供熱計量技術應用現狀與發展研究

孫安

青島能源集團有限公司 山東青島 266071

1 供熱計量原理

1.1 流量計工作原理

目前供熱中常用的蒸汽流量計一般為渦街式流量計和差壓式流量計。渦街式流量計是在測量管道中插入迎流面為非線性型的漩渦發生體，當流體雷諾數達到一定數值后，流體會在旋渦發生體下游的兩側不斷的釋放出排列規則的旋渦，通過研究發現該旋渦數正比于流體流速，通過測量和計算出旋渦的釋放頻率數便可得到該流體的流量數據；差壓式流量計就是在管道內通過安裝節流元件（如孔板、噴嘴等）人為造成一處節流，使被測介質在此處形成一個局部收縮，增加了流體流動速度，降低其靜壓力，這樣便會在節流元件的前后兩側產生靜壓力差，通過研究發現這個壓差的大小與流體的流量間成一定的函數關系，可通過測量節流元件前后的差壓來測得其流量。

1.2 計量理論

流量是指流體通過一定截面的量，可分為體積流量和質量流量，體積流量用QV 來表示，單位為m3。質量流量用Qm 來表示，單位為kg。這兩種流量表示方法間的換算關系為：Qm=Qv·ρ（1），式中ρ 為被測流體的密度。蒸汽供熱系統在計量流量時有的地方用質量流量表示，有的地方用熱量來表示，熱量流量可由質量流量乘以蒸汽對應的焓值得到：W=Qm·h（2），式中W 為熱流量，KJ；Qm 為質量流量，kg；h 為焓值，KJ/kg。

2 遇到的問題

采暖能耗是我國建筑能耗最主要部分，也是浪費最嚴重和節約潛力最大的部分。據統計數據表明，我國北方部分城市的供暖系統老舊問題嚴重，尚未安裝新型的熱量計量裝置，無法滿足現代社會的供暖需求，不能準確計量用戶實際消耗的熱力能源，導致計費不準確，經常出現矛盾，影響了供熱企業的未來發展。老舊的熱力管網換熱效率低，造成了能源的大量浪費，對供熱行業的健康發展產生了消極影響。目前，城市化建設步伐加快，供熱面積快速增長，供熱能力不足問題在所難免，需改善熱力管網，通過供熱計量改革徹底解決冷熱不均問題。值得注意的是，解決熱力管網老舊問題應綜合考慮方方面面的影響因素，可在現有管路上進行改造，安裝先進高效的熱量計量設備，盡量減小施工規模，降低經濟成本。首先，明確供熱體制改革的重點與要點。為了響應國家節能減排號召，改革完善供熱體制勢在必行，作為該項工作的重點，供熱計量改革具有重要意義。其次，節能建筑的興起。我國人均資源能源在世界水平以下，為了實現可持續發展，建造節能建筑已經成為社會發展的必然趨勢，節能建筑的保溫系統更加完善，結合科學的供熱計量設備可盡量降低熱能浪費。供熱計量在節能建筑中有重要應用，二者相互影響，共同推動城市供熱行業與建筑行業的健康發展。

3 解決問題的對策

3.1 優化首檢工作流程，提高熱表檢定工作效率

針對目前熱表首檢備案制環節繁瑣的事實，希望質量技術監督部門制定相關措施，優化首檢工作流程和方法，縮短首檢工時，提高工作效率。

3.2 修改供熱智能終端參數

經過同供熱公司人員一起討論、協商一致，決定先將流量計溫度、壓力報警上下限設置為正常運行時供熱參數不容易超出的范圍，并及時進行了修改，具體修改原則如下。

溫度參數：鑒于熱網運行的實際情況，將所有供熱流量計智能終端上的 “溫度報警下限” 降至遠離正常運行溫度，中壓參數設置暫由270℃降至供熱公司要求的250℃，低壓參數設置暫由270℃降至供熱公司要求的260℃；將所有供熱流量計智能終端上的 “手動設定溫度” 降至更接近正常運行溫度，中壓參數設置由280℃降至260℃，低壓參數設置由280℃降至270℃，這樣就可基本避免正常運行時智能終端調用手動設定溫度。

壓力參數：鑒于熱網運行的實際情況，將所有供熱流量計智能終端上的 “壓力報警上限” 升至壓力變送器量程上限，遠離正常運行壓力，即中壓參數設置由2．4MPa 升至2．5MPa，低壓參數設置由1．4MPa 升至1．5MPa；將東線中壓供熱流量計智能終端上的“手動設定壓力” 提高至與西線中壓供熱流量計一致，即由2．1MPa 修改為2．3MPa；將東線中壓供熱流量計智能終端上的“設計狀態壓力” 提高至與西線一致，即由2．1MPa 修改為2．3MPa，這樣就可基本避免正常運行時智能終端調用手動設定壓力。

3.3 溫度面積法

在各建筑物熱力入口處安裝樓棟熱量表進行結算，每戶安裝溫度采集處理器及熱量分配器。計量原理為根據每戶的典型房間的平均溫度及面積的比例關系，對樓棟總熱費進行分攤。實現了享受的溫度高，分攤熱費高，反之則分攤熱費低。此方法排除了邊、頂、底戶的傳熱不公平性，但存在用戶開窗散熱，造成溫度降低、計費少的問題。

3.4 通斷時間面積法

在各建筑物熱力入口處安裝樓棟熱量表進行結算，各用戶室內安裝溫度調控裝置，采暖入口安裝通斷閥門。計量原理為根據用戶采暖入口通斷閥門開啟時間及用戶面積的比例關系，對樓棟總熱費進行分攤。閥門開啟時間長，分攤的費用高，反之則分攤的費用低。該方法必須要求采暖系統達到水利平衡，否則不能實現有效計量。

4 結語

綜上所述，供熱計量技術的未來發展趨勢預測的內容分別有以下幾個方面的內容： 供熱計量設備及裝置的質量和性能更加優化；供熱計量技術的應用質量和效率會有明顯地提升等，以此來更好的發揮供熱計量技術的應用效果。