談集中供熱系統的調節

趙永平

(太原市熱力公司，山西太原 030001)

0 引言

在城市集中供熱系統中，供暖熱負荷是最主要的熱負荷，甚至是唯一的熱負荷。在系統供熱運行過程中，主要考慮供暖熱負荷的變化規律來調節供熱量。在供暖期，集中供熱系統對采暖建筑物供熱時，在任何室外溫度條件下，都應達到室內設計溫度，使室內溫度達到供熱溫度(18±2)℃。如達不到(18±2)℃溫度，應核實設計的原因，還要對供熱系統進行調節，來滿足熱用戶所需的溫度。根據室外溫度的變化來對供熱系統的調節，從而達到供需平衡，即按需供熱，以保證室內溫度滿足用戶要求。為保證供熱的經濟性和可靠性必須對供熱系統進行調節，以達到供熱的最佳效果和節能降耗的雙重目的。

1 供熱系統供暖調節的目的

冬季供暖是關系民生的大事，是關系到千千萬萬老百姓的事。在保證室內溫度的條件下，還要節約能源，降低運行成本。如果仍然按照設計熱負荷向熱用戶供熱，大多數時間會使室內溫度過高而造成能源浪費。因此在熱水供熱系統中，通常按照供暖熱負荷隨室外溫度的變化規律，作為供熱調節的依據。那么供熱調節就顯得格外重要了。換熱器及采暖系統運行過程中除應對運行參數(流量、溫度、壓力)的調整外，還應根據實際運行過程中建筑物供暖熱負荷的大小及室內溫度的高低隨著室外溫度、日照、風速等氣象參數的改變而變化等情況對供熱系統進行調節。

供熱調節的目的:

1)使供熱系統中各個熱用戶的室內溫度達到設計值;

2)使供熱系統達到熱需平衡，即按需供熱。在保證室內溫度的條件下，減少熱能的不必要浪費，從而實現供熱經濟運行，節約能源。

2 供熱調節原理

當熱水供暖系統在穩定狀態下運行時，若不計管網沿途熱損失時，存在下列平衡關系:熱水供熱系統的供熱量應等于用戶散熱設備的散熱量，同時也應等于供暖用戶圍護結構的耗熱量。基于熱平衡原理，推導供暖熱負荷供熱調節的計算公式:

3 供熱調節的方式

熱水采暖系統主要由水—水交換器、循環泵、補水泵、二次管網及室內散熱器(地暖)組成。根據室外溫度的變化，除應對水—水交換器運行的供水溫度、流量進行調節控制外，還應根據采暖初期、采暖末期、采暖時間等的變化情況，對整個供熱系統進行熱力調節，從而使二次網熱交換器出口水溫達到設定值。

熱水供熱系統的調節方式分為初調節和運行調節。

在系統投入運行初期進行的調節，稱為初調節。在供熱過程中，由于各種原因，各熱用戶實際流量很難與設計流量相符，即靠近熱源的熱用戶流量過大，遠離熱用戶流量過小。主要解決熱力工況的水平調節。

在供熱過程中，對熱水供熱系統進行的運行調節，稱為供熱調節，即運行調節。供熱調節主要是解決供熱質量和供熱經濟性。

3．1 質調節

在進行質調節時，只改變系統的供回水溫度，而供暖系統的循環流量保持不變。集中質調節是目前最為廣泛采用的供熱調節方式。質調節只需在熱源處改變網路供回水溫度，特點是網路水力工況穩定，管理簡單，操作方便，浪費了水泵的電能，耗電量大;熱網遠端與近端的熱用戶溫度有明顯的時間差。

3．2 流量調節

在室外溫度不斷的變化下，熱源隨著溫度的變化而不斷改變供暖網路循環水流量，而網路的供水溫度保持不變的調節方法，稱為流量調節。在實際運行中，隨著室外溫度的不斷變化而改變網路流量難以運行管理，這樣會使供暖系統產生嚴重的豎向熱力損失，所以，目前在國內很少采用單一集中流量調節的方式進行供熱調節，流量調節作為質調節的一種輔助形式，對部分供暖系統起輔助性的調節。流量調節的特點是水力工況穩定性差，實用性差，但與質調節相比較，在供熱面積相當的情況下既節約了電能又節約了熱能。

3．3 分階段變流量的質調節

在區域鍋爐房熱水供熱系統得到較多應用。特點是綜合了質調節和量調節的優點，節省電能。調節方法:把供暖期按室外溫度分成幾個階段，在較低的階段，保持流量最大，在較高的階段，保持流量最小。在每個階段流量不變，按改變供水溫度進行質調節進行供熱調節，這種調節方法叫分階段變流量的質調節。

3．4 質量—流量調節

根據供暖系統的熱負荷變化情況來改變供熱系統中的循環水量和供回水溫度來進行調節，就是質量—流量調節。根據供熱系統的特征，在保證供熱質量的大前提下，對于一個穩定的供熱系統，在不同的室外溫度下，都有一個與之相對應的最佳流量和溫度差。所以，質量—流量調節是最佳的調節方式。這種調節既達到了最佳的供熱效果，又達到了最大限度的消耗電能和熱能。供暖用戶系統與熱水網路采用間接連接時隨室外溫度的變化，需同時對熱水網路和供暖用戶進行供熱調節。在實際運行中，在對供熱系統進行質量—流量雙調時必須進行水力平衡調試，避免樓與樓之間的熱量不平衡，還須具備精確的水溫、流量控制技術才能實現，否則會因水溫控制不好，雖水泵節能卻鍋爐耗能，得不償失。

3．5 間歇調節

在采暖初末期當室外溫度升高時，不改變網路的循環水量和供水溫度，而只減少每天的供暖時數，這種供熱調節方式稱為間歇調節。間歇調節可以使供暖系統在采暖初末期采用的一種輔助調節措施，網路的循環水量和供水溫度不變，每天的供暖時數隨室外溫度的升高而減少。

3．6 熱量計量調節

采用熱量計量裝置，根據系統的熱負荷變化直接對熱源的供熱量進行調節控制，即熱量計量調節法。用戶調節，熱用戶實現熱計量收費以后家中裝有三通或雙通溫控閥，根據自身的生活習慣和經濟條件進行調節。熱源與熱網調節，熱源應按照控制系統中的循環水量和供回水溫度進行調節，在保證控制指標的前提下，鍋爐采用最佳的燃燒狀態尋求調節。

4 結語

在選用集中調節的方法時，供熱主管部門和運行管理人員一定要因時、因地，根據每一個供熱系統的實際情況(采暖初期和采暖終期、白天和夜間室外空氣溫差大)靈活應用。在實際應用中，一個供熱期采用一種調節方式是不多見的，往往是幾種方法結合使用。如有的系統，在整個采暖期選用質調節為主的調節方式，只是在初寒和末寒期，采用質調節和間歇調節相結合的方法，也有的系統在整個采暖期中采用分階段變流量的質調節與改變每天供暖時數相結合的調節方式。供熱系統的調節對供熱系統的安全節能運行有主要作用。

［1］ 王清宇．供熱工程［M］．北京:機械工業出版社，2005．