談混水直供供熱技術在城鎮集中供熱中的應用

靳曉琳

摘要：所謂集中供熱就是通過蒸汽和水，利用管道熱網將熱源向鄉鎮、城鎮以及部分地區的用戶提供熱能，它既是我國完善城鎮建設的一項重要內容，也是一項非常重要的基礎設施，且在城鎮基礎設施建設中有著舉足輕重的地位。目前為提升集中供熱效率，降低能源消耗，各種自動化技術在供熱系統中得到了廣泛的適用。文章結合工程實例，就混水直供供熱技術在城鎮集中供熱中的應用進行探討。

關鍵詞：混水直供；供熱技術；城鎮集中供熱；應用

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2017）06—0171—01

引言

混水直供供熱技術在目前的城鎮集中供熱中應用的比較少，其主要原因是人們對它的優勢認識不足和對供熱網絡調控缺乏便捷的手段，靠人工調節難度大，達不到預期的效果。但是隨著自動化調控軟件和變頻調速水泵、電動調節閥等調控設備在供熱系統中的成功應用，混水加熱直供方式的控制難題得到了很好的解決，從而能靈活適應各類熱用戶對不同采暖方式的需求，適應性好、造價低廉、節能效果顯著，在實際工程中應用越來越多，成為供熱行業普遍關注的熱點。

1城鎮集中供熱現狀

對于我國大部分城鎮來說，已經逐漸形成了一種以電力、熱力等聯合生產為主，少數地區區域鍋爐房供熱為輔的格局。近些年，隨著我國加大對集中供熱的支持力度，使得城鎮集中供熱建設得到了快速發展，現在大約三分之一的城鎮已經建立了配套的大型熱電廠，不僅能夠滿足自身供熱需求，同時還能解決其周邊地區的供熱問題。從熱源總量上看，熱電聯產已經成為了集中供熱的主流，而隨著越來越多的城鎮建設集中供熱系統的建設，它所覆蓋的面積也在不斷增大。截止到2014年年底，像北京、上海等大城鎮，僅居民區的實際供熱面積就已經達到了70%，像其他的二線城鎮發展也非常迅速。隨著供熱面積的日益擴大，使集中供熱總量迅速增長。

2混水供熱技術概述

在熱源和熱用戶之間增加混水站，在站內使用戶的部分回水和熱源輸出的一級管網供水進行混合，作為熱用戶的二級管網供水進行供熱的方式稱之為混水供熱。混合比是指進入混水裝置中的二級管網回水流量與一級管網供水流量之比，在混水供熱中是非常重要的一個參數，直接決定著供熱效果。根據熱平衡原理，單位時間內進入混水裝置的一級管網水的放熱量等于進入混水裝置的二級管網水吸收的熱量，即01放=Q2吸，可以推導出混合比與一、二級管網供、回水溫度之間的關系：N=G_2h/G_1g=（t_1g-t_2g）/（t_2g-t_2h）。其中，N為混合比；t1g為一級管網供水溫度，℃；G_2h為二級管網回水混入流量，m³/h；t_2g為二級網供水溫度，℃；G_1g為一級管網供水混入流量，m³h；t_2h為二級管網回水溫度，℃。根據混水系統中使用的水泵不同，分為噴射泵和混水泵混水連接系統兩大類，近幾年各熱力公司為了降低供熱成本中的電耗，普遍使用變頻調速泵，使得變頻混水泵混水連接系統的使用日趨增多，根據一級管網和二級管網壓力工況，混水泵混水連接有很多種，如旁通加壓式、二級管網供水加壓式、二級管網回水加壓式、一級管網供水和旁通加壓式、二級管網供水和旁通加壓式等，但是不同的連接方式，水泵的能耗不同。

3混水直供供熱技術在城鎮集中供熱中的具體應用

3.1集中供熱概況。對末端10.1萬m2住宅實施混水供暖技術來降低一次管網的流量，將所降低的流量和節約出的熱量用于增加供暖面積，實現熱能的再一次分配，既消除了事實存在的溫度過高區域，同時還可將節省出來的熱量和流量用于增加新的供暖負荷，避免了發展新負荷后加重水力失調的問題，從而實現了混水節能的需求。

3.2實施混水系統具體方案。具體方案為在末端住宅小區二次管網回水位置設置混水系統。參數選擇如下：混水流量G=389.5t/h；揚程H=15m

具體計算過程如下：通過實際調查，末端住宅供回水壓差為0.52-0.50MPa。混水系統按一次管網壓力狀況可分為3種。即：供水混水、回水混水和旁通管混水。

（1）選擇旁通管設置混水泵系統。在旁通管設置混水泵適合在整個壓力曲線的高中壓區，即要存在富裕壓頭，這樣才可以通過閥門調節與旁通混水泵一起達到理想混水效果。所以通過分析，雖然旁通混水系統是節能的，但是不適合末端住宅的這種壓力狀況，予以排除。（2）選擇供水混水系統。依照前面測量的供回水壓力可知，末端住宅小區現在的供水壓力已經達到0.52MPa，增壓后會造成住戶超壓，使得地熱系統爆管，后果嚴重，也應予以排除。（3）最終確定選擇回水混水系統。首先通過回水混水系統后，實際流量增加，則水壓圖曲線將會變陡。然后利用閥門f1調整至實際所需流量，保證熱量合理供應。但是回水壓力，也就是回水泵人口壓力，還要滿足大于住宅頂層的靜水壓力值。這樣才可以保證頂層住宅不出現倒空現象。然后再通過水泵增壓至一次管網的回水壓力值0.50MPa，當回水經過混水泵后的壓力值大于0.50MPa時，可以通過已經設定好的回水調節閥門f1進行節流；當回水經過混水泵后的壓力值小于0.50MPa時，回水調節閥門f1保持全開，也可通過f3進行節流。另外f3還可以對所選擇的DN250的管徑起到進一步加大阻力降的作用，保證供水壓力≤0.52MPa。

3.3效果。混水系統于2015年供暖期前完成安裝調試，通過實踐證實，末端混水系統達到了預想的效果。

總之，混水供熱系統簡單、投資省、運行費用低、維護方便、能靈活適應各種不同采暖方式的熱用戶，在很多方面優于使用換熱器的間接供熱，值得推廣和應用。