供热管网的动态平衡与节能.docx

供热管网的动态平衡与节能 (包头市供暖经营管理处，内蒙古 包头 014000) 摘 要： 根据管网的动态平衡与节能是供热系统的重 点和难点问题，分析了供热管网目前运行 的实际情况、存 在的问题及其原因，并提出了解决的办法。 关键词：供热管网；平衡；节能 中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编 号： 10076921(XX)23011501 随着集中供暖和区域锅炉房供暖的规模逐年扩大，各 热力单位的供暖面积由几万发展到十几 万、几十万甚至几 百万平方米；供暖半径也由几百米延长到几千米甚至上万 米。由于供暖规 模的迅速扩大，系统中的水力失调越来越 明显。因水力失调的影响，约有 10%15%的热用户 达不到 用暖标准，多数单位失调度在加剧，解决水力失调的紧迫 性越来越强烈。 目前，供热单位为缓解水力失调问题，在直供系统且 供热面积在 10 万 m2 以下的,为取得热 用户较满意的效 果,多采取“大流量，小温差”的办法。直供面积在 1015 万 m2 时，多采 取“大流量，小温差”加“大热源”的 办法来维持供暖，还有的在系统中安装手动调节阀、 平衡 阀辅以解决。当直供面积超过 15 万 m2 时，除在运行中加 大循环流量外，多采取降低比 摩 阻、加大热网管径，或 采用双热源、多热源、建环状管网，或将异程管网改建为 同程管网， 或在系统末端加装热力泵等措施。尽管这些措 施使单位面积的循环流量由 34L/h 增加到 5 6L/h，热 源温度提高 812，多耗热量约 20%30%，但近端热用 户过热、远端热用户室温 仍然达不到 16的问题依然存在， 就是说水力失调的问题仍然没有从根本上解决。实践证明 ，要彻底解决热网中的水力失调问题，必须在热网系统中 安装动态的水力平衡元件，以实现 热网系统的动态调节。 1 静态和动态的调节功能 造成供热管网中水力失调的主要原因是由于系统内的 阻力分配不当，不能按设计要求参数运 行，致使系统内流 量分配不均，出现近热远冷的不平衡现象。这种情况决不 是单靠改变管径 、流速和使用普通阀门所能解决的。手动 调节阀、平衡阀是一种静态调节的水力平衡元件， 曾在热 网中得到采用。由于这类平衡元件实质上只起一个手动可 调孔板的作用，因此在实现 供热管网的平衡调节时，只有 顺序的重复 23 次或更多次的调节，才能接近平衡，供热 范围 越大，重复调节的次数越多，当负荷增减变化时，又 需进行重复调节，并且还要求在支干线 、支线和热用户的 热入口处都同时加装这些静态水力平衡元件才能起到它应 有的作用。而这 类静态水力平衡元件没有自动消除供热系 统中剩余压头的功能，所以一般只适用在规模较小 ，负荷 及工况不变的前提下采用。从经济角度看，固然平衡阀的 单价相对较低，但在系统中 要求安装的数量多，加上每次 的调试费用，总的投资是不低的。为此，一般集中供热或 较大 的 管网系统，只有安装动态的水力平衡元件，才能 彻底解决水力失调，确保全系统的供暖 质量。 包头市供暖处为了解决“近热远冷”的水力失调问题， 在团 12#小区、铁西区供热管网中使 用了流量控制阀，效 果明显。流量控制器，是一个多孔板组合的联动装置，是 目前较为可靠 的动态水力平衡元件。它由一个流量设定调 节阀即手动的可调孔板和手动可调孔板组成。手动可调孔 板是用户根据设计负荷 的循环流量值，使用专用工具旋转 流量设定调节阀，调至所需流量值对准流量刻度线指示值 即可。流量一经设定，其值是永恒的，不受供热系统的压 差、负荷等变化的影响，流量控制 器中的自动孔板将借助 系统中的压差为动力，自动调整阻力，直至完全消除该系 统中的剩余 压头为止，从而确保流量设定调节阀已调整的 流量值不变，永久保持恒定。所以，无论供热 管网负荷如 何变化，只要在用户热入口的回水管道上水平或垂直安装 一台流量控制器，供热 管网系统便可在动态调节功能的作 用下自动实现平衡。因此，无需在支干线和支线上在安装 静态的水力平衡元件和截止阀。这样不仅减少了安装数量 和投资，而且还可省去在管网系统 中建筑阀门井的费用， 同时也减少了系统的泄漏点，有利供热管网的运行管理。 2 应用动态平衡元件，实现运行量化管理 实现供暖运行中的量化管理，就是把热能、电能等能 耗加以量化，把系统中的流量总流 量和热入口单体的 循环流量，置于严格、精确的控制之下，将热量随流量按 需分配到热用户 ，从而降低能耗，使管理更加科学合理， 这就需要应用动态水力平衡元件流量控制器加 以控制。 实行量化管理的一个方面是不同建筑不同功能热负荷 的按需分配。在不同功能，如住宅、办 公室、学校、医院 等；不同建筑的维护结构，如砖混、钢混结构、节能型的 保温结构等；新 老建筑、高楼和平房等；同处在一个供暖 系统时，由于耗热量和单位面积的热负荷都不相同 ，就需 要根据不同的功能要求，实行按需定量供热，以满足用户 要求。 实行量化管理的另一方面是热的量化。初寒期、严寒 期和末寒期的耗热量是不等的，我们在 质调系统中就要依 据室外气温的变化计算各个时期的耗热量，以确定锅炉运 行台数或热源的 热量。这样，既能提高供暖质量，又能达 到节能降耗的目的。 3 动态水力平衡元件是实现节能的途径 为了解决远端用户不热的问题，一些用户通过超声波 流量计测试，结果往往是远端用户水流 量不够，而又不进 行认真、反复的调节。简单的调节后，由于运行工况的改 变又失调了。为 此，就枉下结论水泵流量不够，为解决此 问题而一味的增加水泵流量，相应电机加大，白白 浪费电 能。在管网中安装流量控制器，实现动态调节后，可降低 平米水流量，从而降低了水 泵的功率且能有效的解决近端 过热、远端不热的问题。 在管网系统中安装流量控制器实现管网运行的动态调 节，可以有效的克服系统中出现的“近 热远冷”现象，真 正做到热量按需定量分配到热用户的目的，确保室温达标， 这样可实现节 热 20%30%，或增加供暖面积 20%以上，为 实现一蒸吨供 1.5 万 m2 住宅建筑面积采暖创造了 条件。 在热网系统中安装动态水力平衡元件后，实现管网系 统流量动态平衡，可适当调整比摩阻值 ，降低管网造价， 节能 15%以上，而且社会效益也特别显著，热用户室温的达