浅谈热力二次管网的平衡调节

张汉友 张跃虎

摘要：热力二次管网是一个复杂的流体网络系统，其运行工况受工作条件、环境、时间和施工等多方面的影响。使得热力二次管网在实际运行中往往存在水力失调问题，为了保障热力二次管网运行的有效性，必须加强对其水力平衡进行调节，因此对供热管网水力平衡的调节进行分析具有重要意义。

关键词：热力二次管网；平衡调节；重要性；原因；措施

1 引言

近年来我国一些大型热电企业越来越重视集中供热和热电联产项目，并在市场上不断拓展。如何在这些项目中提高供热系统的效率，达到节能减排的效果，达到环保节能的目标，已成为当前的主要问题。因而二次管网的平衡调节成为解决这一问题的最重要的环节。本文就热力二次管网的平衡调节问题进行阐述，并提出了具体措施。

2 二次管网水力平衡调节的重要性

从节能的角度来看，合理的二次管网水力平衡的调整，可以有效降低水、电、热的单耗，节约水、电、热的运行成本，为供热企业节省成本支出，提高企业效益。在二次管网水力工况存在不平衡的情况下，有的楼栋尤其是近端住户，室内温度偏高，远端住户室温偏低不达标。这时会产生以下几种情况：一方面为了保证上述住户室温达标，供热企业要提高整个二次管网供热温度参数，普遍提高住户室内温度，热的用户室温更加热，冷的用户室溫接近达标，浪费了大量的热能；另一方面，供热企业加大二次管网循环泵的流量，使管网趋于平衡，浪费了大量的电能；同时，不达标住户在散热器各末端私接水龙头泄放供热系统水，也导致系统热能和水的流失。如果能够做好二次管网水力平衡调节，将消除供热系统的水力失调，节省水、电、热的单耗，避免通过简单提高供热温度参数和循环泵流量或在用户端加水龙头的方法来应付解决。

3 热力二次管网水力平衡失调的表现

在集中供热系统的室外管网中，水力失调主要表现是：各个环路的流量输配不均衡，致使各个用户的室温冷热不均，距循环泵较近的室温偏高，用户被迫开窗散热，大量热能流失；距循环泵较远的用户却因室温偏低经常投诉，甚至拒交采暖费；另外一些问题也和水力失调密切相关，例如系统在大流量小温差的工况下运行，锅炉或换热器等热源设备难以达到其额定出力，投入运行的设备超过实际负荷的需求，水泵的工作点偏离高效区，能量输配效率低，无法进行整体调控和节能运行，燃料和输热电能的消耗过高等等，水力失调已成为集中供热系统中普遍存在又难以治愈的顽疾。

4 热力二次管网水力平衡失调的原因

4.1 设计导致的失调

在供热管网设计时，是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据，而实际管材的数值与标准是有差别的。设计图纸中采取的管网管径普遍偏大，造成管网建成后近端用户和远端用户的水力不平衡问题非常突出，近端用户供热系统水流量远大于设计流量，远端用户供热系统水流量远小于设计流量已必须通过管网的初调节才能使近端用户和远端用户趋于平衡。

4.2 供热管网的老化

供热管网长期运行中有部分管网附件（阀门）会出现磨损，甚至失灵，供热管网的锈蚀、结垢严重，使管网阻力系数增大。破坏管网原有平衡，供热管网的“跑冒滴漏”也同样会造成水力的失调。

4.3 运行导致的失调

系统中用户用热量发生变化时，要求各管段流量重新分配，从而导致水力失调。另外，由于目前绝大多数的用户系统是单管顺流式采暖系统，缺少必要的调节设备，也会导致水力失调。改造导致的失调，在热网需要扩大供热范围和供热负荷时，需要对热网进行必要的扩建和改造，从而导致水力失调。

5 热力二次管网平衡调节的措施

5.1 利用分支处安装的自力式调节阀来调节

供热管网中使用的自力式调节阀是自力式流量控制阀或自力式压差控制阀。由于自力式流量控制阀可以通过改变阀门开度，使通过自身的流量维持在设定流量值附近，所以使用自力式流量控制阀的关键设定流量的确定，设定流量等于设计流量，设计流量可以根据建筑物的热负荷和供回水温差方便地求出，这种方法简便易行，但是由于自力式流量控制阀价格较高，初投资较大。自力式压差控制阀，可以使分支的供回水压差维持在设定压差值附近，设定压差可取设计流量下该分支处的供回水压差，由于计算这个压差较为复杂，所以对于定流量系统一般不采用，而主要用于用户改变自身流最的情况。

5.2 实施分布式混水加适当调控手段

常规供热系统二次网采用换热站内集中设置循环水泵的，若实施分布式混水循环方式可以消除近端压差大远端压差小的弊病，再适当辅以调控手段，则可有效地解决水力失调问题。该方式在解决水力失调的同时还节约了电耗。换热站集中循环系统造成近端热用户压差过大，以至于不得不加装流量调节装置进行限流，造成大量电能的无谓浪费。采用分布式混水泵系统，会造成上述电能的浪费，而且大力降低主循环泵配套电机功率，从而在最小的耗电功率的条件下达到合理供热量的输送，因此分布式混水技术备受青睐。

5.3 采用温差法，通过在用户入口安装压力表来调整系统

使整个系统首先达以热力稳定。使网路供水温度保持60℃以上的某个温度不变化，若热源的总回水温度不再变化就可以认为整个系统已达到热力稳定。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度，然后按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小，确定初调节次序。先对规模较大且温差的偏离也较大的热用户进行调节。

5.4 加强人员教育与运行管理

可以通过确定失水控制指标的方式，制定发现失水奖励和责任失水的处罚规定，从而提高人员的责任意识；定期检杏管网腐蚀及老化情况，采暖期结束要进系统的管网检查，找到腐蚀结垢的根源，并加以治理；提高巡线检查的频率和力度，及时，更换受损附件，保证井室环境，发现“跑”“冒”“滴”“漏”立即抢修，保证设施的完好性；加大供热执法监察力度，杜绝查漏不到位现象的发生。

6 结语

在国民经济总体拉动下，国家建设正朝着基础设施建设倾斜。近年来热水供热管网逐渐增多，但管网运行中普遍存在水力不平衡，导致近端过热、远端过冷。这不仅降低了加热系统的效率，而且使加热质量下降，使加热系统的能耗和运行成本大大增加。如何实现供热管网的水力平衡，消除不平衡运行状况，提高供热管网的经济性、安全性和可靠性，提高供热质量是我们目前面临的一个严重问题。

参考文献：

[1]贺平，孙刚.试析供热管网水力平衡调节的措施.华东科技.2013.05期.

[2]黄文婕.热力管网设计与施工中相关问题的探讨[J].民营科技，2012，12：350-351.

[3]夏学彬，郝志伟.供热系统的平衡调节[J].黑龙江科技信息，2010，（19）.

（作者单位：德州市建筑规划勘察设计研究院1

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