河北兴硕计量仪器科技有限公司研制生产的“适合中国供热采暖水质的电磁式热量表系统”,在辽宁省沈阳市《假日小城》进行了批量安装测试。为进一步推动和提高我国供热采暖计量和实现分户计量收费,作了实质性的探索。
此项工程共投入电磁式热量表(DN25)160套,一组远程抄表管理系统。并选择供暖期间和严寒天气(-12℃至-20℃)进行安装(楼道内温度-5℃左右),在安装过程中出现了一些意想不到的问题和情况,同时也采集到了供热期间的各项数据。为今后的分户热量表的安装和远程抄表数据采集管理等提供了实质性的经验及案例,对供热采暖计量改造的推进及提高具有一定的作用和意义。
1.工程安装基本情况
1.1工程现场概况
工程地点位于沈阳市于洪区《假日小城》小区,安装选择4号和19号楼,每栋楼为6层7个单元,共计160户,建筑面积约14400平方米。
该小区4号、19号楼已有8年的楼龄,楼道装有热网箱(60㎝×40㎝),箱内为装有塑料球阀和磁性锁闭阀的进、回水管道,所有的阀门都存在老化现象,而热网箱也不是专门为装热量表设置的。
1.2供热、采暖
辽宁省沈阳市为严寒地区,供热时间从2013年10月31日至2014年4月1日止。沈阳市这个冬季为暖冬季节。
供暖公司直接为小区提供热源,住户采用的是地热采暖。供暖公司采用阶段性供热,即早、中、晚三个时间段,供热状况与时间根据每天的实际天气温度而调整,供水温度一般在33℃—55℃之间。
2.热量表系统设计方案
2.1设计方案
根据热网箱实际大小,网箱内的管道走向和塑料球阀、锁闭阀的位置,进行详细的测量和布置。用测温球阀或测温管箍替换塑料球阀;流量传感器法兰接头采用热熔活接,方便更换;转换器(表)放在热网箱上方,配置金属表箱;各种线缆布线配置线槽;电源采用楼道公用电,每个单元装一个空气开关控制热量表的开与关;一栋楼装一个集中远程发射器;远程抄表管理系统设备放在小区物业办公室,专人负责。
设计人员充分有效地利用现有设施,设计方案符合安装技术要求。
3.安装、开机测试运行
3.1安全安装
由于是在严寒天气和供热期间进行安装作业,作业人员的安全是头等大事,为此公司邀请供暖公司的技术人员对安装人员进行现场培训与指导,并聘请4名有等级证书的水暖工、电工,进行现场安装作业。
安装是在不影响住户采暖的状态下进行的。
3.2安装过程与出现问题
阀门老化、过滤网的堵塞,特别是管道的直角处和锁闭阀接头处的堵塞尤为严重,有的结垢后孔径只有0.8㎝左右,给安装测试带来了极大的不便。为此,在安装过程中对老化的阀门、管件及时进行了更新,确保正常运行。
供热水质差是我国供热行业普遍存在的现实,本区域的水质呈棕黄色,浑浊油状夹有锈蚀的金属碎屑及泥等。对供热管道和各种管件、阀门及热量表等带来一定的危害,所以,供暖公司必须定期对管道进行清洗,将杂质排出管道外。
3.3开机测试运行
安装以楼栋为单位,当一栋楼安装完毕,即开机运行,并开通远程抄表管理系统进行数据采集、调试,开机数值上线显示时间为3-5秒,设定每10分钟上传一次数据。数据采录项目为:瞬时流速、瞬时流量、累计流量、累计热量、进水温度、回水温度、温差、实际抄表时间、是否为表历史、用户姓名、表号、小区名称、楼号、单元号、门牌号、电话、住宅面积、规划用途等,根据需要可增项。
数据采录一般选在晚上19点-21点时间段内进行。
3.4安装合格率及不合格原因
工程安装历时35天完工,首次开机达到90%的合格率,其余10%开机不合格的主要原因可能是:住户室内管道堵塞或关闭、管道上可能装有循环泵、漏电电流进入水中及安装不妥等,涉及19号楼7户,4号楼3户。
除3户属安装不妥造成的,其余7户不合格的热量表,我们经过多次更换或轮换测试,还是呈现同样的问题,所以,我们认为是由住户室内管道和环境造成的。
由于安装过程是在住户室外楼道进行,不需要进户,为此,对住户室内的实际情况不了解。
3.5问题改进:
通过实际管道和严寒环境的安装试验,一些在检验、检测台上标定和测试数据比较好的表,在此过程中也出现了不同程度的误差,我们工程人员在安装现场经过各种方法的测试与对比,找出了问题的原因所在,回到工厂迅速解决了问题,改进了在实际安装过程中的不足,为我们以后实际生产中提供产品质量奠定了基础。
4.采集数据分析
4.1热量表运行时间
根据热量表系统安装进度和完工情况,供热采暖远程数据采录时间:19号楼:2014年1月23日至2014年3月31日(4月1日停止供热),共计68天;4号楼:2014年2月28日至2014年3月31日(4月1日停止供热)共计32天。
4.2住户房屋面积
《假日小城》小区19号楼、4号楼,每栋楼型为6层7个单元,住房面积在86.14m²~142.44m²之间。其中:86.14-89.01(m²)占75.73%;90.82-92.06占12.62%;131.9—142.44占11.65%。
4.3采录数据分析
采暖数据采录分析,以供热最后一天采集的累计数据为依据,在每栋楼和单元中选择有代表性房屋来进行统计分析对比,同时,也是对电磁式热量表系统实地测试和今后的应用一种考量。
由于沈阳市这个冬季属暖冬季节,相对来讲今年的供热水的温度比寒冬季节要低的多,而供热时间也会缩短和减少,所以,该《数据统计分析对比一览表》可作为供热计量行业参考。
数据统计分析、对比一览表
从上述两表中不难看出,房屋面积大热量损耗大,房屋面积小热量损耗小。由于沈阳尚未出台收费标准,所以不能算出计费值。但也不难看出根据现有的日均热损耗(GJ)值,基本上能估算出计量收费要比按面积收费节省支出。
5.电磁式热量表在供热采暖计量中的优势:
电磁式热量表﹙用基于电磁感应原理的电磁流量计检测载热流体流量﹚具有如下优良的性能特点:
1>测量管道与管路管径一致,测量腔体内既无可动部件又无阻流元件,可以视为是一根直管段。不存在堵塞问题,而且压力损失也可以忽略不计(供暖公司可以用更少的燃煤就可以保证整个供暖管道的压力平衡),因此,相对于其它任何的液体流量计,其工作的可靠性和稳定性特别高。(本次安装的160块电磁式热量表,没有一块发生表内堵塞现象)
2>对于被测流体的温度、粘度、压力和液固成分比的变化、水质状况是否存在颗粒状杂质、甚至少量的气泡以及岀现“絮状物”等,或者测量腔体是否结水垢都不影响流量的检测结果(本次试安装区域的水质呈棕黄色,浑浊油状夹有锈蚀的金属碎屑及泥等),所以,以电磁流量计作为流量传感器的电磁式热量表,可以完全适应具有中国特色的集中供热水质的特殊要求。
3>其工作原理是对整个流速场全截面采样计量﹙即全速平均采样﹚,因此测量的准确度比较高,稳定性好。
4>对管道及环境的震动适应性较强;能满足腐蚀性载热流体对测量的要求(河北兴硕计量仪器科技有限公司生产的电磁式热量表测量管采用耐热耐腐蚀性工程塑料);安装也无特殊要求,既可水平安装更希望垂直安装;
5>河北兴硕计量仪器科技有限公司研发生产的电磁式传感器,其管道接头法兰,采用的是PP-R增强型工程塑料,与建筑工程安装的供热用的PP-R管道相匹配,安装方便,而且热熔连接不会产生渗漏等。
6>河北兴硕计量仪器科技有限公司生产的电磁式热量表系统,在-12℃至-20℃度左右的寒冷天气和管道实时供暖情况下的成功安装和运行,极大的检验了河北兴硕计量仪器科技有限公司生产的电磁式热量表系统抗严寒能力;在管道实时供暖等复杂运行情况下,彰显了河北兴硕计量仪器科技有限公司技术人员安装调试的技术水平。
6.节约能源,节省费用
热计量表的安装使用,实现了我国民用“四表”进户的目标。实行供热采暖计量收费,供热企业即可节约热源,用热居民又能减少费用。
以沈阳市《假日小城》19号楼2-1-1室住户为例,该居住建筑面积为86.2平方米,沈阳市供热时间为151天。根据采录的数据进行测算对比如下(仅供参考):
①按目前现有建筑面积采暖28.00元/平方米收费标准核算:
需交费额=86.20平方米×28.00元/平方米=2413.60(元)
②按热量表计量核算,暂设每吉焦(GJ)热量价为54.00元,2-1-1室根据电磁式热量表的数据采录依据,其日均耗热量为0.199吉焦(GJ),供热期151天,即:
需交费额=0.199吉焦×151天=30.049(吉焦)×54.00元/吉焦=1622.65(元)
③节约费用=2413.60元—1622.65元=790.95(元)
节约费用:790.95(元)占按建筑面积收费的32.77%;
④节约热量=2413.60元÷54.00元/吉焦=44.696吉焦—30.049吉焦
=14.647(吉焦)
节约热量:14.647吉焦(GJ)占按建筑面积收费热量的32.77%。
⑤从测算得出,采用供热采暖计量收费,节能、节费效果十分明显。
⑥说明:以上测算未包括按建筑面积收取一定比例的基础费。因2013至2014冬季为暖冬季节,热量的采用与损耗相对比严寒季节要少。
综上所述,实行供热采暖计量收费,住户节约了采暖费用,得到了实惠;对供热企业而言,只要科学管理,合理运行,将节省下来的能源和热量,去开拓更多的供热市场,取得较好的经济效益,对供热采暖计量及供与需的健康发展,将会起到积极的推动作用。