电流量，如果将N线接到设备外壳上，会造成电击或火灾事故；如果在TN—S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上，那么危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳均带电；会扩大电击事故的范围；如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外，电子设备将会受到干扰而无法工作。因此供热站应设置电子设备的直流接地，交流工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外，由于现代供热站内多设有具有防静电要求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室，以及大量易受电磁波干扰的精密电于仪器设备，所以在现代供热站的设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
下面，我们接着分析一下现代供热站应采取的各种接地措施。
1.防雷接地：为把雷电流迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。
现代供热站内有大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，自动化控制系统，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。不管是直击，串击，反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对现代供热站的防雷接地设计必须严密，可靠。现代供热站的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。
现代供热站多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与建筑柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋，圈梁钢筋，楼层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。
各类防雷接地装置的工频接地电阻，一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。
2.交流工作接地：将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备(如阻抗，电阻等)与大地作金属连接，称为工作接地。
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露：不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接；也不能与PE线连接。
在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。
3.安全保护接地：安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将现代供热站内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。
在现代供热站内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。在中性点直接接地的电力系统中，接地短路电流经人身、大地流回中性点；在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流经人体流入大地，并经线路对地电容构成通路，这两种情况都能造成人身触电。
如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过，Id=Id′＋IR，我们知道：在一个并联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比，因此，接地电阻越小，流经人体的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零。即 Id≈Id′。实际上，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时所产生的压降很小，所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。
加装保护接地装置并且降低它的接地电阻，不仅是保障现代供热站电气系统安全、有效运行的有效措施，也是保障设备及人身安全的必要手段。
4．直流接地：在一幢现代供热站内，包含有计算机，通讯设备和带有电脑的自动化控制设备。这些电子设备进行输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作、输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要通过网络进行工作。因此为了使其准确性高，稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接，严禁与N线连接。
5．屏蔽接地与防静电接地：在现代供热站内，电磁兼容设计是非常重要的，为了避免所用设备的机能障碍，避免甚至会出现的设备损坏，构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象，或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压，大功率幅射电磁场，自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施，免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10～20％的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压，如果没有良好的接地，不仅仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可靠连接。
现代供热站接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤1OΩ；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
现代供热站的供电接地系统宜采用TN—S系统，按规范宜采用一个总的共同接地装置，即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点，由此分别引出各种功能接地引线，利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。通常情况下，统一接地系统可利用现代供热站的桩基钢筋，并用40×4（mm）镀锌扁钢将其连成一体，作为自然接地体。根据规范，该系统与防雷接地系统共用，其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求，必须增加人工接地体或采用化学降阻法，使接地电阻≤1Ω。在变配电所内设置总等电位铜排，该铜排一端通过构造柱或底板上的钢筋与统一接地体连接，另一端通过不同的连接端子分别与交流工作接地系统中的中性线连接，与需要做安全保护接地的各设备连接，与防雷系统连接，与需做直流接地的电子设备的绝缘铜芯接地线连接。在现代供热站中，因为系统采用计算机参与管理或使用计算机作为工作工具，所以其接地系统宜采用单点接地并宜采取等电位措施。单点接地是指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统。可从机柜引出三个相互绝缘的接地端子，再由引线引到总等电位铜排上共同接地。
参考文献
[1]工厂供电.机械工业出版社
一种新型无热桥直埋蒸汽管道固定支架
文登市电业总公司供热管理所　李孝俊
摘要　本文将对直埋蒸汽管道固定支架的型式及外套钢管是否进行补偿进行探讨并着重推介一种可实现无热桥的直埋蒸汽管道固定支架。
新型固定支架由于利用了“截、衰、阻”的原理，而非常有效地解决了热桥问题，同时该固定支架工作可靠、加工制作方便、成本增加也不多。
关键词　直埋蒸汽管道　新型　固定支架　热桥
近几年，随着我国各项事业的飞速发展，城镇居民对生活品质舒适性的要求和城镇建设环保节能要求的不断提高，“热电联产”事业得到了前所未有的发展。而与热电联产事业密切相关的蒸汽管道直埋技术因其特殊性和重要性逐渐成为国内供热行业攻关重点。近年来通过广大技术人员长期不懈的努力，在蒸汽管道直埋技术的研究、相关产品开发和管理方面都取得了长足进步，并大量应用于工程实践。本文将对直埋蒸汽管道固定支架的型式及外套钢管是否进行补偿进行探讨并着重推介一种可实现无热桥的直埋蒸汽管道固定支架。
一、直埋蒸汽管道保温结构简介
(一)钢套钢内滑动结构：
内滑动结构有些资料也称其为无空气层复合保温结构，其结构由内向外分别为工作管、耐磨减阻层、耐高温无机隔热层、铝箔反射层、有机保温层、钢套管、防腐层。
此种结构在工作时，工作管在无机隔热层内表面发生滑动，由于隔热层一般采用微孔硅酸钙，其抗压、耐磨性能良好，而且在实际管道运行过程中，工作管的伸长值有限。同时耐磨减阻层的存在，工作管的滑动对无机保温层有一定的磨损作用，但影响不大。
(二)钢套管外滑动结构：
外滑动结构有些资料称其为有空气层复合保温结构，分为抽真空式和不抽真空式。其结构由内向外分别为工作管、保温层、空气层、钢套管、防腐层。
这种结构在工作时，工作管与保温层一起伸长变形，能够很好的保护保温层，这种型式的结构使用保温材料的选择面较宽，不必全面考虑保温材料的抗压性能指标。抽真空结构在工作过程中定期用真空泵将空隙中的空气抽出，以增强保温性能和减轻钢套管的内腐蚀。
(三)塑套钢的保温结构：
塑套钢的保温结构与钢套钢的内滑动保温结构基本相同，只不过将外套管由钢管换成了塑料管，塑料管的材料一般多采用高密度聚乙烯。塑料管的特点是抗腐蚀性能好，但也有一定的缺点，补口处容易漏水，甚至引起套管“放炮”。而且一旦发生，往往是大面积的破坏，修复非常困难。
二、可消除热桥的直埋蒸汽管道新型固定支架
(一)固定支架简介
以上简单介绍了直埋蒸汽保温管道的保温结构。无论采用哪种结构型式都少不了固定支架。固定支架因其承力结构不同，分为内固定支架和外固定支架。
内固定支架只能在钢套钢直埋蒸汽管道中使用，承力结构是外套钢管。外固定支架的承力结构是混凝土支架，外固定支架可用于钢套钢和塑套钢的直埋蒸汽管道。
以往塑套钢的外固定支架的构造是在固定支架部分采用一段与塑套管管径接近的一段钢套管做成固定支架，施工过程中存在两个钢塑接口。这两个接口通常采用热收缩带现场补口，由于热桥的存在这两个口非常容易出问题；而且其固定支架型式、材料复杂、工作不可靠、热桥严重而直接影响钢套管的防腐和混凝土的强度。
(二)新型固定支架的工作原理
这种新型固定支架由于采用了“截、衰、阻”的原理，而非常有效的解决了热桥问题，同时该固定支架工作可靠，加工制作方便，成本增加也不多。（附图1、附图2）
1.“截”就是在一个适当的位置将套管截断，从而截断了热桥，热量无法传递。
2.“衰”就是利用温度衰减原理，延长挡板、肋板与套管连接处到套管与附加套管连接处的距离，使套管与附加套管连接处的温度大大降低，进而消除了温度对防腐层和钢塑接口的影响，使防腐层能够可靠的工作、使热收缩带不发生因受热造成的脱落。
3.“阻”就是利用保温材料的保温性能将保温材料包裹在工作管、补偿器的外套管、钢套管的表面，阻断热量的辐射和对流传递的途径，以减少高温面对低温面的影响。
通过以上处理，解决了传统固定支架的热桥问题。
三、固定支架的验算及各部分的作用
(一)内固定支架的钢套管强度验算：
按最不利条件进行验算：选择工作管外径D1=426mm、壁厚δ1=7mm为例进行验算，套管钢套管外径D2=762mm、为壁厚δ2=7mm，补偿器的有效面积A0=1611cm2；附加钢套管外径D3=920mm、壁厚δ3=8mm。
假设介质温度t=280℃、压力P=0.98 MPa，工作管与保温材料之间的摩擦系数μ=0.3，两固定支架之间的间距为L=60m，补偿器的轴向刚度Kx=458 N/m, 补偿器的轴向补偿量Δl=180mm，无机保温材料为双层微孔硅酸钙瓦，其厚度δ3=130mm、容重γ3=230kg/m3，有机保温层为耐高温聚氨酯，其厚度δ4=30mm、容重γ4=60kg/m3，管顶埋深H=1.5m、土的容重γ5=1800 kg/m3。
1.外载引起的轴向应力
1内压推力P1=P×A0=0.98×106×1611×10－4=157878 N
2补偿器的弹性力P2=Kx×Δl=458×180=82440 N
3摩擦力 P3
工作管重　G1=708 N/m
隔热层重　G2=512 N/m
有机保温层G3=32 N/m
计算重量    G0=G1＋G2＋G3=708＋512＋32=1252 N/m
=μ×G0×L=0.3×1252×60=22536 N
4轴向合外力P0=1.5×（P1＋P2＋P3） =1.5×（157878＋82440＋22536）=394280N
5套管的截面积 A=0.01655m2
6验算套管的轴向应力σ1=P0/A=394280/0.01655=23.8MPa 套管轴向受拉。
⒉由于温度升高引起的轴向应力σt：
由于卫生及防腐等各方面的要求；套管表面温度不超过50℃。
假设套管的温升Δt=50℃
σt=αEΔt=12.2×10－6×20×1010×50=122 MPa套管轴向受压。
3.埋土引起的径向应力σ3：
σ3=〔1.2×（H＋D2/2）×D2×γ5×g/(2×δ2×1)=〔1.2（1.5＋0.76/2）×0.76×1800×9.8〕/（2×0.007×1）=2.2 MPa套管径向受压。
4.结论
根据《城镇直埋供热管道工程规程》允许锚固段存在的条件：
σj= (1－ν) σt－αE(t2－t1)≤3〔σ〕
按最不利的条件考虑   122 ≤3×125=375 MPa
外套管可以不考虑补偿。
(二)外固定支架的计算，见其他资料，本文不一一赘述。
四、各部分的作用
(一)固定支架传力肋板。
1.支架传力肋板：参照图集97R413的做法，尺寸见附图3。
焊缝高度为不小于被焊薄件的厚度。如果推力增大可以延长传力肋板的长度，应进行焊缝长度验算。
注意：在工作管的外侧附加一块弧形板。
2.挡板：见附图4。
在该固定支架中挡板的主要作用是将长保温管段分成若干个独立的空间，防止一旦某管段工作管泄漏产生高温引起有机保温层大面积炭化，使其保温性能失败。
(二)排潮管
排潮管是直埋蒸汽管道不可缺少的重要组成部分，在设计、施工中不可忽视。因为保温管在制作、运输、安装过程中不可能保证各种材料都处于干燥状态；而且即使在280℃以上的直埋蒸汽管道上仍可能有潮湿的保温层。而且有时受工期的影响，无机材料本身的干燥程度就可能不够，所以在运行的过程中不可避免的有潮气存在，若不将这部分潮气排出，可能导致保温层、防腐层破坏。同时在潮湿的环境中钢套管内腐蚀速度大大加快，也可能导致塑料套管“放炮”，直至整个保温破坏。另外，排潮管与挡板组合，将保温管分成若干个相对独立的管段。利用设在补偿管段两端排潮不仅解决了管道排潮问题，还相当于一个信号管的作用，可用大致 判断出工作管泄露的位置，缩短排除故障的时间。
(三)套管弯头
1.对钢套钢直埋蒸汽管道，为减小温度变化引起套管弯头应力过大，对工作管的弯头最好选用曲半径R≥3.5Dn，外套管根据工作管的半径确定弯曲半径。
2.塑套钢直埋蒸汽管道，工作管的弯头可采用小弯曲半径的弯头。
五、结束语
蒸汽管道直埋是一项系统工程，其中有一个环节出现问题，都可能导致前功尽弃，所以无论从设计、施工、运行、维护都必须从严要求，认真组织，精心施工。任何一种新事物的产生都不会一帆风顺，直埋蒸汽管道也是如此，但最终必将会有一个广阔的发展空间。