复杂用户热力站运行情况分析及调整

张妮娜

(太原市热力公司，山西 太原 030001)

在集中供热扩网过程中，太原市热力公司接收一座锅炉房，用户信息为:小区总供热面积8.35 万m2，共有3 栋建筑，分别为A 号、B 号、C 号楼，其中A 号楼25 层，供热面积为29 400 m2;B 号楼11 层，面积14 841 m2;C 号楼31 层，面积39 288 m2;锅炉房主要设备参数为:循环泵参数为P=90 kW，Q=346 m3/h，H=60 m;补水泵的参数为P=7.5 kW，Q=25 m3/h，H=50 m，已经进行的改造为:拆除原锅炉房锅炉，换装板式换热器，循环泵加装变频器，其余均采用原锅炉房设备。开始供热后，经过一段时间的运行，经过分析相关指标，发现热力站的电耗远超公司运行平均数值，需要进行分析，做出相关调整。

1 详细了解信息

1)对该小区的供热情况进行了解。具体情况为:三座楼均为普通暖气片采暖，建筑形式为节能建筑。其中A 号楼楼内不分区，地下室安装有循环加压泵及回水减压系统，加压泵的技术参数为P=7.5 kW，Q=43.5 m3/h，H=38 m，加压泵为两台，一用一备;加压泵采用变频控制，设定运行频率48 Hz，加压泵出入口压差0.2 MPa;B 号楼无循环加压装置，楼内不分区，为热力站直供系统;C 号楼楼内分高、低区，低区为1 层～14 层，高区为15 层～31 层，低区为热力站直供，高区在地下室安装有循环加压泵及回水减压系统，加压泵的参数为P=15 kW，Q=50 m3/h，H=50 m，加压泵为两台，一用一备，加压泵采用变频控制，设定运行频率48 Hz，加压泵出入口压差0.3 MPa。热力站运行初期的循环泵运行频率为39 Hz。用户加压泵系统无人管理，运行期间均设定为固定频率，不做调整。用户楼内循环加压装置及回水减压装置系统示意图见图1。2)进行基本的调整。运行过程中，工作人员尝试通过循环泵的变频进行调整至35 Hz 及以下去降低消耗，当频率低于35 Hz，C 号楼的顶层用户反映家中无暖气，确定为压力不足，系统高点出现倒空现象，可见单纯通过调整无法保证供热质量，满足降耗要求。

图1 用户楼内循环加压装置及回水减压装置系统示意图

2 运行情况分析

2.1 现阶段实际运行流量

根据运行经验，二次网的循环流量单位供热面积(万m2)为20 t～25 t，一般选取22 t，该小区8.35 万m2需要的循环流量为Q1=8.35×22=183.7 t/h。现热力站循环泵额定流量为Q=346 m3/h，由相似定律(循环频率与转速成正比关系)，可得实际循环流量为346×(39/50)=270 t，可以满足系统循环运行的要求。

2.2 扬程

2.3 承压能力

正常暖气片的理论设计承压能力0.4 MPa，经查相关产品的说明，钢暖气的承压能力可达到1.0 MPa 以上，A 号楼底层用户承压0.88 MPa，B 号底层用户承受热力站供水压力，C 号楼底层用户承受热力站供水压力，15 层楼用户承受的压力为1.08－0.03×14=0.66 MPa，则A 号楼底层用户承压最大，经走访用户，以往的运行中，未出现由于运行超压导致的暖气片爆管情况，可见承压能力可满足要求。

3 理论计算调整

通过分析可见现有的运行模式可以满足用户的供热要求，但流量数据明显偏大，导致电耗增加，在运行过程中，循环泵起到弥补压力不足的效果。如果能通过流量数据进行计算，并使其余数据满足运行要求，则可相应的降低消耗。1)用户系统运行所需要的循环流量。根据以上计算数据为183.7 t/h，倒推得到的循环泵需要的运行频率为(183.7/346)×50=27 Hz。2)当变频器设定为27 Hz 时，循环泵可提供的扬程为(27/50)2×50=15 m，满足热力站站内、管网及用户楼内损失要求的13 m 的要求，A 号楼满足运行要求需要的系统供水侧压为:0.98－0.2－0.15=0.63 MPa。C 号楼满足运行要求需要的系统定压压力:1.08－0.3－0.15=0.63 MPa。通过计算发现，在循环泵的运行频率为27 Hz 的条件下，仅有回水压力定压无法满足要求，因此需要调整补水泵的扬程至0.63 MPa 以上。

4 设备调整及效果

工作人员将原补水泵更换为参数P=5.5 kW，Q=5.9 m3/h，H=70 m。更换后热力站循环泵频率29 Hz，二次网进出热力站的压力为0.8/0.65，用户系统运行状况好，电耗满足要求。同时，用户系统也可将加压泵的参数进行相应的调整。

5 在实际运行中，对存在加压泵的系统需要注意事项

1)补水泵在热网系统中起到定压作用，循环泵起到克服循环阻力作用，若由循环泵去弥补补水泵的扬程不足，将增加运行费用。2)应调整好减压阀的出口压力，保证阀前系统满水及阀后压力稳定。3)现代多层及高层建筑虽均为中空玻璃、保温板，但由于采用大面积的落地窗，在白天提供充足采光的同时，也增加了夜间的热耗，需较地暖及节能建筑供热标准适当提高出口参数。

4)地暖系统加装的过滤装置较多，一般在热力站、入楼管及入户管均有安装，增加了系统运行阻力，影响了供热循环效果，在运行两个采暖季、经过几次清理后，可考虑拆除入楼管及入户管滤网，仅通过热力站系统的过滤器进行过滤即可。5)加压系统应在停热期间进行正常的检修保养，若长期不保养，可能导致加压泵的运行参数远低于额定计算参数。6)高点排气，由于热力站的定压不能满足系统满水，现代的高层地暖系统立管多为双管系统，易集气，虽安装有自动排气装置，也需要定期进行检查，待加压泵启动后需要进行系统的排气。7)热力站二次网系统运行需要采用压差控制变频循环泵系统，当用户系统的加压泵故障停电时，不至于造成系统的超压，杜绝由于系统超压造成的暖气爆管情况。

［1］贺 平，孙 刚，王 飞，等.供热工程［M］.第4 版.北京:中国建筑工业出版社，2009.

［2］杨诗成，王喜魁.泵与风机［M］.北京:中国电力出版社，2003.