明 濤
(鶴崗市熱力公司,黑龍江,鶴崗,154100)
供熱系絆運行中的常見問題分析
明 濤
(鶴崗市熱力公司,黑龍江,鶴崗,154100)
我國集中供熱事業發展,特別是近年來城市供熱發展較快,但在實際運行中也存在很多的問題,就我國目前供暇系統普遍存在的共性問題,如水力失調、系統積氣、系統失水及系統壓力不穩定等做了簡要分析,提出了解決方案。
供暇系統;水力失調;壓力波動
供熱工程是利用熱媒(如水、蒸汽或其它介質)將熱能從熱源輸送到各熱用戶的工程技術。通常的供熱系統由熱源、熱網、熱用戶三部分組成,其能否正常運行主要取決于系統設計、施工、運行管理水平三個方面,三者相互影響、相互制約,其中的任何一個環節出現問題都會影響到整個系統的正常運行,使供熱的質量無法滿足熱用戶的要求。我國目前的供熱系統在設計、施工、運行管理等方面均不同程度的存在著問題,主要表現為系統冷熱不均、失調嚴重、運行中的水、煤、電的能耗嚴重,運行故障時有發生,嚴重的威脅著熱網的正常運行,供熱質量難以保證。
1、系統水力失調的分類及原因
系統水力失調可分為水平失調和垂直失調兩種。前者表現為水平面上用戶流量偏離設計值,近端熱、遠端冷;后者表現為垂直面上散熱器流量偏離設計值,樓層上下冷熱不均。為了解決不利熱用戶的供熱問題,通常是配置大流量、高揚程水泵,導致近端的熱用戶更加過熱,由于大流量小溫差運行,熱量浪費嚴重,電耗增加,運行成本很高。
(1)水平失調的原因可歸納為:熱網設計一般只注意最不利點所必需的資用壓頭,而其它點的資用壓頭總是大于實際需要值,越近熱源位置資用壓頭的余量就越大。在熱網投入運行時若沒有及時調節,必然出現流量分配偏離設計值,導致用戶冷熱不均;供熱面積擴大,熱網的某些管段流通能力不夠,沒有及時改造管網,而只更換水泵,可能導致系統的水力失調;熱網在設計合理的情況下,水泵選型過大,運行流量偏離設計值也會導致熱網水力失調。
(2)垂直失調的原因可歸納為:
供熱系統各立管之間、各層之間存在水力不平衡,由于管道系列規格的限制,設計一般是無法使之完全平衡,各環路的自然壓頭差別影響到它們的不平衡程度。
2、系統水力失調的處理辦法
(1)解決供熱系統水力失調問題的主要在于改善二次水系統和戶內系統,以改善小區內建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均的狀況,并通過運行調節實現按熱用戶熱負荷分配流量,即?按需分配?使每個用戶室溫達到一致且滿足要求。
①水平失調的處理方法:在每棟建筑物引入口安裝自立式壓差調節閥、流量調節閥或自立式平衡閥,對其初調節并鎖定,可以有效的解決小區內建筑物之間冷熱不均的問題;在每個熱用戶引入口安裝調節性能較好的調節閥,在系統正式運行前進行初調節,可以有效的解決戶與戶之間冷熱不均的問題;有條件的設置熱源和熱網的微機監控系統,對系統進行有效的監視、調整和控制,可實行最優化的運行調節和控制。
②垂直失調的處理方法:在供熱系統立管和散熱器入口支管上設置調節性能好的閥門,并對系統進行初調節,投資少,國內應用較多;在供熱系統立管設置平衡閥平衡各立管之間的流量,散熱器入口支管上設置溫控閥控制室內溫度,能夠有效地解決建筑物內部房屋冷熱不均的問題,不僅節約能源,還為計量收費,用戶自由調節室溫打下了基礎。
1、系統積氣的主要原因
(1)系統積氣的主要原因有兩個:
熱水中溶解的氣體在系統的低速低壓部位自動析出,積存在散熱器內或系統的局部高點,補水量越大析出的氣體可能就越多,影響管道內熱媒的流動和散熱效果。
(2)系統倒空,即室內系統的局部形成真空,使大量的氣體進入系統。對失水量比較大的采暖系統,若系統丟水后不能及時補水,真空則不可避免。
2、系統積氣的處理方法
減少系統的跑、冒、滴、漏,控制系統丟水,從而減少了系統的補水,把系統的補水控制在2%以下,可有效減少溶解在補水中的氣體析出。如某系統的補水率通常在 10%-15%,系統總有排不完的氣體,當補水量下來以后,積氣量明顯減少。
在系統運行中,如果系統丟水應及時補水,目前常用的定壓方式有以下幾種:膨脹水箱定壓、定壓罐定壓、間歇補水定壓、連續補水定壓和變頻調速補水定壓方式。
采用膨脹水箱定壓易加重系統腐蝕,膨脹水箱必須安裝在系統最高處,很不方便,在實際運行中往往由于壓力表精度、人為的觀測誤差等因素容造成系統倒空、進氣,空氣被循環水帶到系統之中在壓力大的部位溶解在水中,在壓力小的部位析出,增加了積氣。同時熱媒中的氣體過多加劇了熱源、管道、散熱器的氧化腐蝕,縮短了設備的使用壽命。系統中的積氣需要及時排出,增加了運行管理人員的工作量,否則系統不但不能正常運行,還可能出現凍裂管道和散熱器的事故。
定壓罐體積大占地大,每隔一段時間要充一次氣,充氣工作非常繁瑣。間歇補水定壓是根據系統的壓力變化控制其補水,即系統壓力低于某值時補水泵啟動,高于某值時補水泵關閉。這種方式比較節能,但是系統壓力波動大,運行不穩定。
連續補水定壓和變頻調速補水定壓效果都很好。實踐證明,利用變頻調速技術補水定壓比連續補水定壓在電能消耗上要節省很多。相比較而言,供熱系統宜采用變頻調速補水定壓方式。不僅壓力穩定,節約電耗,又可以減少頻繁啟動對設備的損耗,延長設備的使用壽命,最重要的是克服了膨脹水箱定壓的缺點,減少供暖系統積氣的產生。
供熱系統進氣也是值得注意的,在實踐中我們曾遇到由于除污器末及時清洗,其阻力變大,在循環泵的吸入口形成負壓,在水泵盤根及其封閉不嚴處進氣,這是一個比較容易忽略的一個問題。克服方法:在循環泵的吸入口加壓力表,隨時監視系統的壓力變化,定期清洗除污器,并注意除污器的安裝方向要正確,不要裝反。
3、系統壓力波動的原因
對于膨脹水箱定壓方式的供暖系統經常出現壓力波動。一般情況,如系統定壓正常,壓力低系統則缺水;壓力高系統則散熱器有可能超壓爆裂。目前,大部分供暖系統所用補水泵的補水量都大于實際需要的補水量,采用的是大流量、高揚程的補水泵。當系統補水時,補水迅速進入,系統一但充滿則補水通過膨脹管進入膨脹水箱,而膨脹水箱的管徑一般較小,阻力較大,使補水泵的壓力全部作用于系統,造成系統超壓,而補水泵停止工作時作用在系統上的壓力減小,形成壓力波動。
處理方法:上述原因發生的壓力波動可通過更換與系統相匹配的補水泵和壓力控制器自動控制補水來解決。如利用補水泵與電磁閥相配和,利用補水泵既實現了系統的壓力穩定,又實現了系統的連續補水。補水泵定壓系統與膨脹水箱定壓系統相比較,補水泵定壓系統增加了一個電磁閥,系統形式也由開式循環變為閉式循環,供熱系統實現了自動化,減少了操作人員的工作量。
在實際運行中,還有一些情況產生壓力波動,我們遇到過補水泵出口逆止閥不嚴密的情況,有時是因為閥體內進入雜質,有時因為閥體本身質量問題,以上原因產生系統補水回坐至軟水箱內,甚至混合了二次網水,從而造成壓力不穩。另外還遇到換熱器片損壞一二次網串水的問題,運行人員發現二次網側壓力升高,停止循環水泵運行后壓力仍然很高,經現場觀察發現二次網側壓力與一次網側壓力接近,分析認為一二次網串水,經檢查的確是由于換熱器片發生多處點蝕,有些地方穿孔造成一二次網水互串。
TU877
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1674-3954(2011)02-0146-01