2018-12-11 13:58

暖气是如何送到你家里的?

#想法

本文来自微信公众号:回形针PaperClip(ID:papercliptv),作者:孙玮辰、张每羊


以下为视频文字稿:


上世纪 50 年代,中国根据一月 0℃ 等温线,粗暴地将秦岭—淮河线以北划为集中供暖区。


从此,南方人只能靠毅力熬过最低接近零度的寒冬,而北方人每年都可以在 16℃~18℃ 的室内享受 4 个月~6 个月的暖气。



这些暖气是怎么来的?


集中供暖的本质是烧开水。


热电厂或锅炉房把冷水加热,通过一级管网输送至社区附近的热力站,在热力站内利用换热器把二级管网里的水加热,最后流入每家每户的暖气片中。



热电厂可以利用发电设备的余热供暖。


这是一个典型的燃气—蒸汽联合循环机组,燃气轮机带动发电机发电时,会产生 500℃ 左右的高温烟气。


高温烟气进入余热锅炉中把换热管里的冷水加热成 300℃~400℃ 的高温蒸汽驱动蒸汽轮机发电。



其中部分蒸汽会在汽水换热器里把冷水加热至 110℃~150℃ 用于供暖。



这些设备的功率通常用兆瓦来衡量,1 兆瓦就是一百万瓦,相当于 555 个电热水壶的功率。



北京的太阳宫热电厂一套 780 兆瓦的燃气-蒸汽联合循环机组,可供电 340 万户,供暖 10 万户。


热电厂是最主要的集中供暖单位,而热电厂未覆盖的地方就要靠锅炉房。



锅炉房里的热水锅炉可以在 1.25MPa 的高压下,烧出 130℃ 的热水,一台 14 兆瓦的热水锅炉可以供暖 2500 户。



此外,很多小区设有独立的锅炉房,不加入集中供暖管网。



这些热水会从热电厂和锅炉房流入一级管网。


其中的管道分为三层,里面是钢管,最大外径达 820mm ,最小壁厚 9mm ;外面是坚硬的聚乙烯外护管,最大外径达 955mm,最小壁厚 13mm ;中间填充着不易导热的聚氨酯硬质泡沫塑料用以保温。



由于热水会让管道受热膨胀,导致管道之间挤压损坏,所以必须安装补偿器。


比如这种波纹补偿器,就可以利用弹性元件的伸缩变形吸收管道的尺寸变化。



热水经过一级管网流到小区附近的热力站,通过板式换热器加热二级管网中的水。


板式换热器由内部可流水的金属板片叠加构成,一级管网的热水和二级管网的冷水间隔着流经各个金属板片,不会直接混合,前者只通过金属板片加热后者。



两级管网通常各自独立循环。


一级管网由热电厂或区域锅炉房送出 130℃ 的热水经热力站换热后降至 70℃ 再回来重新加热。二级管网经热力站加热至 60℃ 后送入各家各户,降至 50℃ 后再回热力站重新加热。



这么做主要是为了节能。


一级管网长距离输送高温水,可以用更少的水携带更多热量,节省水泵用电,而且这样就能用直径更小的管道,缩小表面散热面积,进一步降低热损耗。



此外,也方便热力站管理。


有的热力公司为了杜绝用户私开暖气片偷放热水,会在二级管网中加入色素、大蒜素乃至尿液。通过独立循环可以避免影响一级管网。



二级管网接入用户家的暖气片通常采用容易导热的钢、铸铁或铜铝复合。热气上升、冷气下沉的对流会提高房间的温度。


一户 100㎡ 的房子每小时会流过约 300 升热水,够装满 50 个脸盆。



按北京的标准,当室外温度不低于 -7℃ 时,室内至少要有 18℃ 。如果低于规定温度,居民可以打电话向热力公司报修。



起步于计划经济时代的集中供暖,在长达半个世纪的时间里都是政府福利。


直到 2003 年,建设部等八部委联合下发了《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》,集中供暖才开始商业化。



不过,作为一项公共事业,供暖价格仍受政府控制。


2015 年,大连市政府审核了 15 家供暖企业,得出每平米 25.52 元的平均成本,最终确定 5 个月供暖季的价格为每平米 26 元。



但这个价格远不能让企业盈利。


负责全市 35% 集中供暖的大连热电,2015 年~2017 年在政府补贴了 4500 万的情况下净利润只有 2700 万,实际上还是亏损。



更别说在欠缺配套设施以及供暖季短暂的南方地区,开展集中供暖必然会承受巨亏。


所以,勤劳勇敢的南方人们,还是乖乖裹紧棉被吧。


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