集中供热系统运行的调节管理分析

任 炜

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030001)

1 集中供热系统运行管理简述

1.1 集中供热

集中供热采用热水或蒸汽为热媒介，通过热源、热管网、热交换站等，向一定区域内的各个热用户提供热能。集中供暖主要由热源、热网和热用户组成，相比分散的锅炉房供暖而言，具有统一性和操控的便利性。热源的定义比较广泛，指能够从中吸收热量的物质、能源和各种装置，热网是由热源向热用户进行供热介质输送的管线系统，使用供热系统的供热从事生产生活的用户称为热用户。

1.2 供热调节的类型及特点

根据供热调节方式的不同，可以将我国供热系统的温度调控形式分为集中调节，局部调节和个体调节3种。一是集中调节，只需在供热源头进行温度控制，简单易行，方便管理，是最主要的供热调节方式，对于大规模用户供暖的调节非常实用。二是局部调节，局部调节相对集中调节的便捷性而言，有了更多的灵活性，主要指对单独的热力站或用户热源的连接处进行温度控制。这种调节操作相对简单，又能满足用户的不同需求，即便是单一供热负荷的供热系统，也需要对个别热力站和热用户进行局部调节，因而具有必要性，也有着其独特的应用优势。三是个体调节，个体调节即用户个体根据自身需求，对供暖设备如散热器、暖风机和换热器进行的自动温度调节处理，以能满足个体的不同需求为优势。

实际上，3种调节方式不是独立存在的，受到供热需求的不同，在应用中3种调节方式之间存在一定的联系，在实际工作中需要灵活运用。如为提高能源利用率、节约资源，供热公司在对集中供热进行集中调控时，还需要考虑外部温度的变化所带来的影响，避免因恒定了供热标准，而在气温较高的时候造成能源浪费，而气温较低的时候，无法满足供暖需求。

2 集中供热系统运行调节的管理

2.1 质调节

质调节具有操作的便利性，质调节的使用，只需要改变供暖系统的工作温度，属于最为常见的调节方式。质调节是保证供暖系统中的总体水量不变，只改变内部水温，由于运行时循环流量始终保持在设计值附近，因此网络水利工作状况稳定，运行管理也非常简便，而且由于网络供水温度根据室外温度的升高而自动降低，一定程度上提高了热源的效益，节约燃料，避免了调节流量。虽然质调节的应用最为普遍，但是也有着显著的缺点：在保证系统内部水量不变的前提下，为满足供暖需求，需要将系统内的水温保持在70℃以上，增加了电能消耗。为了保持这种较高的水温，供热公司需要使用更多的资源，增加了经济成本，而在北方供暖地区，由于采用燃煤供暖，高水温的需求造成了空气污染的加剧。

2.2 量调节

量调节需要根据采暖期对室外温度的高低进行判断，从而分成初寒期，严寒期、末寒期3个供热区间，工作原理是当室外温度升高，循环水量下降，水泵的传输能耗相应的降低，可以实现节能目的。为了实现在每个时期供暖的热水流量保持较高水平，需要使用大流量的循环泵，在室外温度高的初冬和晚冬2个区间，使用较小的循环泵保持较小的流量。量调节具有节约水泵电耗的优点，当流量较小时，可通过在间接连接中使用，实现扬长避短。

量调节存在的缺点是室外温度的升高，同时会造成网路水流量大量减少，对供暖系统的调节造成干扰，出现严重的垂直失调，垂直失调很难管理和控制，因此，水利工况稳定性差。总体而言，流量不断改变，实现起来具有实际困难。在每一个阶段网络中采用一种流量，并恒定保持，同时根据室外温度的变化，调整网路供水温度，实现温度调控，称为一种分阶段变流量的质调节。

2.3 分阶段变流量

分阶段变流量的质调节和单纯的质调节相比，整体上实现了流量减少，网络供水温度升高，而回水温度降低，增大了供回水温差。但是从散热器放热的热平衡来看，散热器的平均温度基本保持相等。由于综合运用了质调节和量调节，因此具有2种调节的优点，能够提高供水系统的供水温度，降低回水温度，节省了能源和电力，又保证了热力工况的稳定。

2.4 间歇调节

间歇调节保持系统的流量和供回水温度不变，通过暂停供暖设备运行来减少每天的供暖小时数。间歇调节属于辅助调节方式，具体表现是在末寒期采用热源为单台锅炉实行间断运行，热源为多台锅炉的，在不同的时段适当减少运行数量，同时循环水泵连续运行，以“停炉不停泵”的方式进行运行调节。在严寒期则采用24小时连续工作，但室内温度达到设计值时，随着热源的持续供暖，以及室外温度的升高，供暖需求的标准有所降低，随之逐渐减少运行时间。在此阶段，必须保证热源能在额定出力的情况下运行，并以此制定运行时间，才能保障供热质量。在实际运行中，设备往往达不到满负荷的高效率运行，为了尽可能提高运行效率，需要配套的监测和管理办法，用以完善运行制度，提高间歇调节的效率。

因此，间歇调节在实际工程中很少采用，并且只作为一种辅助措施。该调节方式的缺点是难以保持室温的恒定，而且在反复的启停过程中会造成热量损失。既要减少能量的损耗，又要满足热用户的供热需求，从理论上来说不具备较高的可行性。由于气温的变化难以预测，且水温升高需要一个过程，这对于保持供热效率造成了障碍。因此限制了间歇调节方式的适用范围，只能是小型系统。但是间歇式调节方式的原理具有发展潜力，在经过技术人员和研发人员的广泛实践后，会有基于间歇调节的更好的调节方式出现。

2.5 质量—流量调节

质量—流量调节同时改变供水温度和流量，根据室外温度变化调节流量，这种调节方式出现在间接连接供热系统中一次网的调节。二次网的调节大多采用单纯的质调节，当用户和热力站入口有流量控制阀时，可以全程使用质量-流量综合调节，该条件方式具有巨大的节能空间，正在逐步实现推广应用。其原理是系统的循环水量与供暖热负荷同步减少，并进一步增加了循环水泵的节能效果，且调节方式简便。

3 热计量后的供热系统调节

3.1 热源与热网调节

用户在安装了双通阀或三通阀后就有了自调节的能力，在热源处进行负荷预报就有了出现的必要性。用户可以根据热网运行参数提供的供热负荷预报，预测下一时间段所需要的热负荷，实现自调节。因此，为提高预报的准确性和控制的稳定性，需要首先提高预报精度。

一是循环泵恒转速时做出的预测控制，应根据热用户的运行方式来控制循环泵的运行方式，如果要用户是恒流量运行，则循环泵需要是恒转速运行，以质调节为主要方式。二是循环泵变转速时预测控制热力系统需要使用变流量运行方式来输送热量，这样可以在更大范围内进行变化流量的调节，且节能效果显著，属于质调节和量调节的综合运行方案。

3.2 用户调节

一种理想情况是用户安装智能的双通阀、调节散热器，既能最大程度的节约能源，还可以帮助用户实现便捷的自行调节。此外，如果没有安装这种散热器，也可以通过隔开热网和室内系统，室内系统使用恒流量运行，热网系统使用变流量运行来实现。用户入口装置也需要采取措施，使用一定的调节方案，以构成独立的调节单元，从而获得更好的节能效果。

4 结语

热水供暖系统的调节工作中，不同方式的工作原理不同，优劣势不同。但都是以节约能源，提高运行效率为核心。集中供暖以维持室内气温适宜、维持建筑物得热与失热始平衡为目的，将来更多的高效实用的调节方式会随之出现。