集中供暖过程中供热管网水力失调与对策

秦立朝

港田供热有限公司 天津 300270

1 供热管网水力失调问题及原因

供热管网关系到人们的切身利益，但是，在实际运行中，一些区域受条件的限制，存在水力失调现象，这就直接导致了热水供热系统供热不稳定、不充分，实际到达热用户流量与设计流量存在一定的差距，无法满足供热标准需要。水力工况失调是当前存在的普遍现象，在供热管网运行中严重影响到供热质量，这是一个普遍存在的问题，只有不断采取科学措施，强化水力流量管理，才能解决水力失调，实现供热管网水力平衡，确保管网经济、安全运行。造成水力失调的主要因素较多，最为主要的有如下几个方面：一是设计与实际不符。有一些工程在设计之初考虑较为周全，从工程设计角度看，不存在失调的问题，整体设计是依据当地水力学理论计算得出的，相关数据截取符合用量需要，但是，在实际施工过程中，相应使用的管材直径、质量、标准却千差万别，设计与施工不符，影响到了水力流量，导致失调情况发生；二是施工质量影响。有一些区域施工时，受各方面条件限制，无法全面铺开，在施工条件不利的情况下，强行施工，导致一些管路不符合建设标准，走向不合理、埋设有问题，影响了水力供应效果，供热管网在实际运行中不能达到水力的平衡[1]。

2 集中供热管网水力失调对节能的影响

随着供热系统规模的增大，环节的逐渐增多，各种热损失也相应增加，集中供热管网水力失调造成的热损失成了集中供热管网热损失的主要环节，热源本身的效率反而成为了其次。在前述提出的集中供热管网中的诸多因素作用下，管网出现水力失调现象是不可避免的，其将直接导致供热的热力失调。对于国内大部分采用定流量系统的集中供热管网在实际运行中最主要问题是水力工况的不平衡，也就是供热管网热用户的“近热、远冷”现象。在供热实际运行过程中，为了满足热网各用户的热量需求，最常用的方法是采用“大流量、小温差”的运行方式。该方式通过改变散热设备的散热特性可缓解热力失调现象，同时必然会存在着近端热用户的流量过大、温度过高。对于近端热用户在缺乏有效的调节手段的情况下，只能将这部分供热量通过开窗换气的方式白白浪费，此供热量属于无效供热量，是供热管网热损失的一个重要组成部分[2]。

3 水力平衡调节方法

3.1 温差法

温差法是当前应用最多的一种方式，在实际热量供应中起到重要作用。温差法主要是在热用户引入口安装压力表温度计，通过温度计，对系统进行初步的调节，实现系统热力稳定的目的。通过温度控制，设计一个温度值，一般情况下，网路供水温度保持60℃以上，从温度计上看，如果能够长期处于恒定的某个温度上，不产生巨大的变化，只要热源总回水温度不变化，此时，我们就可以认为整个系统已达到热力稳定的效果。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。调节时，需要对供热面积大、人口规模多、温差偏离的热用户调节，确保第一轮次调节符合基本标准，观察运行情况，如果几小时内依然保持良好的稳定状态，则需要再次做好记录总供水温差及各用户入口处供回水压力、温度，根据数据参数，做好第二轮调节，不断循环操作，达到合理温度为止。

3.2 综合调节法

综合调节法有着良好的效果，与其他方法相比，有其自身的可行性，这种方法管路系统投资少、容易操作，能够快速全面的解决好供热管网水力平衡问题，在实际应用中得到了大力推广，从我国的基本国情看，是完全符合中国国情的一种方法。综合调节法有动态平衡阀调节法和温度调节法两种。动态平衡法包含自力式流量控制阀和自力式压差控制阀两种类型。这种方法主要是针对流量，在一定程度上实现了流量的恒定，需要合理设计出流量标准，根据流量标准，做好控制阀开度，实现供热系统总循环量和各分路管网的热负荷流量，对于没有进行分户供热的用户，适合使用这种方法，做好水力调节，保证定流量系统稳定性。自力式压差控制阀作用对象是压差，准确计算系统压降才能发挥其实用功能。水力调节需要全面遵循规律，并联支路任一支路阻力改变，都会导致整个供热管网流量一轮新的分配，如果关闭支路阀门，就会出现其他支路增大流量的可能。第一轮调节需要全面检查各处阀门，确保系统全开，这样才能做好初步的调节，根据流量温度，合理设置阀门大小。温度调节法是最好的解决措施，受建筑室内温度与供回水平均温度差的影响，需要对水力进行科学的控制与调整，确保相互间对应关系更加合理。回水调节主要是按照用户的需求进行，各用户回水温度不同，需要计算出用户的均值，计算时，可以按照热源总回水温度为基准温度，再对各分支阀门进行调整，如果一个分支回水温度高于基准温度，则需要关小阀门，确保各公支管路供热均衡，最终实现基准温度标准，保证供热效果与质量[3]。

4 结语

随着国家城镇化发展需求，供热面积及输送距离将逐渐增大，水力失调和能源浪费现象日益突出。集中供热管网的水力运行工况对供热管网的节能有着较大的影响，水力失调是管网能源浪费的主要因素，为达到供热的高效节能应重点改善管网系统的水利工况。要解决这个难题，必须进行严密地工程分析，对症下药，才能推动我国集中供热事业的发展。