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1、大型集中供暖系统安全问题探讨 康 慧中国电力工程顾问集团公司， 北京 1 0 0 1 2 0 提要： 分析2 0 1 2 年底发生的三起省会级城市的大型集中供暖系统安全事故， 从技术和经济角度 探讨我国集中供暖系统安全隐患、事故类型和特点，并提出5 项应对建议。 关键词： 热源故障； 一次管网故障； 供暖专项基金 表3 事故处理措旄 城市名技术措施社会措施政府官员出面 成立应急处理指挥部，政府免费提供4 0 0 0 套房间安置困 无 哈尔滨 停止水网运行，抢修难家庭，送棉大衣、被褥、电暖气 成立现场指挥部，抢修5 号锅炉，l 、2 、向受影响住户发放2 万台电暖气，受市委书记孙瑞彬到 3 号炉
2、加紧检修。影响学校安装2 1 0 0 台空调器，政府现场指挥抢修，市 石家庄 在友谊大街新建一条供热管网，使华电出资租用两栋快捷酒店用于安置老长姜德果登门向市 集团热电厂与西郊供热管网连通备用。人和儿童，调集3 2 台燃油锅炉临时民道歉。 供暖，发放3 3 0 0 床羽绒被。 7 号机组部分负荷运行，抢修热网首站故 无无 济南 障设备，供热部门紧急启用了轻化热源 厂的两台备用锅炉 表4 部分民众的反应和媒体的报道 城市名民众反应媒体报道 家住南岗区果戈理大街的市民肖林说：1 2 月 部分家庭连续三天停热，无奈在冷屋子里过夜。在 1 日凌晨被冻醒，发现家里的暖气片冰凉，屋 这段时间里，素有“冰城
3、”之称的哈尔滨迎来多场大 里的温度还不到1 2 摄氏度，而且“越来越冷”， 雪，夜间最低温度达到零下2 0 摄氏度。 哈尔滨 最后只能和孩子在电热毯上熬到天亮。“白天 文景街附近这一带是核心商业区，人口密集，供热 在家里都要穿上毛衣、羽绒服，还有棉裤， 一直不错所以停热时家里也没啥准备，有些措手 连洗脸的时候也不敢脱下，脚上还穿着双层 不及。 毛袜子，即使这样还是很冷。” 连日持续降温，在河北科技大学宿舍区，段 现在，石家庄的气温已经降到今冬以来最低，市民 东海老人穿着厚厚的棉服，使用电暖器取暖， 们在零下5 、6 摄氏度的寒冬中艰难度日。在桥西区 仍然感觉有些冷。 石药宿舍南院，谷荣海坐在客
4、厅，穿着厚厚的棉衣 家住东焦电信局宿舍、8 9 岁的刘玉仙开始时 棉裤，腿上还盖着被子。谷荣海所住的小区在停暖 石家庄曾在家里“抗冻”，白天穿着厚厚衣服，晚上 后紧急安装了三台燃气锅炉供暖，但是供暖情况并 盖两床被子睡觉。 不理想，时断时续。更多的小区至今仍然没有恢复 家住新华区的李大爷说，一台锅炉坏了难道 供热。 没有备用的吗? 那你事先干什么呢? 应该做 居民们最大的心愿就是早日恢复供热，据记者了解， 好充分的准备。 由于锅炉被破坏较为严重，恢复正常供暖仍需时日， 石家庄西郊供热公司经理董斌表示，最快也要到1 2 董斌( 供热公司经理) ：作为热源厂来讲，有 月1 0 号才能熏新启动： 备
5、用的锅炉更好，但是从目前来看，上一个 一台锅炉的事故就造成这么大面积的停止供热，而 备用的锅炉不是很现实，我们企业亏损1 个 且长时间无法修复，让市民们质疑有关部门没有做 多亿。 好应急预案。 王女士：从l 号下午开始吧，暖气慢慢就凉 现在大家都交了钱，暖气费也不停的涨，可是在冷 下来了，到了晚上摸上去就一点也不热了。 的时候暖气越容易出问题。每年都修，每年都坏， 济南 那天正好降温，冻得我们在家里都穿着羽绒 这样的服务怎么让人满意? 我觉得他们真的是应该 服。打热线说电厂机组坏了。今天上午开始 好好研究一下，彻底解决这个问题吧。 温乎了，也就十来度，还是不达标，不太热。 3 3 通过以上三个
6、省会级城市集中供暖系统安全事故的描述，可以认为： ( 1 ) 大型集中供暖系统对于民众是刚性需求，与民众的幸福感有密切关系，1 8 以上是幸福，1 6 一1 8 是较幸福，1 0 1 5 是勉强幸福，停止供暖就不幸福。 ( 2 ) 大型集中供暖系统的安全事故是刚性的，一旦发生，将直接对公众造成影响，如果在3 天内不 能排除，需要进行人员疏散撤离，对民众的影响较大，可算作公共安全事件。 ( 3 ) 对于北方集中采暖区的政府部门，大型集中供暖系统的安全问题应引起重视。 目前，安全事故已经处理完，但找出安全隐患，总结规律性的问题，如何吸取教训，制定有针对性 的措施，却值得我们探讨。 2 、我国大型集
7、中供暖系统的安全隐患 2 0 1 2 年8 月，中国电力工程顾问集团公司曾对我国集中采暖区的八个大型供热电厂( 单机容量3 0 0 M w 以上) 和四家供热公司进行了一次与热源调峰有关的技术调研，发现若干与集中供暖系统安全有关的问 题，现归纳并简述如下： ( 1 ) 热电厂普遍亏损、甚至无款购煤，无力进行技术改造扩大供热能力。 ( 2 ) 热源备用不足，有的不满足6 0 7 5 的备用规定。 ( 3 ) 缺少调峰热源，或无法以调峰方式运行。 ( 4 ) 供热公司的收入难以支付必要的管网维护费。 ( 5 ) 许多1 5 年前投入运营的供热管网已进入故障多发期，如不维修( 主要是对补偿器、阀门、
8、位 于高水位区的直埋管道的维修) ，将造成事故隐患。 ( 6 ) 供热企业的税赋过重，水电费均是商业价格，使企业难以获得维持基本维修所需的利润。 以上情况在我国的供热企业具有普遍性，我国城市供热事业发展较快，但欠帐也多，以上所述3 个 省会级城市的集中供暖系统安全事故在一天内发生，具有一定的偶然性，但也有其必然性。 3 、大型集中供暖系统安全故障 以下分别列举大型集中供暖系统可能发生的安全故障的特点。 3 1 供热热源故障 供热热源包括热电厂和供热厂，在运行中可能发生的故障如下： ( 1 ) 锅炉故障，会减少供热量，可能构成公共安全事件。 点评：这类故障多会产生较严重的后果，是引起供暖系统安全
9、事故的最主要故障。对于供热电厂， 有关设计标准对此做出规定：当一台容量最大的锅炉停用时，其余锅炉出力应满足冬季采暖通风和生活 用热量的6 0 7 5 ，严寒地区取上限。在无其他热源的情况下，供热电厂的第一期工程，不宜将单台锅 炉作为供热热源。 ( 2 ) 热电厂某段母线电气故障，导致热网泵、补水定压泵失去电源，可能构成公共安全事件。 点评：应考虑停电故障问题，备用泵与运行泵宜分别接在不同段的电源母线上。 ( 3 ) 热电厂汽机故障，可使用减温减压器供汽，一般不构成公共安全事件。 ( 4 ) 热电厂热网首站的循环泵一台故障，可启动备用泵，不构成公共安全事件。 ( 5 ) 热电厂热网首站的一台热网
10、加热器故障，剩余的热网加热器可以满足7 0 的( 最大) 负荷， 不构成公共安全事件。 3 4 。 ( 6 ) 供热系统内部的管道部件及小设备损坏，属于短期可修复性事故，不构成公共安全事件。 ( 7 ) 热网失水量过大( 一般应保证热网失水量不大于总循环水量的2 ) ，仅对供热系统长期经济 运行有影响，不构成公共安全事件。 ( 8 ) 供热系统突然超压故障，应在系统中设置超压泄压装置。 上述八种故障，应按单一故障准则考虑( 即：不考虑几种故障同时发生迭加，因其同时出现的机率 很少) 。最为严重的一种故障( 3 1 ( 1 ) 锅炉故障) 可能影响降低供热量3 3 左右，此时热网可暂时低 温运行
11、，估计可平均维持室温1 l 左右，如果故障排除时间过长，应分别启动备用调峰、备用安全锅炉。 3 2 一次管网故障 ( 1 ) 一次主干管网上的故障，可能是管道、补偿器、阀门泄漏。 点评：一次主干管网上的故障对供热系统威胁影响较大，影响所在主干管道所担负的全部用户，可 能构成公共安全事件。可采取如下对策：其一，加强对1 5 年以上的供管网干线的维护管理，发现问题 及时排除。其二，运行管理单位应具备抢修的组织设施。其三，在主干管道上设置分段阀门。其四，在 直埋管道保温层内设置防漏报警系统，以便准确地判断故障位置。其五，采用环状管网布置。 2 0 1 2 年底，住房城乡建设部办公厅以建办城函( 2
12、0 1 2 ) 7 5 1 号文发布关于开展北方采暖地区集中 供热老旧管网改造规划编制工作的通知。 ( 2 ) 一次分支管网上的故障，可能是管道、补偿器、阀门泄漏。 点评：是局部问题，只影响故障点所在分支管道以下的用户，不构成公共安全事件。 3 3 换热站、二次管网、用户的故障 是局部问题，不构成公共安全事件。 3 4 其他因素可能引发的安全事故 ( 1 ) 由气候奇寒引发的燃料供应问题 在气候连续寒冷超出正常年景时，可能导致热源供热不足，这只会使采暖用户温不达标，并不会对 安全有影响，但应特别注意或预防供暖燃料供应问题，尤其是天然气供应问题，在此情况下，一般要采 用适当的压保对策应对。 北京
13、市2 0 0 9 年底至2 0 1 0 年初产生的气荒，曾对北京市的社会生活产生较大的影响。北京市的集中 供热以天然气为燃料所占比重超过6 6 ( 按供热的总面积计) ，表5 是北京市2 0 0 4 至2 0 0 8 年天然气总耗 量和冬季供暖耗气量。 表5 北京市2 0 0 4 2 0 0 8 年天然气耗量( 亿I n 3 ) 年份 2 0 0 4 2 0 0 52 0 0 62 0 0 72 0 0 8 每年总耗气量 2 5 53 0 O 3 6 O4 3 25 3 每年冬季供暖耗气量 1 5 31 82 1 62 5 93 1 8 北京的天然气用户大都是冬季供暖，冬夏季用气比例约为6 比
14、1 。由于天然气负荷适于随运随用， 贮存的成本极高，这种季节比例的不平衡，给燃气公司的经济供气造成极大的麻烦。北京市2 0 0 9 _ _ 2 0 l O 采暖季最冷期的天然气供应曾出现危机，见表6 。 3 5 表6北京市2 0 0 9 _ _ 2 0 1 0 采暖季最冷期的日耗气量 日期日耗气量( 万m 3 日)当日最低气温( ) 2 0 0 9 1 2 2 5 4 4 1 71 0 2 0 l O 1 45 2 9 5 1 4 2 0 1 0 1 6 5 3 4 3一1 6 2 0 l O 1 1 14 8 8 61 4 中石油最大日供气量 4 9 0 0 原计划1 月平均目供气量 4 2
15、 0 0 对应的预定温度9 从表中可看出：2 0 0 9 1 2 2 5 到2 0 l O 1 1 1 的2 2 天，日耗气量均大于原计划1 月平均日供气量4 2 0 0 万m 3 日，有三天的日耗气量大于中石油最大日供气量4 9 0 0 万m 3 日。在这种极端天气情况下，中石油 做了大量工作，全面启动一级保障预案，尽最大的努力保障向北京供气。但由于天气异常，用气量大幅 增加，超出常规用气量，为了保障北京市居民的供热和正常生活以及燃气设施的正常运行，北京市政府 决定启动燃气供热应急保障预案，以压缩公共建筑，保障居民用气和用热为原则，对大型商场、超市、 公共建筑、写字楼和工业企业予以限气，供暖
16、设施采取低温的方式运行。 ( 2 ) 大型热电厂缺煤停止供热 由于亏损严重，银行停止贷款，导致热电厂无力贮煤，停止供暖。 ( 3 ) 供热企业濒临倒闭停止供热 由于欠债过重，供热企业无力进行正常的维修运营，主要设备维护不足，发生重大事故。 3 5 可能构成公共安全事件的故障归纳 3 1 ( 1 ) 、3 1 ( 2 ) 和3 2 ( 1 ) 三种故障是大型集中供暖系统可能出现的严重故障，可能构成公共 安全事件，是我们防范的重点，宜采取管理措施和技术措施应对。 3 4 ( 2 ) 和3 4 ( 3 ) 两种因素是近年可能出现的潜在事故，后果严重，一旦发生，将构成公共安全 事件迭加政治事件，应尽力避免，宜采取管理措施和经济措施应对。 4 、应对建议 提出以下5 条应对建议。 4 1 管理体制优化 目前，供热系统一般由热源和热网两个不同的单位管理，各自为政，无法统一管理，如果能把两个 单位合并为一个能源公司统一管理供热热源和供热管网，将有益于提高企业经济效益
