时间：2023-12-29 17:07:31
冬天来临，伴随着低温、暴雪、冰冻等恶劣气候条件，污水处理厂将面临诸多问题：室外设备、管道由于温度过低，导致结冰、冻裂等，影响生产稳定性和延续性;由于水温过低，导致生化系统生物活性下降，处理效率低下，易造成NH3-N、TN等指标超标;恶劣天气一定程度上会影响现场运行操作人员的积极性，存在工艺巡检不到位、操作不及时等现象。解决以上问题的关键症结在于提前做好准备工作，完善硬件设施。
冬季运行设备存在的主要问题及解决办法
机械格栅
冬季运行中反应问题最多的是机械格栅，表现为故障频繁，值班人员无法正常操作，清渣效率不高，使得过栅断面减少，栅前液位过高，造成阻水，直接影响进水流量和厂区下水管线的畅通，导致水泵频繁开启、各生产车间下水不畅，厂内排水管线出现冒水现象。
机械格栅冬季运行的主要故障原因为：冬季运行室内湿度较大、潮气多、夜间气温过低，造成机械格栅限位开关结冰，使机械格栅无法正常工作。
解决措施：在格栅间的房屋结构、设备特点上充分考虑到机械格栅的冬季运行存在房屋内部潮气大、控制操作柜腐蚀严重等问题，在房屋的结构上考虑采取自然通风的技术措施，在房屋的顶部增加换气扇，保证处理设施内的潮气能够自然从屋顶排出，减少了限位开关的结冰次数，保证了机械格栅的正常稳定运行。
建议北方地区的污水处理厂在机械格栅冬季运行时，要充分考虑室内通风，防止设备结冰问题。
半室内输送装置设为机械输送装置
此类设备在冬季运行时，由于气温过低，易造成污泥斗处污水和污泥结冰，造成污泥斗堵塞，严重影响正常的生产运行。
解决措施：将原有的污泥斗拆除，在污泥出口处安装无轴螺旋输送机，通过无轴螺旋输送机将产生的污泥输出，在改造过后，起到了很好的运行效果，连续几个冬季从未发生过因污泥出口结冰堵塞而影响正常生产的现象。
建议北方地区的污水处理厂在冬季运行时，要充分考虑将半室内输送装置及室外输送装置设为机械输送装置。
北方地区污泥池及污泥浓缩池池体上安装保温装置
污泥池及污泥浓缩池在冬季易出现表面结冰现象，导致污泥浓缩池出水堰板全部因结冰膨胀变型，同时也增大了构筑物被结冰的膨胀力损坏的危险，污泥池的表面结冰也造成污泥池内的污泥泵在故障时无法正常吊出维修，严重影响正常的生产运行，对安全生产造成很大的安全隐患。
其主要原因为：冬季户外气温较低，污泥池及浓缩池上清液中含有大量的浮渣和浮泥，比较粘稠，流动性较差，极容易结冰。
解决措施：在污泥池及浓缩池池体上方安装阳光板保温罩，其原理类似于农业的“蔬菜大棚”，保证池内的温度始终保持在0℃以上，有效的杜绝了表面结冰现象的发生。
值得注意的几点是：
1、保温装置的支撑结构材质应选用抗腐蚀材质，最好采用不锈钢材质，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的腐蚀性气体，对普通的钢材腐蚀性较大，会大大减少设备的使用寿命。
2、在设计安装保温装置的同时要注意做好保温装置的通风性，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的有毒有害气体，防止运行人员在进行操作时发生中毒事故。
3、在安装保温装置后，在保温装置内及保温装置附近要严禁烟火，因污泥在储存及发酵的过程中会产生大量的易燃易爆气体，防止遇明火发生爆炸及火灾事故。
建议北方地区的污水处理厂在冬季运行时，要充分考虑在污泥池及浓缩池上做好保温装置，对于尚无条件安装保温罩的地方，可以临时采用对污泥池及浓缩池表面铺盖塑料薄膜或保温棉被进行保温。
冬季运行的其它措施
1、曝气沉砂间、污泥脱水间冬季运行时，由于为了保持室内温度而将车间门窗进行封闭，通风条件较差，但是，车间内有毒有害气体排放不及时影响职工身体健康、车间水蒸气较大，车间内配电柜因湿度较大经常造成电器元件腐蚀、短路造成很大的安全生产隐患。
解决措施：在车间内增大引风设备功率、增加引风设备台数采取间歇性开启引风设备，既保持室内通风，又保证室内温度不明显下降。另外将电缆沟与室内排水沟进行分开设置，避免潮气通过排水沟窜至配电柜，大大降低了电气设备的故障率。
2、鼓风机齿轮箱增加加热管
鼓风机在冬季运行中，一旦发生故障停机，启动备用设备难度较大、时间较长。其主要原因是由于冬季鼓风机室内温度过低，造成鼓风机齿轮箱润滑油凝固，使鼓风机无法在短时间内进行启动，恢复正常的工艺生产。
解决措施：在鼓风机齿轮箱内增加加热管，为齿轮箱提供热源，使鼓风机润滑油在短时间内恢复启动温度，恢复正常使用。
冬季运行前的准备工作
北方地区冬季时间长，月平均气温低，为保证冬季设备正常运行，必须采取相应的防冻措施，污水处理厂在进入冬季运行前，通常要做好以下工作：
1、要对全厂的设备进行全面的检修和维护，包括更换设备润滑油及注油脂的工作。所有大修项目尽量在10月底冬季到来之前结束。
2、进入冬季以后，所有的污水处理区和污泥处理区必须保持连续运行，进入冬季后各构筑物不允许放空，避免池体出现含水冻融现象。
3、保证冬季供暖设备正常运行,进入冬季前，对厂内供暖设备、供暖管线进行全面的检查维护，保证冬季供暖期间连续正常运行。供暖方面，保证各生产车间室内温度保持在50℃以上。注意门窗封闭，车间门要安装棉门帘，巡视时要格外注意室内温度的变化，对一些易冻的井室要做好保温，如污水池、初沉池排泥阀井室、初沉池放空阀井室等。
4、对厂区下水管线、浮渣井在入冬前作一次彻底的疏通和清理。
5、对厂区内各种污水、污泥、空气、投药管线和阀门应注意防冻，对裸露在室外的管线要缠好保温棉、保温毡，对一些间歇性输送液体的管线应在管线外缠绕伴热带，保证管线内液体不上冻结冰。
冬季运行工艺与设备运行要求：
1、冬季运行工艺要求：因环境气温低，城市污水水温一般在10℃左右，在工艺运行上应根据实际处理的水量适当延长曝气时间，适当提高污泥浓度，增加污泥龄，保证处理效果。
2、调整设备运行状态。一般设备间歇运行，在冬季运行时应适当调整运行时间，变间歇运行为连续运行。
3、鼓风机进风阀开度要适当控制在低限位，防止气温过低，造成电流过大出现过载停机。
4、加强重点部位巡视，尤其是初沉池浮渣漏斗、二沉池浮渣漏斗等处。
5、冰雪天气，操作运行人员在构筑物上巡视或操作时应注意防滑出现安全事故。
关键词：焦炉；碳化室；石墨；
中图分类号：TQ175.7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01
多数焦炉在中后期，每个碳化室的墙壁尤其碳化室顶部及炉框两侧及上升管内壁都会有轻重不同的石墨产生。比较常见的由于石墨的堆积直接会使碳化室的横向截面减小，从而加大推焦阻力，使成熟焦饼无法从碳化室推出，从而造成难推焦事故。因此，焦炉石墨的产生及治理是焦炉中后期生产过程中常见的难题之一，根据个人工作经验，对其产生的原因、预防及产生后的治理措施进行简单总结分析。
一、焦炉石墨产生的原因
煤是由多种化学元素组成的混合物，在碳化室炼焦时，高温干馏的温度是随结焦的不同时期而变化的，所以煤的成焦化学反应是相当复杂的，目前普遍认为碳化室结石墨为荒煤气热解生成的游离石墨逐步堆积而形成。实践证明，原邢台旭阳二系4.3米焦炉拆迁前，焦炭生产有效益，故公司决定强化生产，将结焦时间缩短短于设计周转时间，确保焦炭成熟，焦炉炉温控制在1350℃以上，根据有关资料论述，当α=1.1，空气预热到1100℃时，焦炉煤气理论燃烧温度为2350℃，一般认为实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。如测定的火道温度为1300～1400℃（按平均1350℃计），则焦炉煤气的实际燃烧温度=（2350+1350）÷2≈1850℃。无定形碳（煤、焦炭）在2000℃以上会生成石墨，焦炉煤气后期由于碳化室顶部结石墨过多，严重影响除尘效果；因此产生石墨的最直接原因为碳化室温度过高。
二、碳化室结石墨现象的预防
通过分析，石墨沉积与焦炉温度有关，因此，预防碳化室结石墨的现象就是要严格杜绝焦炉的各种温度过高，最重要的是炉顶空间温度，因为炉顶空间是荒煤气进入集气管的必由之路，炉顶空间温度过高会直接导致产生石墨速度增加。因此，炉顶空间温度应该控制到适宜温度，我们规定碳化室顶部空间温度在结焦2/3时的温度不超过850℃，其次碳化室的各部位串漏也是造成局部由于荒煤气燃烧而使产生石墨速度增加的重要原因。因此，在日常生产中及时抹补碳化室串漏和封堵炉门、炉盖冒烟是非常重要的。另外由于在生产过程中会出现各种事故而影响正常出焦，所以，在处理各类事故的过程中及时降低成熟焦炭的炉温也是必要的，再有对于煤饼塌煤的炉号及时采取相应的降温措施，防止炉顶空间温度过高进一步使石墨增多。还有就是严格控制集气管压力在规定范围内，如果集气管压力控制不当，煤气在碳化室顶部停留时间过长，不能及时导出，就会发生煤气二次裂解，形成石墨。还有标准温度是否合理，横排温度是否均匀都会影响炉顶空间温度的大小，从而加剧碳化室石墨的生成。以上都是对石墨产生的主要预防措施，但是这些工作只能降低石墨产生的速度，要避免焦炉的中后期结石墨还需进一步深入研究。首先，我们一定要重视焦炉的生产管理，提前预防。
三、碳化室石墨的治理
通常采用燃烧和机械的方法清除碳化室的石墨，所谓燃烧就是烧空炉即在事先对碳化室结石墨情况进行观察和记录的前提下，对结石墨严重的炉号在推完焦后暂停装煤，对上机焦侧炉门，盖上炉盖，使碳化室在空的情况下加热（10―15分钟），由于碳化室温度迅速提高，使石墨部分燃烧和炉墙分离，但由于空炉燃烧的高温对炉墙的危害极大，所以尽量避免此种方法。另外就是采用机械的方法即用人工自制工具强行将石墨从炉墙上清除，但由于现场工作环境太恶劣以及对炉墙也有一定危害。所以建议采取的是两种方法结合使用，这样能够相对降低劳动强度和对炉体的损坏。另外就是在推焦杆头上部安装刮刀，在推焦过程中将碳化室顶部石墨刮除。对于上升管内石墨一是按推焦计划提前打开上升管盖，一般不超过30分钟，同时关闭桥管水封翻板，打开远离上升管的炉盖，使碳化室吸入空气烧除石墨，再有就是向直管内通入压缩空气进行吹扫。
四、结束语
总之，通过对石墨石墨产生原因的分析及治理措施，认识到石墨的堆积对焦炉生产的影响是巨大的，石墨的治理也是随之必行的。因此，在焦炉日常生产过程中应以预防石墨生成为主，严格遵守焦炉的温度、压力制度，对炉龄较长的焦炉也应适当延长结焦时间。
参考文献：
[1]项钟庸；炼铁技术的进步与展望[A]；2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C]；2004年
[2、郑文华；张晓光；提高焦炭质量的技术措施[A]；2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C]；2004年
[3]潘海鹏；一种强耦合对象的综合控制算法研究与应用[A]；中国仪器仪表学会学术论文集[C]；2004年
【关键词】通风系统 改造 水洗风
1 前言
由于我台地处欧亚大陆腹地，青藏高原东北部，柴达木盆地南缘，西接新疆自治区，南与自治区毗邻，西南暖湿气流受到喜马拉雅山、唐古拉山和昆仑山的层层阻隔，难以进入，从而形成终年季度干燥，少雨，多风沙，高寒低氧，冬季漫长寒冷，夏季凉爽短促，四季不分明等典型的高原大陆性气候。降雨量年平均仅41.5毫米，蒸发量却高达3000毫米以上。日照时间长，年平均高达3358小时，光热资源充足。
通风系统是发射机冷却系统中的一个重要环节，关系到冷凝器的工作效率和发射机的工作环境，对于广播发射设备的正常运行起着非常重要的作用。同时，该通风系统也是发射机房高能耗的一个主要组成部分。为了降低能耗和提高发射机的冷却效果，我台对发射机房实施了通风改造。
2原有通风冷却系统存在的问题
青藏高原，常年气温不高，有利于室外空气鼓入室内进行风冷，热空气利用抽风排出室外，因此原有通风系统也是基于这种设计考虑的，但通过近几年的应用发现存在一定问题，主要存在问题：（1）室外空气温度虽低（冬季在-10℃～10℃，夏季15℃～25℃），但空气中尘土较大，特别是在3～5月份，沙尘暴天气频繁。虽然采取了除尘措施（网状滤尘网），但其中的微小颗粒含量高，灰尘仍然能够进入机房，对设备稳定和安全播音造成不利。（2）灰尘中盐碱含量较高，对电气设备、机器设备危害较大，表现在其对金属腐蚀性强，对电气设备的耐压不利，存在安全隐患。（3）原有通风系统的冷热空气对流不太合理，由于进风管道的出风口离地面6米左右，而抽风管道的室内吸风口在离地面6米左右，不利于热压造成的自然通风，这样冷空气有很大一部分在还没有进入离地2米左右的设备带走热量的情况下，就通过抽风系统当作热空气排出，相当一部分白白损耗，没有起到应有的冷却作用。（4）原有通风系统必须在开机前打开，否则在播音中途打开就会引起发射机出现风量减少故障而使得机器自动降功率甚至甩掉PB变成N-1、N-2方式工作，更有甚者会引起停播。基于上述原因，我们考虑对原有的通风系统进行改造，以便使得发射机良好地运行。
3 对我台DX1000中波发射机房通风系统改造的总体考虑
方案一：在二个混风室加水温装置，利用原有的进风系统。
优点：利用现有资源稍加改动，投资少。 缺点：出风口太高，空气利用率低及不利于自然对流的条件。
方案二：改变原有的进风口位置（从6米降为0.4米），利用空气自然对流。
优点：利用空气自然流动，更符合经济效益，节能，冷却效果好。 缺点：原有系统浪费，施工后要改变墙体。
方案三：安装中央空调系统，密闭机房防尘冷却。
优点：效果最好。 缺点：投资大，安装复杂，原有系统浪费。
下面就方案二进行说明：（1）考虑改变室内进风口位置，由混风室直接进风，这样冷风进口接近地面，符合空气自然流动的规律，其实际依据是：冬季，我们在不打开现有通风系统的情况下，只打开混风室的门，打开抽风系统，这样利用空气的对流就能散去机器的发热和变压器的发热量，大厅内温度能保持在15℃左右，设备温度不但正常，而且维持在较低水平，完全能够正常工作。夏季，由于环境温度上升，光靠两个混风室的门自然进风，风量不够，会造成室内温度偏高，设备温度偏高，特别是六台干式变压器的散热存在问题。因此我们关闭了混风室的门，打开北面的两个门直接进风，虽然这样风量较多，机房能正常工作，但由于是直接进风没有经过滤尘，灰尘更大。因此考虑把混风室的墙体打开，相当于北面门的大小，以增加进风量，可解决此问题。
（2）针对虽然经过滤尘但仍有微尘没滤除，进而考虑利用湿法除尘的方式净化空气。
总之：采用以上措施既能获得充足的风量，又能获得湿度较大的清洁风。同时在现有的通风系统上进行改造，这样有利于实现和降低投资。
4对我台DX1000中波发射机水洗风系统的具体实施
如图一，水洗风设备主要有空调、空调主机、水泵、水洗风设备以及水流管道组成。这一套设备通过空调来冷却循环水，再将冷却后的水送给水洗风设备用来降低外进风的温度，从而改变机房大厅的温度。
水洗风设备的滤尘效果主要是由两道滤尘网来实现。第一道是滤尘网，第二道是水洗帘子。这两道灰尘滤除系统可以将外进风中的灰尘大量除去。
图二为机房原通风系统，它只用两道滤尘网，用一台大风机向机房内吸风，所以达不到降温和滤尘的效果。
图三为安装了水洗风设备后的通风系统，安装水洗风设备后，进风的温度可以由冷却后的循环水来控制，使水温在10℃左右。而风中的灰尘有三道过滤网，而且最后一道是水过滤，可以达到灰尘过滤的目的，从而净化了机房的空气。
图四为水洗风设备的结构图，主要由初级滤尘、水洗段和风机室三部分组成，水洗段完成了该设备的主要功能。
图五、六、七为不同模式下水洗风设备设置时机房大厅温度的统计。
5对DX1000发射机水洗风系统改造后的成效
在未使用水洗风设备前，机房的灰尘到处都是，机房大厅每天都要清洁。发射机的滤尘网及机箱内的元器件每星期检修的时候都要清洁，而且每次清洁时灰尘都很大。滤尘网几乎每星期必须清洗。而安装水洗风设备之后各种清洁工作的强度大大降低，机房卫生一星期打扫一次，发射机元器件两星期清洁一遍，滤尘网一个月清洗一次，这样机房就有更多的时间用来进行业务培训，也为安全播音工作的开展奠定了基础。我机房水洗风已具备了集滤尘、冷却、加湿于一体的净化设备，机房的灰尘量只有原来的20%。机房温度比原来降低10℃～15℃。总之，一句话，该设备的使用效果是非常明显的。
6结语
虽然改造后的水洗风系统效果很明显，但同时也增加了维护量，而且该设备的维护也是比较麻烦的，但是我们都做了相应的处理措施。比如，在冬季的时候，由于天气变冷，机房大厅内的温度也相对变低，也就不需要开水洗风了，那么就要一个冬季不使用。于是，我们就在冬季来临前，往通水管道内加防冻液。等到第二年夏季来临，要用水洗风时，再把防冻液放出来，再向管道内重新加满水，就可以继续使用了。这样，就避免冬天把通水管道冻坏。自从水洗风系统改造完以后这几年，一直用着很好，达到预期效果。
参考文献：
[1]张丕灶，刘峰 等编著.《数字式调幅中波发射机》.厦门大学出版社.
[2]王永前 著.《特大型矿井通风系统优化与技术改造》.科学出版社，2014年3月.
【关键词】 砖混结构、 墙体霉变、现象分析
中图分类号：TU023文献标识别码：A文章编号：
我国北方地区部分楼房，在外墙结构转角部位经常出现冬季发霉现象，严重影响了住宅的室内卫生状况，反复作用，也损害了结构的安全和耐久性能。由于这一现象只出现在冬季，夏季消失，而且无渗漏现象。结合用户实际使用情况、结构部位特点和冬季气候特点，对该现象进行分析如下。
内墙受潮发霉直接原因是该处墙体长期处于温湿环境下造成的。冬季，北方室外气候干燥，而室内空气绝对湿度与居民的生活习惯有密切关系。有的住户在室内养花、养鱼，甚至使用空气加湿器，再加上正常的饮食起居、拖地、人体散发等因素，室内绝对空气湿度要比室外大很多，约在40%~70%之间，如再不习惯经常开窗换气，则室内绝对湿度更大，室内露点温度相应提高，室内空气遇到较冷的外侧墙壁时就会结露，使墙体受潮发霉。
从结构特征上看，在结构转角部位，通常设置钢筋混凝土构造柱，构造柱附有马牙搓，混凝土导热系数要比砖墙高很多，室外低温很容易由此导入室内，成为建筑保温上的冷桥，故而此处墙体内表面温度最低。根据设计，此处表面温度t应为：
t=ti-Rif(ti-t0)[R’ov+η(Rov-R’ov)]/RovR’ov
t-冷桥部位内表面温度
ti-冬季室内计算温度，北方地区取值为18℃。
t0-冬季室外计算温度，鲁北地区取值-8℃；
Rif-（墙体内表面传热阻）=0.133m2.k/w (水泥混合砂浆抹灰层)
Rov-(非冷桥部位的外墙或主体传热阻)=0.614m2.k/w
R’ov-(冷桥部位即转角构造柱的传热阻)=0.436 m2.k/w
η-（结构特征修正系数），砖混结构带构造柱转角部位系数0.785；
根据参数计算得到冷桥部位内表面温度t为10.6℃。
实际上，冬季室内温度在16~22℃之间，甚或更高，室内温度经常是高于计算温度（18℃）。有的住户室内养花或采用空气加湿器，室内绝度湿度（Φ）很大，当室内绝对湿度达到或超过65%时：
冬季室内大气压力值：E=15.47mmHg;
饱和水蒸气分压力e=EΦ=15.47*65%=10.06mmHg
根据露点温度的定义可知，当饱和水蒸气分压力e=10.06mmHg时，所对应的温度为露点温度tc=11.3℃
经过计算对比可知，冬季部分住户，在结构转角部位，外墙内表面温度t(10.6)经常低于室内露点温度tc(11.3),故而水蒸气会在此结露，经常处于潮湿状态，降低了墙体保温能力，进一步加剧了热损失，形成恶性循环，若该处放置橱柜或窗帘遮蔽，通风效果又差，湿气不易散失，更容易造成墙体霉变成黑色。
为防止外墙冷桥部位结露发霉，首先从结构上进行处理。构造柱马牙槎部位要振捣密实，若出现漏震缝隙，形成冷空气渗透，极易形成结露现象。同时，对该部位做适当的保温处理，可该普通抹灰为保温抹灰，保温抹灰控制在外墙转角1000mm范围内，对于外墙阳台处，采用贴瓷砖装饰，当出现结露现象时易方便擦除。
另外，可以通过调节控制室内小气候来避免结露现象。如降低室内绝对湿度，减小室内外温差，同样可以防止结露现象。天气晴朗的中午，可以适当开窗换气，既可以保持室内空气的流通与清新卫生，又能防止室内湿度和温度过高。最好室内温度控制在18~20℃之间，绝对湿度控制在55%一下，对于外墙墙角部位尽量不要放置衣柜或长期窗帘遮蔽，保持空气通畅。冬季室内温度和湿度不能与夏季相比，并非越高越好，要保持在一定范围以内，既环保又节约，也避免了结露霉变现象的发生。
参考文献：
王崇杰．房屋建筑学．第一版．北京：中国建筑工业出版社，1997．6
作者简介：
关键词：套筒窑，上拱桥，下拱桥，拱桥塌陷；
中图分类号：U445 文献标识码：A
一、套筒窑煅烧原理
从煅烧原理进行分析，下拱桥的煅烧环境比上拱桥苛刻的多，上拱桥附近石灰石的煅烧程度对上拱桥砖的影响相对较小，因为在相当大的范围内，上燃烧室及上拱桥附近燃烧产生的热量被石灰石的分解而吸收。反而，上拱桥附近的煅烧程度直接影响着下拱桥的环境状况：若石灰石在上拱桥附近吸收了过多的热量，即在逆流煅烧带的分解程度过高，石灰石在下拱桥附近分解需要吸收的热量减少。因此，下燃烧室产生的热量积聚在下拱桥附近，使下拱桥的工作状况恶化。同时，循环气体也影响着下拱桥的工作环境，石灰石在窑内的最后一个煅烧环节是随循环气体在并流煅烧带完成的，这一环节直接决定着石灰的品质。若循环气体动力不足，将过多的煅烧压力担负在下拱桥附近，不仅影响了石灰的品质，而且将导致下拱桥工况的恶化，影响下拱桥砖的使用寿命。
通过上面的分析，影响下拱桥工作环境有两个关键因素：煅烧程度和循环气体；在操作工艺上，针对这两个方面来对症下药：
1、建立以热量为基准的热工制度，而非温度基准。决定石灰石在各煅烧带煅烧程度的是输入上、下燃烧室燃料的燃烧热，燃烧室温度只是燃料燃烧的反映参数，而不能衡量石灰石在各个煅烧带内的分解程度。例如，燃料在上燃烧室燃烧时，在一定范围内，温度较敏感的是二次风的流量，当上燃烧室输入的二次风流量较小而燃料流量较大时，上燃烧室的反映温度是偏低的，但实际上，石灰石由于在上拱桥附近得到了较多的燃料燃烧热而达到了较高的分解程度，这就对下拱桥的状况造成了隐患。以热量为基准的热工制度，在以燃料热值、热耗、产量与燃料流量的自动化连锁控制中显得尤其重要，否则，将造成窑内热分布及气流分布的紊乱，对下拱桥砖甚至是整个窑的耐火材料造成危害。
2、建立健康的驱动风系统，为循环气体的形成提供强大的动力。在驱动风系统中，换热器处于核心地位。对套筒窑而言，换热器不再是单纯的节能装置，它影响着整个窑的运行状况。换热器常见的故障有两种：其一，采用波纹管补偿器的换热器易出现内泄漏，即波纹管补偿器在冷态的驱动风和热态的高温废气的交替作用下，出现老化而断裂，造成驱动风系统的压力不足，进入喷射管的热驱动风流量实际上低于测量的流量，从而导致循环气体的动力不足。其二，若原料中K、Na等低熔物含量较大，易在换热器上管口处结垢甚至堵塞换热管，将降低热交换的效率，换热后的驱动空气温度偏低，虽然进入喷射管的空气质量未受改变，但通过喷射管下管口的流速降低，未能给循环气体的形成提供足够的动力。目前，换热器的这种故障已经得到了有效的解决途径，一是以石墨盘根代替波纹管的补偿方式，二是在换热器废气入口箱上部设置清灰装置。
二、燃料压力、热值的波动
目前，国内套筒窑燃料大多采用回收的转炉煤气或高炉和焦炉的混合煤气。由于回收技术和人为操作上的问题，造成燃料压力和热值频繁地波动，导致进入上、下燃烧室的燃烧热发生波动，并且火焰的燃烧长度也随之发生变化。这不仅影响石灰煅烧的质量，而且对耐火材料特别是拱桥砖造成不利的影响。
但是，燃料压力、热值的波动对上、下拱桥的影响是有区别的。燃料在上燃烧室是欠氧燃烧，即燃料过剩而助燃风量不足，所以对于上燃烧室温度，助燃风比燃料敏感；而下燃烧室是富氧燃烧，即助燃空气过量，所以对于下燃烧温度，燃料比助燃风敏感。因此，在燃料的流量或热值发生同程度的改变时，下燃烧室温度的改变较上燃烧明显。并且，从石灰石在套筒窑内的煅烧机理上分析，上拱桥比下拱桥更能容纳燃料燃烧发热的改变量。因此，下拱桥面临的这种温度和热量波动的状况比上拱桥严重，并且直接影响到下拱桥的使用寿命。
国外套筒窑的燃料大多采用的是天然气，热值和压力比较稳定，因此，在正常生产时，拱桥部位在相对稳定的工况下工作。面对国内使用转炉煤气或高焦混合煤气作为套筒窑燃料的现实，有两点是套筒窑相关工作者可以改进或必须改进的：第一，稳定燃料压力和热值。在硬件上，改进回收技术，增设稳压装置；在软件上，即对于煤气加压站和煤气混合站的操作人员，务必发扬爱岗尽业精神，对燃料压力和热值的波动及时做出调整。第二，建立以热量为基准的燃料热值、热耗、产量与燃料流量的自动化连锁控制系统，可以对因燃料的热值和压力波动而导致燃烧热的波动做出及时、准确的调整，在提高成品灰品质的同时，还可以减轻对拱桥砖特别是下拱桥砖的不利影响。
三、停窑及点窑
停窑的影响：停窑操作规程是综合考虑设备、窑况、耐火材料等因素而制定的，在停烧嘴的一段时间内，为了使窑顶的废气温度控制在允许的范围内，废气风机是继续工作的。此时，由于废气风机的抽吸作用，原来从上拱桥到下拱桥的热源区上移，因此在停窑的过程中，下拱桥的冷却速度快于上拱桥，因停窑而造成的对耐火材料的影响，下拱桥受影响程度更大。
点窑的影响：由于先点燃下燃烧室，在下拱桥附近开始加热，依靠热气流的传递作用缓慢且相对均匀地对上拱桥部位进行升温。因此，在低温段的升温过程中，下拱桥相对急骤，上拱桥相对缓慢。
经验证明，一次彻底的停窑将减少拱桥半年左右的使用寿命。因此，为减小停窑及点窑对拱桥砖的不利影响，必须改善操作工艺，应做到：第一，严格按照升温曲线对下燃烧室进行加热和保温，特别是低温段的控制。实践证明，通过减小煤气量、减小窑内负压、改变助燃空气的配比、加快出料速度等方法，下燃烧室温度控制300℃左右是可以实现的。第二，严格按照操作规程进行停窑，拱桥砖的冷却速度不能过快。短时间停窑，应上、下燃烧室的温度不低于900℃。
四、钙化
耐火材料中含有的Fe2O3在高温下将与CaO反应，使拱桥砖变的疏松，从而强度和耐磨性降低，也就是平常所说的“钙化”。上、下拱桥的钙化程度又是不同的，上拱桥附近石灰石处于分解的初期，物料的主要成分还是相对惰性的CaCO3；而到了下拱桥附近，石灰石已经达到了较高的分解程度，因此物料中活性的CaO在高温状态下易与拱桥砖中的Fe2O3反应，发生所谓“钙化”现象。因此，下拱桥砖相对于上拱桥砖易钙化受损。订货时，应严格控制拱桥砖中Fe2O3的成分，当Fe2O3的含量小于0.9%时，便可有效地避免拱桥砖的钙化现象。
近年来，随着国家“新一轮菜篮子工程”政策的出台和农业产业结构的深化调整，全国各级政府对设施，农业更加重视，投入不断加大，使全国设施面积逐年扩大，设施高效经济作物生产与传统大田粮食作物生产之间争地的问题日益突出。因此土地资源供应紧张的矛盾更加突出。为保证粮食作物的生产面积，2010年国土资源部和农业部联合发文，禁止在基本农田上进行设施农业建设。这给全国设施农业的进一步发展提出了严峻的挑战。设施农业向非耕地发展以及减少设施建设新增面积提高已有设施的周年利用率成为了当前和今后一段时间设施农业发展的必由之路。
日光温室具有节能、环保，能充分利用冬季休闲土地和劳动力的显著优点，但其土地利用率低，夏季休闲不能生产的缺点也严重制约着其进一步向现代化温室方向发展的中长期前景。对日光温室的技术升级已经成为了当前和今后一段时间我国设施农业科研和生产的重大研究课题。
随着近年来日光温室跨度、高度和空间尺寸的不断加大，一些环境控制装备也开始在日光温室中尝试使用。如通常在连栋温室中使用的湿帘风机降温系统在一些农业科技示范园、设施农业休闲园以及专业化生产企业中的花卉生产和育苗生产的日光温室中已经开始使用，这对提高日光温室的周年利用率起到了很大的作用。
湿帘风机降温系统是大型连栋温室中广泛使用的一种降温措施，不论设计方法和运行管理在大型连栋温室中都比较成熟，但应用在日光温室中，由于日光温室体型和空间的特殊性，湿帘风机降温系统的设计和管理尚有许多研究和探讨的地方。
湿帘风机系统降温原理
湿帘风机降温系统是利用水蒸发吸热的原理，将湿帘安装在温室的一侧，风机安装在温室湿帘的对面一侧，当需要降温时，风机启动，将温室内的高温空气强制抽出，造成温室内的负压；同时，水泵将水打在湿帘表面，室外热空气被风机形成的负压吸入室内时，以一定的速度从湿帘的孔隙中穿过，导致湿帘表面水分蒸发而吸收通过湿帘空气的热量，使之降温后进入温室，冷空气流经温室，再吸收室内热量后，经风机排出，从而达到温室降温目的。
湿帘风机系统的构成
由以上降温的原理可知，湿帘风机降温系统由湿帘加湿降温系统和风机排风系统两部分组成。湿帘加湿降温系统包括湿帘、支撑湿帘的湿帘箱体或支撑构件、加湿湿帘的配水和供回水管路、水泵、集水池(水箱)、过滤装置、水位调控装置及电动控制系统等，见图1。
湿帘风机系统在日光温室中的安装方式
湿帘风机系统设计安装中要求湿帘和风机分别安装在温室不同的位置，且相互之间的距离尽量保持在30～50m的范围内。结合日光温室的结构形式和空间尺寸，湿帘风机的安装方式有以下几种。山墙湿帘-山墙风机安装法
山墙湿帘-山墙风机安装法是日光温室安装湿帘风机最常见的方法，就是分别将湿帘和风机安装在日光温室的东、西两堵山墙上(图2)，温室一侧山墙进风、另一侧山墙排风，实现室内的纵向通风，排除室内热量。这种安装方法一般要求湿帘安装在温室的上风向，风机安装在温室的下风向，主要是为了减少风机阻力，提高湿帘风机降温的效率。需要注意的是，这里讲的风向为当地夏季的主导风向，因为温室湿帘风机系统主要在夏季运行，而非全年或冬季运行。如果由于其他原因不能按照上述风向要求布置湿帘风机时，在设计中需要将风机的风量加大20％。
由于日光温室长度一般都在60m以上，按照湿帘风机之间30～50m的合理设计距离，直接在日光温室的两堵山墙上分别安装湿帘和风机，由于距离超长，温室的降温效果将受到很大影响，甚至无法工作。为此，对于长度超过50m的温室，一般将温室分为两段，即在日光温室的中部增加两堵相距3～5m的山墙，将一栋温室分为两间，在中部两堵山墙上分别安装湿帘，在温室两端的山墙上分别安装风机，形成两间温室内不同方向的气流流场，如图3。湿帘风机运行期间，将中间两堵山墙之间的屋面打开，形成湿帘的进风口，可有效保证湿帘进风口气流的畅通。
这种方法虽然增加了两堵山墙，浪费了一定的种植面积，中间山墙在一定程度上也会影响其附近室内种植作物的采光，但这种方法从根本上解决了日光温室长度超出湿帘风机有效工作间距的问题，权衡利弊，还是利大于弊。冬季湿帘风机系统不工作期间，也可以将中部两堵山墙用塑料薄膜覆盖，如同日光温室一样进行生产或作为温室管理的操作间放置农具、农资或供管理人员休息之用。此外，一般将湿帘的供水水池放置在中部两堵山墙之间，也避免了设置在温室中占用种植空间。关于在后墙设置两个湿帘的做法，文中增加了一种安装方法，见“后墙湿帘-山墙风机安装法”。
室内湿帘-山墙风机安装法
室内湿帘-山墙风机安装法也称为活动湿帘安装法。其原理基本和上述山墙湿帘-山墙风机中将超长日光温室分为两间安装湿帘风机的方法相同，所不同的是该方法用可拆装式简易隔墙代替山墙湿帘-山墙风机中永久性建设的中间两堵山墙，如图4a，因而也减少了建设成本。在夏季降温季节将湿帘临时安装在可拆装式隔墙上，打开相邻两隔墙之间的屋面，形成湿帘进风口，风机仍然像山墙湿帘-山墙风机中一样永久性地安装在温室的两侧山墙。度过夏季降温季节后，拆除湿帘及温室内隔墙，如图4b，封闭相邻两隔墙之间的屋面，即形成一间整体温室。由于取消了温室中部两堵永久性山墙，一方面减少了温室的建设成本，另一方面也减少了冬季温室生产中由于中间山墙而产生的室内阴影，提高了光能利用率。
后墙湿帘一前墙风机安装法
顾名思义，后墙湿帘一前墙风机安装法就是将湿帘安装在日光温室的后墙上，将风机安装在目光温室的前墙上，形成温室内横向通风的一种湿帘风机安装方法。由于湿帘和风机分别安装在日光温室的后墙和前墙上，相比前述将湿帘风机安装在山墙上的纵向通风系统，湿帘的安装面积和风机的安装台数将大大增加，风机与湿帘之间的间距也大大减小，湿帘风机的降温效果将明显增强。当然，所用的湿帘和风机的设备和材料用量也相应增加，建设投资也随之提高。日光温室的后墙一般都是保温墙，墙体较厚，直接在后墙上安装湿帘，给温室冬季的保温带来很大影响。为此，在实际应用中将后墙做成中空墙体，将湿帘安装在温室内侧墙体中，在外侧墙体上局部开设进风口(图5)，由于两堵墙体之间为中空，阻力很小，所以，从进风口进入的空气能比较均匀地分布到湿帘的入口表面，不会影响温室
夏季的降温，而到了冬季，只要对进风口局部加强保温，即可保证温室的整体保温要求，不会过多地增加温室的运行管理成本。
日光温室的前墙，也就是日光温室的南墙，是与目光温室的后墙相对应而提出的。为了提高日光温室的采光量，传统的日光温室采光屋面都是直接连到地面，所以一般也没有前墙。近年来，为了增强目光温室的保温性能，半地下室或称为下沉式结构日光温室开始大面积推广，这样也就自然出现了日光温室的南墙。但由于这种温室南墙实际上是一堵挡土墙(这也是提高温室保温性能的缘由)，前面是无限深厚的土层，在其上直接安装风机显然是不可能的，所以，在日光温室的南墙上安装风机必须对温室的结构进行改造。
对于半地下室温室，南墙必须形成独立的墙体，也就是说要在南墙的南侧留出风机排风的通道，这需要在通道的南侧再增加一道挡土墙，并要使该挡土墙高出地面一定距离，以防止地面雨水排入通道。此外，通道内也必须设置排水设施，以便能够及时排除雨雪天降落到通道内的雨雪，或者通道的顶部设置防雨顶棚。通道的宽度应以不影响风机排风为原则设置，但往往是增大通道的宽度，相应也提高了温室的造价，所以在具体工程中还是以牺牲风机的风量来缩小通道的宽度，一般通道宽度在1～2m之间。
对于超大跨度日光温室(温室跨度在10m以上)，温室的高度也相应提高，这种情况下，采用半地下室结构对提高温室整体保温性能的作用将显著降低，为此，可直接将前墙砌出地面。这样，在南墙上安装风机将变得十分简单(如图6)。只要保证墙体高度满足风机的安装尺寸和排风要求即可。
温室中前墙结构如采用不透光砖墙结构，将在很大程度上影响室内地面的采光，所以，这类温室大部分用于栽培床栽培，主要种植盆花或进行工厂化育苗。但如采用透光结构(图6)，则地面栽培将不受影响。由于这种风机-湿帘安装方式造价较高，不适合于生产性温室，只在一些观光休闲性的日光温室中偶有应用。
山墙湿帘-前墙风机安装法
山墙湿帘-前墙风机安装法就是在温室的两端山墙上安装湿帘，在温室的前墙上安装风机。这种安装方法实际上温室中也形成纵向通风。需要注意的是这种安装方法风机的数量(或风量)要与安装湿帘的面积相匹配，不能像后墙湿帘-南墙风机-样在整个南墙上均匀布置风机，而应将排风风机均匀布置在靠近温室中部的南墙上，主要目的是避免风机与湿帘之间出现气流的短路。
相比后墙湿帘-前墙风机的安装方法，山墙湿帘-前墙风机安装法避免了对后墙的大规模改造，温室建设成本大幅度降低，但由于增长了冷空气的路径，降温的效果将有明显的下降，但与温室中部山墙安装湿帘、两端山墙安装风机的降温效果相当。只是由于要在前墙上安装风机，需要对传统的弧形日光温室前屋面进行改造，使其能适应风机竖直安装，相应地也增加了建设成本，对温室内安装风机的局部位置也造成一定的阴影，会影响作物的正常生长。
山墙湿帘-后墙风机安装法
山墙湿帘-后墙风机安装法就是在温室的两堵山墙上安装湿帘，在温室的后墙上安装风机(图7)。这种安装方法的通风降温效果与山墙湿帘-前墙风机安装法基本相同，惟一的差别是风机(排风口)与湿帘的安装位置进行了调换。但将风机安装在后墙上，相比安装在前墙上，避免了风机对室内的遮光，使温室内光照更加均匀。不过，由于日光温室的后墙为保温墙，在后墙上安装风机的工程量较前墙要大，而且冬季对风机口保温的处理难度也较前墙大。
前墙湿帘-山墙风机安装法
前墙湿帘-山墙风机安装法就是在日光温室的南墙上安装湿帘，在两端山墙上安装风机。相比山墙湿帘-前墙风机安装法，这种方法安装的湿帘面积将会增大，而且气流在温室中形成横向流场，因此冷气流的分布也更加均匀，降温的效果也更好。与在南墙上安装风机的方法相比较，温室南墙前面的排风通道变为了进风通道，因此，通道的宽度可大大减小，相应地温室的建设成本也将降低。对于不设通风道的南墙(南墙高出地面的情况)，也避免了风机排气的直吹，有利于两栋温室之间种植作物的生长。
后墙湿帘-山墙风机安装法
后墙湿帘-山墙风机安装法就是将湿帘安装在温室的后墙，将风机分别安装在温室两堵山墙上，形成温室内的纵向气流。相比后墙湿帘-前墙风机的安装方法，后墙湿帘-山墙风机系统由于排风风机数量少，所以总排风风量也小，因此。在确定湿帘面积时应与配套的风机流量相适应，不能整堵墙上都安装湿帘，这样会使流过湿帘的风速降低，影响湿帘的效率。此外，在与风机近处的湿帘通风量大，到温室中部的湿帘通风量减小，会形成气流短路，使温室中部空气的降温效果变差。同时，湿帘安装面积增大，相应也增加了温室的建设成本。所以，这种安装方法一般总是将湿帘集中安装在温室后墙的中部。湿帘风机系统运行管理注意事项
(1)湿帘、风机的布置一般应为湿帘在温室的上风向，风机在温室的下风向布置。
(2)湿帘进气口不一定要连续，但要求分布均匀，如进气口不连续应保证空气的过流风速在2.3m／s以上。
(3)湿帘进风口周边存在的缝隙需密封，以避免热风渗透影响湿帘降温效果。
(4)湿帘供水在使用中需进行调节，确保有细水流沿湿帘波纹向下流，以使整个湿帘均匀浸湿，并且不形成未被水流过的干带或内外表面的集中水流。
(5)保持水源清洁，水的酸碱度在6～9之间，电导率小于1000uΩ。水池须加盖密封，定期清洗水池及循环水系统，保证供水系统清洁。为阻止湿帘表面藻类或其他微生物的滋生，短时处理时可向水中投放3～5 mg／m3的氯或溴，连续处理时可投放1 mg／m3的氯或溴。
(6)湿帘风机系统在日常使用中应注意水泵停止30 min后再关停风机，保证彻底晾干湿帘：湿帘停止运行后，检查湿帘下部汇水水槽中积水是否排空，避免湿帘底部长期浸泡在水中。
(7)湿帘表面如有水垢或藻类形成，在彻底晾干湿帘后用软毛刷上下轻刷，然后启动供水系统进行冲洗，避免用蒸汽或高压水冲洗湿帘。
【关键词】纯氧二段炉；燃烧室；耐火衬里；纯氧烧嘴
1 甲醇概述
甲醇是最简单的饱和醇，但是却含有羟基 OH 和甲基 CH3 两种功能基团。因为它含有羟基，所以具有醇类的典型反应；又因为它含有甲基，所以又能进行甲基化反应。因此，甲醇在工业上有着十分广泛的应用，是极为重要的有机化工原料，是碳一化工的基础产品。
2 纯氧二段炉
二段转化炉由于其特殊性（炉内发生燃烧反应，内置触媒，外置水夹套，内部有耐火衬里），其结构设计比较复杂。在2000年以前二段转化炉仅在合成氨装置中使用，而在甲醇装置中尚未使用过。合成氨装置中二段转化炉与一段转化炉共同完成制氢的功能，并且二段转化炉的加入可使一段转化炉的热负荷降低，操作工况更温和些。合成氨装置中由于二段转化炉内通入空气与转化气燃烧，因此并不被称为纯氧二段炉。
甲醇装置的转化造气工序的主要造气设备通常只需蒸汽转化炉一台反应设备即能满足整个装置的造气功能。其造气生成的H2、CO、CO2经压缩后直接送往合成工序进行反应，以生成甲醇，其流程相对较短，也节省了投资。因此在2000年前的甲醇装置中，无论是引进的还是国产的装置，都不设置二段转化炉。
2000年时大庆油田甲醇厂在原有甲醇装置生产能力为6万吨/年的基础上对装置进行增产节能改造，改造后的精甲醇产量达到10万吨/年
所谓纯氧转化就是在二段炉中通入纯氧（而非合成氨装置中所加入的空气）。纯氧与一段炉来的转化气在温度约600℃时自然燃烧，由来自一段炉的H2与O2反应产生大量的热量、H2O及CO，同时与一段炉中未反应完全的CH4一起在催化剂的作用下再生成H2、CO和CO2。由于反应温度高，H2、CO和CO2 的生成率也很高，出口残余甲烷含量很低，使得装置的总产量提高。纯氧二段炉的加入，使原一段炉的出口温度降低，操作工况温和了。同时更重要的一点是，在固有一段炉的基础上增加二段炉，使装置的产量大大提高，而一段炉也得到充分利用，这对改造项目尤其意义重大。图1即为大庆甲醇装置中所采用的纯氧二段炉外形图。
图1
纯氧二段炉的核心点：
2.1 燃烧室结构设计
从图1中可以看到，整个二段炉外观细长，尤其是燃烧室，这与以往的二段炉（即合成氨装置中的二段炉）是不一样的。原因是由于在二段炉中通入了纯氧，其燃烧温度相当高，火焰中心温度接近1500℃。而燃烧室的设计，直径和长度是关键。选择合适的燃烧室长度，能够使在锥体以上的燃烧室出口得到尽可能均匀的温度及气体组成分布，同时保证火焰基本上在燃烧室内，避免火焰下移。因此最终设计的燃烧室长约3200mm，内直径为Φ800mm，同时锥形过渡段也保留了约1250mm的高度。
而在此区域内发生剧烈燃烧，内部衬里层的热强度也就非常高，最高温度可达1400℃。这便要求耐火衬里具有很高的耐火度，同时又要有可靠的高温性能，如线变化、高温耐压强度等。另外为防止出现硅迁移，耐火衬里材料的含Si量必须严格控制在≤0.2%。因此在燃烧区域的迎火面采用的是低硅刚玉砖，背衬为纯铝酸钙水泥重质耐火浇注料。
2.2 耐火衬里
耐火衬里的主要作用一方面是耐高温，防止炉内1400℃左右的高温气体直接与受压壳体接触，使金属壳体在较低的温度下工作、降低筒体的综合应力、并减少炉体热损失。另一方面是隔热作用。
纯氧二段炉的内衬耐火材料，必须严格控制Si的含量。因为炉内的工艺气体H2、CO、CH4等均为还原性气体，在高温高压下会与衬里材料中的SiO2反应，而析出SiO，析出的SiO呈气态，随工艺气体进入废热锅炉，温度降低后又生成SiO2，呈垢样沉积在换热管上。除影响废锅的传热效率，还会堵塞流道，造成严重的事故。并且SiO2还会使变换触媒等中毒。因此浇注料和刚玉砖都必须有严格的技术指标（设计中将SiO2的含量控制在≤0.2%），以减少硅迁移的影响并确保耐高温、耐冲刷性和小的热变形量。
2.3 触媒支承拱
触媒支承拱是由161块耐火刚玉砖砌筑成的一个球形拱（见图2）， 其中拱A、B、C、D、E、F砖砌筑后相互间留有一定间隙，形成“气孔”，转化后的气体由此气孔穿入下面。 拱砖产生的推力一部分作用在周围的耐火衬里上（纯铝酸钙水泥重质浇注料）。
图2
2.4 纯氧烧嘴
纯氧二段炉的烧嘴最先由大庆甲醇厂从瑞士CASALE公司引进并用于二段炉中。
其主要特点：
（1）烧嘴由顶部进入炉内圆筒型燃烧室，氧气由烧嘴中心高速喷出，由一段炉来的已部分转化的工艺气从炉侧面以垂直于氧气管的方向进入燃烧室。氧气的高速流动使两种气体很快地混合，混合后立即发生燃烧反应。
1 基本情况
西海镇是青海省海北藏族自治州的首府，是自治州政治、经济、文化中心，原系我国第一个核武器研制基地。位于海北藏族自治州北部，西海镇距省会西宁市100公里，镇区面积570平方公里，总人口近1万人。西海镇城市规划面积9平方公里，目前建成区面积4平方公里，西海镇具有海拔高、气温低、降水量少、季节变化大、蒸发辐射强烈、日照时间长且昼夜温差大等内陆高原半干旱气候特点。春季干旱多风，夏季凉爽，秋季短暂，冬季漫长。年平均气温-0.5℃，最暖月平均气温12℃，最冷月平均气温-14.7℃，极端最高气温26℃，极端最低气温-33.8℃；西海镇地区年平均降雨量366.4毫米，主要集中在夏季，年蒸发量1531.1毫米，年平均相对湿度61％；该地区平均风速较大，年平均风速为2.6米／秒，年大风日数38.7天，年主导风向为偏西风，次主导风向为东南风。镇区平均海拔3120米，地区高峰热负荷95W/，实际采暖期8个月计240天。西海镇城区为高温热水锅炉的集中供热系统，系统热源来自西海供热公司5台77MW高温热水锅炉。西海供热公司通过高温水管线输送热媒至1#、2#、3#热力站，经热交换后供热用户采暖。西海镇现有三座热力站，1#、2#、3#热力站采暖系统为三个独立运行的供热系统，实行24小时不间断供热。1#热力站设计供热能力20万平方米，现有供热面积21万M2，超负荷1万平方米，约有1.5万平方米的建筑物存在不同程度暖气不热现象。2#热力站设计供热能力13万平方米，现有供热面积14万多平方米，约有1.5万平方米的建筑物存在不同程度暖气不热现象。3#热力站设计供热能力20万平方米，现有供热面积20万平方米，约有1万平方米的建筑物存在不同程度暖气不热现象。4#热力站正在建设之中.计划下个采暖期投运。西海镇现有供热总面积55万平方米，供热管道长度65千米。
2 室内系统
2．1既有公共与民用建筑室内采暖系统
西海镇既有建筑大多数是原国营二二一厂遗留房屋和前几年来建设的部分建筑，其室内采暖系统有单管上供下回同程式、异程式，双管同程式、异程式。随着城镇供热体制改革和建筑节能工作的深入推进，这些采暖系统的不足和弊端显得越来越突出。下面就以单管上供下回同程式为例说明一下老系统存在的问题。
（1）上热下冷现象
因暖气片设计余量较大，造成后果为较高楼层的暖气片散热过多，室内气温偏高，有时远远超过规定标准室内气温18℃。这样，就加大了较高楼层流体的温降。而低楼层暖气片的温度由于高层暖气片的过度散热而变得越来越偏低。尽管底层暖气片设计时也有余量，但随着水温的不断下降，换热温差及换热系数K值也不断减小，造成散热效果随着楼层的降低越来越差，室内气温偏低。如：#44、#45住宅楼、西海饭店楼表现较为突出。
（2）边室不热现象
异程式室内供热系统中，供暖主管道入口在楼房中间，边室为末梢。这样，客观上造成离入户立管较近的分立管流量偏大，末端立管流量不足，加之边室热负荷很大，设计时考虑多加暖气片，这样，无形中又增加了边室立管的阻力，流量更加受到影响，这就势必造成边室热量不足，供热效果不好。如：#2、#5、#6、#33住宅楼的供热效果属这种情况。
（3）失调不可避免又无法调节
这样的户内系统，存在立管间的水力失调和上下楼层间的热力失调是不可避免的。水力失调原因有：①立管可供选择的管径档次有限，一般为DN20和DN15两个档次，远远不能满足保证众多立管间水力平衡的需要；②供热管道、管件、散热器等的理论阻力计算值与实际往往有较大偏差，也使水力失调加大。热力失调原因：①散热器的设计余量是客观存在的，余量的大小受诸多因素影响，往往偏大；②介质运行参数达不到设计要求。
不管是上热下凉的竖向热力失调，还是中间热边室冷的水平热力失调，仅仅通过设计时的散热量计算是解决不了的。那么，最好的解决途径似乎是根据实际运行情况进行调节。然而，老的室内供暖系统不具备调节的条件。首先，老系统立管数目众多，如用人工调节，不但工作量很大，而且，由于立管间相互影响，很难达到预期目的；再者，各个立管分布于不同用户的房间内，涉及的用户较多，也为调节工作带来不便。
西海镇室内供暖系统大多数运行近40年，多年来未曾有过有效的维护和管理。室内管道及散热器存在结垢、局部堵塞的问题，控制阀门存在生锈失灵的问题。再加上系统本身固有的缺陷，室内各个型式的供暖系统均存在着水力失调和热力失调的现象，而又无法调节，使得热量分配不均，造成冷热不均现象。如：靠近主立管的用户室温偏高，远离主立管的用户室温偏低，楼层较高的用户室温偏高，楼层较低的用户室温偏低等。这就使得有限的热量得不到合理分配。为了保证供热效果，热力站逼迫增加循环水量，同时提高供暖温度。这样一来，增加了供热成本，造成了热力浪费，而供热效果没有达到预期的目的。
2．2 新型公共与民用建筑室内采暖系统
新型室内采暖系统分为既有建筑室内采暖系统改造和新建建筑室内采暖系统。
2．2．1既有建筑室内采暖系统改造
既有建筑室内采暖系统按与散热器连接方式分为单管系统和双管系统。不论是增设了跨越管的单管式，还是双管式供热系统，虽然设置了调节阀，但大多数已失灵或用户根本不进行调节，同时，由于按面积计费，用户对供热能耗毫不关心，使之形同虚设。随着城镇供热体制改革工作的稳步推进，要实现对现有建筑供热系统的节能和计量收费。就必须对其进行逐步改造。
（1）单管系统，可通过增设跨越管、温控阀、热量表的方式进行改造。跨越管管径比立管管径小一号，加设跨越管的主要目的是使流经散热器的水量可调，小一号的跨越管旁通了不大于30%的散热器原流量。在散热器支管上设温控阀，使之根据室内负荷变化自动调节散热器水量，控制室温恒定，从而达到节能的目的。热量表可根据建筑物的使用性质安装在建筑物热力入口处或散热器上。如：对于居民住宅楼，热量表安装在建筑物热力入口处，热分配表安装在每组散热器支管上，使每户的用热量得到准确计量；对于机关办公楼、宾馆、幼儿园、教学楼，无需对各个房间进行分户计量，热量表安装在建筑物热力入口处。
（2）双管系统，可通过增设温控阀、热量表的方式进行系统改造。在散热支管上设温控阀，用户可根据室温的变化调节经散热器的水量，控制室内温度，实现节能的目的。热量表的设定，根据建筑物的使用性质安装在建筑物热力入口处或散热器上。（同单管系统）。
以上改造系统由于每组散热器均增设了温控阀，因此，可充分利用自然热――阳光入射，家电及人体散发的热量，达到节能15%――20%；同时，由于温控阀可以调节室内设定温度，提高了室内舒适度，避免了室温的偏高或偏低。其次，增设了热量表，为暖费收取奠定了坚实基础。采用以上改造系统后，可解决垂直热力失调和水力失调，实现室内温度自动调节，降低不同朝向房间的温差，提高室内舒适度。
2．2．2新建建筑室内采暖系统
采用分户控制，即一户一个小循环系统，就是在单元楼梯间设置管道井。主立管敷设其中，并向每户引出供回水分户管，一般采用下供下回式，每个分户供回管处设置计量及控制装置。其优点是①实现了分户控制，解决了原有系统各用户相互影响及维修、管理困难的问题；②方便了流量调节，解决了原有供热系统中存在的热力失调而又无法调节的问题；③居民可根据自己的需要调节室温，当外出不在家时可将室温自动调低，从而实现节约能源，减少热费。
3 室外供热系统
3．1连接于热源和热用户之间的室外供热系统是整个集中供热系统的重要组成部分。它包括热力站和室外管网两部分。
（1）热力站是指连接于一次管网与二次管网并装有相关换热设备、仪表和控制设备的机房。它用于调整和保持热媒参数（压力、温度和流量），使供热、用热达到安全经济运行，是热量交换、热量分配以及系统监控调节的枢纽。。西海镇现有三座热力站，1#、2#、3#热力站采暖系统为三个独立运行的供热系统，实行24小时不间断供热。1#热力站设计供热能力20万平方米，现有供热面积21万M2。2#热力站设计供热能力13万平方米，现有供热面积14万多平方米。3#热力站设计供热能力20万平方米，现有供热面积20万平方米。4#热力站正在建设之中.计划下个采暖期投运。。
（2）室外管网一般以热力站为中心，向四周呈枝状分布①敷设方式：老
的敷设方式为地沟敷设及架空敷设，地沟敷设的缺点是占地较大，管道容易被水浸泡，维护费用高。架空敷设的缺点是影响美观，管道维护困难，沿程热损失大，近年来规划部门以直埋为主。直埋的特点：热损失小，补偿量大，节省投资，施工简单，防腐性能好，使用寿命长。②供热现状为：3#站供热效果正常，供暖期室内温度稳定在18±2℃范围内，1#站供热效果较差，约有1万平方米存在着不同程度的暖气不热。如：海北州第一人民医院门诊楼、海北州中心血站、锦苑小区住宅楼等均存在不同程度的暖气不热。1#站区域供热系统存在着热力不平衡，系统始端热用户室内存在过热现象，末端存在供热量不足现象。西海供热公司采取加大循环量，提高供热温度的办法，但仍然改变不了失调现象，反而提高了生产成本。
3．2基于以上供热现状，笔者，就西海镇室外供热系统提出几点建议：
（1）随着西海镇城镇建设步伐的加快，供热市场在扩展，供热面积在增大，热力站的数目势必会增加。热力站的供热规模及供热半径控制在一定的合理范围内，每个站的供热面积宜在3―8万平方米，供热半径不超过350米，热力站址应选择在热负荷中心，这样可使水力失调大为降低。
（2）随着热力站数目的增加，可考虑在热力站的二次网之间进行联网，这样做的优点：可以优化生产运行，提高供热系统的经济性、安全性、可靠性。
（3）二次网系统实行计算机监控系统，自动化监控是集中供热系统供热可靠、节能运行、提高运行效率和降低运行成本的重要手段，近年来，该系统得到了广泛应用，该系统可根据室外温度的变化和不同热用户的热负荷，智能调节二次热网的供热量和各热用户的供热量，自动控制一次网的供热量和供热抽汽量，使供热在合理工况下运行，实现各热用户热力平衡，达到按需供热、降低能耗的目的。
（4）二次管网中供热支线设计时应考虑发展的可能性，留足管径，选用较小比摩阻。如：锦苑小区，州人防办公大楼，金银滩假日宾馆楼等的室外供热管道直接接于主管道上，造成支线多、接口多、检查井多，供热管线缺乏科学规划和合理布局，增加了投资费用及维护管理工作。