当地下三米深处、直径如成人身高的“钢铁动脉”承载着超过100℃的热水,从聊城向济南奔涌而来,这场百公里的“地下马拉松”中,热量如何在漫长跋涉中保持活力?高压热流又如何安全“牵手”低压城市管网?记者带您探寻一滴热水跋山涉水,将温暖精准送抵千家万户的背后奥秘。

　　记者　李梦瑶　石晟绮　常新喜

济南报道

四大“能量补给站”:

守护热水百公里奔流

　　12月28日,济南与聊城之间的冬日平原辽阔铺展,田垄间透着几分萧瑟清寒。鲜有人知的是,在地下三米处,一条直径1.6米的“钢铁动脉”正奔腾向前——来自聊城信源电厂、温度超100℃的热水,沿此通道源源不断涌向济南城区。

　　以“聊热入济”北线为例,长输段注水量约45万吨,城区管网注水量超过52万吨。在满负荷运转状态下,从电厂出口的热量到达济南黄河北岸,至少需要20个小时。长达百公里的管道摩擦阻力巨大,加上途经河流、村庄等复杂地形,热水在输送过程中动能损耗严重。

　　“这无异于一场地下的‘马拉松’,热水流到这里,就像跑累了的运动员。”起步区的聊热入济b4中继泵站,是北线长输热源进入济南主城区前的最后一站。b4中继泵站负责人韦金昌形象地解释,“泵站的作用就是‘能量补给站’,让它补充能量后恢复奔跑速度。”

　　在项目调度中心,一张地图清晰展示出智慧供热管网的运行状态,并标注了这4座中继泵站的位置。走进b4号中继泵站,这里总共建设了四台供、回水装置。

　　这些泵站不仅要为热水“加油”,还需默契配合维持管网压力稳定。它们共同构建起热量输送的动力保障链,确保地下暖流无论距离多远、地形多复杂,都能保持初始的热力与速度。与此同时,管道采用的顶级保温材料也将热损耗降至极低。这样下来,全程热水奔涌百余公里,几乎没有热量损耗。

“传热不传压”:

将城区管网冷水“蒸热”

　　当长途跋涉的热流抵达济南城区,另一个关键问题浮现:如何让高压热水安全地将热量“交接”给城市供热系统?

　　位于济南市历城区的华山能源站,让来自聊城长输管道、超过100℃的热水与济南城区的冷水在此“握手。“过去我们是‘生产者’,自己烧煤生产热水。现在,不少热源厂还负责将外来热量安全接入市区管网。”济南热电集团济宣能源分公司运行处处长杜健介绍。

　　“长输管线——我们称之为‘0号管网’,设计压力高达2.5兆帕,相当于二百余米水柱底部的压力,力量惊人。”杜健指出,而市区市政道路的管网则称为“一次管网”,运行压力通常不足1.6兆帕。如果简单地将两者直接连接,高压会瞬间冲垮城市管网。

　　板式换热器解决了这一难题。在华山能源站内,数台板式换热器上遍布一组组铜管,高温高压的长输热水流经铜管内部,城市管网冷水在外部流动,两者不直接接触,仅通过薄而导热的铜板传递热量,实现“传热不传压”。

　　“原理就像用蒸锅热饭,借长输热水的‘热气’把自己的水蒸热。”杜健进一步解释,长输热水完成热量传导后温度下降,被送回电厂循环利用；而城市用水则带着这份温暖流向换热站进入“二次管网”,再流进千家万户。

　　“0号管网、一次管网、二次管网里的水都是互相独立、互不干扰的,这样就不需要再考虑管网间压力值不匹配的问题了。”杜健说。

　　记者了解到,聊热入济全线贯通后,主城区54台锅炉将陆续“退役”,腊山、领秀城等多个热源厂转型为隔压站。

四次吸热:

“榨干取尽”每一分热能

　　当水源源不断流经热源厂,并不会在板式换热器中长时间停留。如何确保长输热水在短暂流经板式换热器期间,以最高效率完成热交换?韦金昌告诉记者,这离不开核心科技——大温差改造技术。

　　聊热入济b4中继泵站不仅承担着加压任务,还负责起步区片区的冬季供暖。在b4泵站调度中心,韦金昌指着屏幕上的数据介绍,大温差改造项目通过在换热站加装吸收式热泵机组与热电组合型机组,采用四次吸热与四次放热的梯级换热工艺,有效拉大供回水温差,实现对热能的“深度榨取”。

　　“可以这样理解,在相同时间内,通过大温差改造,单位时间内,板式换热器提取的热量变得更多。”技术人员进一步解释,让长输管网的热水能迅速大幅降低,而城市管网的水则被稳定加热至所需温度,保障供暖效果的同时,也提升了系统整体能效水平。

　　近两年,这项技术已在643座小区换热站、共计677台机组上投入应用,将更稳定、更温暖的暖流送入千家万户。

一次投入长期受益

经济环保效益实现双赢

　　对聊城信源电厂而言,原本要通过冷却塔排放的“废热”,摇身变成城市清洁热源,不仅节省了冷却处理成本,还能带来收益,环保效益更为显著。济南热力集团于昌灏指出,“长距离供暖利用的是存量热源资源,与小型燃煤锅炉供暖相比,大型热电供暖在环保性和能源利用效率方面更具优势,既缓解了天然气季节性供需矛盾,又降低了二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。”

　　清华大学建筑节能研究中心主任、中国工程院院士江亿指出,将遍布于核电、火电及重工业中的巨量“低品位余热”变废为宝,通过长输供热管网等关键技术,是实现零碳供热的最佳选择。

　　山东大学社会学教授王忠武认为:“‘外热入济’为人民群众带来了实实在在的环保福利,是对‘绿水青山就是金山银山’理念最生动的诠释。这一实践实现了多赢,为都市圈协同发展提供了借鉴,也为山东促进新旧动能转换、绿色低碳高质量发展提供了范本。”