集中供暖過程中供熱管網水力失調與對策

秦立朝

港田供熱有限公司 天津 300270

1 供熱管網水力失調問題及原因

供熱管網關系到人們的切身利益，但是，在實際運行中，一些區域受條件的限制，存在水力失調現象，這就直接導致了熱水供熱系統供熱不穩定、不充分，實際到達熱用戶流量與設計流量存在一定的差距，無法滿足供熱標準需要。水力工況失調是當前存在的普遍現象，在供熱管網運行中嚴重影響到供熱質量，這是一個普遍存在的問題，只有不斷采取科學措施，強化水力流量管理，才能解決水力失調，實現供熱管網水力平衡，確保管網經濟、安全運行。造成水力失調的主要因素較多，最為主要的有如下幾個方面：一是設計與實際不符。有一些工程在設計之初考慮較為周全，從工程設計角度看，不存在失調的問題，整體設計是依據當地水力學理論計算得出的，相關數據截取符合用量需要，但是，在實際施工過程中，相應使用的管材直徑、質量、標準卻千差萬別，設計與施工不符，影響到了水力流量，導致失調情況發生；二是施工質量影響。有一些區域施工時，受各方面條件限制，無法全面鋪開，在施工條件不利的情況下，強行施工，導致一些管路不符合建設標準，走向不合理、埋設有問題，影響了水力供應效果，供熱管網在實際運行中不能達到水力的平衡[1]。

2 集中供熱管網水力失調對節能的影響

隨著供熱系統規模的增大，環節的逐漸增多，各種熱損失也相應增加，集中供熱管網水力失調造成的熱損失成了集中供熱管網熱損失的主要環節，熱源本身的效率反而成為了其次。在前述提出的集中供熱管網中的諸多因素作用下，管網出現水力失調現象是不可避免的，其將直接導致供熱的熱力失調。對于國內大部分采用定流量系統的集中供熱管網在實際運行中最主要問題是水力工況的不平衡，也就是供熱管網熱用戶的“近熱、遠冷”現象。在供熱實際運行過程中，為了滿足熱網各用戶的熱量需求，最常用的方法是采用“大流量、小溫差”的運行方式。該方式通過改變散熱設備的散熱特性可緩解熱力失調現象，同時必然會存在著近端熱用戶的流量過大、溫度過高。對于近端熱用戶在缺乏有效的調節手段的情況下，只能將這部分供熱量通過開窗換氣的方式白白浪費，此供熱量屬于無效供熱量，是供熱管網熱損失的一個重要組成部分[2]。

3 水力平衡調節方法

3.1 溫差法

溫差法是當前應用最多的一種方式，在實際熱量供應中起到重要作用。溫差法主要是在熱用戶引入口安裝壓力表溫度計，通過溫度計，對系統進行初步的調節，實現系統熱力穩定的目的。通過溫度控制，設計一個溫度值，一般情況下，網路供水溫度保持60℃以上，從溫度計上看，如果能夠長期處于恒定的某個溫度上，不產生巨大的變化，只要熱源總回水溫度不變化，此時，我們就可以認為整個系統已達到熱力穩定的效果。此時記錄下熱源的總供水及回水溫度和所有熱用戶處、回水壓力和供、回水溫度，然后按照用戶的規模大小和溫差的偏離程度大小，確定初調節次序。調節時，需要對供熱面積大、人口規模多、溫差偏離的熱用戶調節，確保第一輪次調節符合基本標準，觀察運行情況，如果幾小時內依然保持良好的穩定狀態，則需要再次做好記錄總供水溫差及各用戶入口處供回水壓力、溫度，根據數據參數，做好第二輪調節，不斷循環操作，達到合理溫度為止。

3.2 綜合調節法

綜合調節法有著良好的效果，與其他方法相比，有其自身的可行性，這種方法管路系統投資少、容易操作，能夠快速全面的解決好供熱管網水力平衡問題，在實際應用中得到了大力推廣，從我國的基本國情看，是完全符合中國國情的一種方法。綜合調節法有動態平衡閥調節法和溫度調節法兩種。動態平衡法包含自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥兩種類型。這種方法主要是針對流量，在一定程度上實現了流量的恒定，需要合理設計出流量標準，根據流量標準，做好控制閥開度，實現供熱系統總循環量和各分路管網的熱負荷流量，對于沒有進行分戶供熱的用戶，適合使用這種方法，做好水力調節，保證定流量系統穩定性。自力式壓差控制閥作用對象是壓差，準確計算系統壓降才能發揮其實用功能。水力調節需要全面遵循規律，并聯支路任一支路阻力改變，都會導致整個供熱管網流量一輪新的分配，如果關閉支路閥門，就會出現其他支路增大流量的可能。第一輪調節需要全面檢查各處閥門，確保系統全開，這樣才能做好初步的調節，根據流量溫度，合理設置閥門大小。溫度調節法是最好的解決措施，受建筑室內溫度與供回水平均溫度差的影響，需要對水力進行科學的控制與調整，確保相互間對應關系更加合理?；厮{節主要是按照用戶的需求進行，各用戶回水溫度不同，需要計算出用戶的均值，計算時，可以按照熱源總回水溫度為基準溫度，再對各分支閥門進行調整，如果一個分支回水溫度高于基準溫度，則需要關小閥門，確保各公支管路供熱均衡，最終實現基準溫度標準，保證供熱效果與質量[3]。

4 結語

隨著國家城鎮化發展需求，供熱面積及輸送距離將逐漸增大，水力失調和能源浪費現象日益突出。集中供熱管網的水力運行工況對供熱管網的節能有著較大的影響，水力失調是管網能源浪費的主要因素，為達到供熱的高效節能應重點改善管網系統的水利工況。要解決這個難題，必須進行嚴密地工程分析，對癥下藥，才能推動我國集中供熱事業的發展。