論集中供熱系統的水力平衡調節與節能措施

楊偉

山東省魯商冰輪建筑設計有限公司 山東濟南 250000

1 集中供熱系統水力失調的原因分析

供熱系統水力失調的主要原因有：首先，熱網各支路的規格型號是離散的，熱媒與管道之間的摩擦力也是不同的。隨著熱介質輸送距離的增加，輸送流量逐漸消失。為了滿足遠程用戶的供熱要求，其他用戶的可用壓頭會有剩余，這是造成水力不平衡的原因之一。二是設備選型與實際熱網特點不匹配，也會造成水力不平衡，造成實際供熱流量與設計供熱流量的偏差。第三，集中供熱系統的熱流量變化與用戶數密切相關[1]。供熱系統用戶數的變化會引起集中供熱管網的流量再分配和水力失調問題。第四，供熱系統中用戶需求的變化，如用戶住宅建筑保溫圍護結構的變化，室內散熱設備的變化，這些間接轉化為供熱流量需求的變化，也會帶來管網水力不平衡的產生。五是供熱系統設備缺乏維護，老問題部件沒有及時更新。

2 消除水力失調，實現供熱系統節能運行的改進方案

2.1 全面水力系統平衡的優化方案

液壓系統綜合平衡是一種綜合優化方案。其實現的主要依據是任何一個系統都會同時存在靜態和動態的水力不平衡，僅僅解決其中一個問題并不能解決這兩個問題。因此，采用靜態和動態同步調整綜合水力平衡優化方案，保證整個供熱系統的水力平衡。該方案能在較為復雜的供熱系統中實現水力平衡調節，從根本和根本上解決了靜態和動態不平衡兩個問題。一般來說，它可以最大限度地節約能源和資源消耗。

2.2 技術改進計劃

從網絡計算機技術和通信技術的發展到現在，為了實現供熱管網的聯合監測，應及時調整各換熱站的供、回水溫度，以實現節能、經濟運行，奠定技術基礎。進一步節能減排。優化技術有三種方案：①室內供熱管道由原來的垂直雙管并聯系統改為水平雙管并聯系統，達到了分戶供熱的目的。采暖管道采用耐高溫PP-R塑鋁穩態管，沿地面敷設，門處設門彎，管道設置在找平層；②散熱器給水支管安裝可靠的低阻自動換熱器溫控閥，為達到不同房間溫度控制的目的；③住宅單元入口設有閥井及平衡閥、閉鎖閥、溫度計等入口調節裝置。

2.3 合理控制水力平衡

在供熱過程中，為了可靠地控制水力平衡，僅僅采用設計計算很難達到預期的效果，無論設計多么好，水力不平衡都無法消除。究其原因，一是實際施工情況與設備材料設計預期存在差異；二是熱網運行中實施動態調整會造成不平衡。現階段主要依靠設備的調節和控制形式來解決水力不平衡問題。但供熱是針對多個供熱用戶的，要使各供熱點達到統一性和同時性是很困難的，冷熱不均現象時有發生，甚至經過一定時期的調整才能達到暫時的平衡。但當熱源和室外溫度發生變化時，整個熱網需要較長時間才能穩定，這樣用戶的實際供熱量就會偏離所需熱量，用戶的室溫就不能保持相對穩定。長期以來，部分用戶室溫偏高與部分用戶室溫偏低之間存在不平衡，換熱站的調整始終處于被動狀態。因此，供熱管網的水力平衡需要依靠一個強大的監控系統來實現，整體平衡得到控制[2]。

2.4 熱源與熱風的調節

2.4.1 二級網供回水平均溫度控制

各換熱站采用相對變化的復合控制方法，控制二次網供回水水平溫度的控制方式，調節一次網供水流量。它的優點是能有效地利用實際用熱量與供熱總量之間的相對變化進行調節和控制，引入并給出一定的用熱量指標。實行消費管制后，可以實現及時有效的均衡調節。當供熱量相應減少或增加時，溫控閥的尺寸也會隨之改變，其參數也會相應變化，調節應在適當的時間內。一般以30-60min為一個調節周期，也可根據管網特點選擇不同的調節周期。電廠作為主要熱源，在調節時可根據室外溫度變化進行跟蹤調節。以用戶室溫的平均變化作為熱源調節的參考值。二次網絡溫度呈階梯狀變化，或升高或降低，溫度比和時差相應減小。

2.4.2 熱分布方法

在系統供熱期間，可根據用戶所需的供熱面積進行計算，也可采用平均熱量的形式進行調節，然后通過改變供回水水量或回水平均溫度來完成復合控制方法。在熱分布方面，主要是隨著供熱環節熱源供熱量的變化而變化。當供熱用戶獨立使用熱量時，熱力站原有的供回水平均溫度也會發生變化或相應變化。相應地，供熱期的實際情況也會發生變化。根據管網的實際設置情況，進行采樣，得出結果，并給出相應的調節周期。為了增加溫度變化條件，調整相應的變化量，可設置為：全網供回水的平均溫度值和供回水中各熱力站的溫度值均減去采暖戶的室溫值。為了減少供熱過程中的過熱浪費和資源浪費，采用熱源與熱站一次網的平衡控制和供熱戶所需的平衡供熱，更好地體現供熱過程中的節能效果。

3 結語

供熱系統作為城市化發展的重要組成部分，應不斷完善，以適應社會發展和人民生活的需要。在運行中采用多種手段可以取得最佳效果，綜合、周密的考慮是有力的保證，其中節能降耗技術是最關鍵的。因此，在實際運行期間，有必要實施節能政策的出臺，真正實施節能，從而最大限度地平衡供熱系統的節能運行，提高效率[3]。