供热管网节能改造及输热能效分析

强嘉雯 周枫

摘要：此文简单阐述了供热管网现阶段运行中具有的不足，并提出了相应的处理措施详细分析了供热管网节能改造的相关措施，还研究了供热管网节能改造后输热能效。

关键词：供热管网;存在问题;优化设计方案

就目前我国供热分布来看，其主要范围集中在北方城市，如辽宁省、吉林省、黑龙江省等。不过在供热管网管理方面，我国存在着一些较大的问题，其主要表现在资源浪费的情况。通过采取合理措施，对目前应用的供热管网进行节能改造，对于提升整个系统的供热效率，提高区域居民生活舒适度有着积极的意义。

1 供热管网目前运行中存在的问题

1.1 水力失调

在供热管道运行过程中，水力失调属于常见的应用类问题。所谓水力失调是指在供暖管道运行过程中，由于水压不平衡导致整个管网结构出现失稳现象。结合以往的应用经验，在对水力失调进行原因分析时，发现其诱导因素存在着多样性，主要可以分为以下几种：①循环水泵没有按照既定要求进行选择，由于其运行功率小于规定要求的内容，从而导致管网运行失衡的情况发生;②管网内的用户数量发生变化，增加或减少都会影响到管网内的流量，从而诱发水力失调的情况;③在供热管网运行过程中，其热量数值并不固定，在水热变化的过程中，由于温差的情况也会导致水力失调的情况出现[1]。

1.2 热网失水

与水力失调相类似，热网失水也属于常见的供热管网问题。造成热网失水的具体原因如下：首先，施工单位在布设热力管网时，由于焊接技术与安装技术水平相对较低，从而导致了结构安装质量较低，无法满足实际应用的情况，这也增加了后续使用过程中热网失水情况发生的概率。其次，换热站在温度调节方面，没有及时与相关部门进行沟通，从而导致二次补水过程的进行，这也将引起结构冒水的情况，增加系统本身的人力损失。最后，在管网运行过程中，对于管网的检修工作落实不到位，很多工作都没有按照既定要求进行，从而加快了设备老化速度，从而导致热网失水问题的出现。

2 供热管网目前运行中存在问题的解决措施

2.1 水力失调问题

首先，就是要在换热站设定相应标准的是动态压差调节阀，通过调节阀对于管网中阻力的调节，有效改善管网的水力失调现象。其次，就是要在供热管网的用户入口处设置相应的自力式压差平衡阀以及调节阀，继而可以在用户处实时实现流量的调节以及平衡的作用。最后，就是要在供热管网工作的过程中，合理引入计算机信息技术，通过操作人员对整个网络系统的构建，方便工作人员对于各处工作状态以及工作效率实现实时监控，进而能够对压差以及流量等指标进行及时调整[2]。

2.2 热网失水问题

加强现场施工人员的技术水平，同时，还要在热网施工现场实施严格的责任制度，将具体责任落实到个人，还要采用信息化技术手段实现微机监控，及时对失水点进行检修与维护，继而保障施工质量的建设。管道的填埋也要符合标准，最小覆土深度也要按照国家标准执行，同时，还要采用符合标准的防护性支撑结构，保障管道的实际运行效果，防止由于负荷量较小出现各种管道因受到挤压破裂，而出现的各种失水状况。

3 供热管网节能改造的相关措施

3.1 优化管径设计

通过优化管径设计，可以有效降低水力失调问题的发生概率，从而提高整个系统运行的稳定性。在具体应用过程中，首先，需要对外网的水力情况进行计算，确定最佳的水力参数，通常情况下，可以借助专业计算软件对相关参数信息进行计算，在完成数据计算之后，还需要借助人工调整的方式，从而实现管网内部水流动态调整，加强近端用户阻力的作用。其次，结合设计图纸，对于管网节点的具体位置进行标注，可以在各个管道节点上进行编号，同时还需要结合计算结果标注管道的受压载荷情况，为后续管径调整提供科学性的数据参考。最后，做好相应的数据统计工作，结合统计数据对目前管道的回水温度进行科学设计，将该温度作为基准数值，以该标准来完成管网运输过程中的管理工作[3]。

3.2 管网系统的平衡设计

目前供热管网的主要热量来源是煤炭燃烧产生的热量，随着社会经济的快速发展，煤炭的存储量也在快速减少，为了更好地满足供热需求。需要做好相应地平衡设计工作，在具体操作过程中：①考虑到原有供热管网系统中，节流孔板和闸阀的可控性相对较低，对此在平衡设计过程中，需要对节流孔板进行调整，平衡其运行功能，从而有效改善供热官网系统的运行情况;②可以利用平衡阀来取代以往的闸阀或截止阀，相较于原有结构，平衡阀会与智能测压设备进行关联，监督阀门前后的压差情况，根据压差情况进行阀门运行情况的调整，从而提高系统应用的稳定性。需要注意的是，为了确保系统运行的可靠性，需要做好安全管理工作，不允许他人随意调整阀门，提高结构运行的可靠性。

3.3 平衡阀阀门开度设计

通过合理调整平衡阀阀门开度，可以稳定整个供热管网运行的稳定性，降低运行失调问题的发生概率。在具体操作过程中，平衡阀的型号选择应满足既定的使用要求，在选择过程中，主要考虑的因素在于阀门直径、通过流量、压差等内容，综合考虑各类因素之后，选择最合适比例的平衡阀阀门。同时需要在合适的位置处设置截止阀与闸阀结构，确保每个節点所选择阀门结构材料的统一性。而且还需要对阀门流量和前后的压差情况进行分析，查看其是否满足公式Q=KΔP。其中：Q-阀门通过流量;K-阀门流量系数（为定值常数）;ΔP-阀门应用过程中前后的压差。若结构满足该公式，则表面结构满足应用需求[4]。

3.4 管网敷设方式改造

通过加强管网敷设方式改造，可以提高管网使用寿命，减少维护成本的经济支出。在具体应用过程中：①在保温材料选择方面，应结合具体应用环境情况来进行选择，如在潮湿环境中，应选择防水性能与保温性较强的材料作为主施工材料，从而降低供热成本;②结合区域实际情况来选择合理的管道敷设方式，并且需要积极引进新型材料，如泡沫保温材料、钢管结构等，从而提升系统运行过程所带来的企业经济效益与基础社会效益。

4 供热管网节能改造后输热能效分析

①传输温度分析。经过节能改造之后，位于沟壑位置的供热管道，在冬季下雪天气后，覆盖在上方的积雪融化速度较慢，利用温度计测量表面温度，只是略高于外界温度，这也意味着在供热管网工作的过程中，并没有过多热量的损失;②传输效率分析。从抽样调查结果来看，经过节能改造后的供热管网，其供热传输效率也有了大幅度提升，结算当月耗煤量，同比上月下降了13.52%，这也意味着管网的传输效率得到了大幅度提升[5]。

5 结语

综上所述，优化管径设计，可以有效降低水力失调问题的发生概率，完成管网系统的平衡设计，可以提高整个系统运行的节能性，合理调整平衡阀阀门开度，可以稳定整个供热管网运行的稳定性，加强管网敷设方式改造，可以提高管网使用寿命。

参考文献：

[1]张梦，王春青.供热管网节能改造及输热能效分析[J].节能，2019，38（01）：113-114.

[2]孙志勇.供热管网节能改造技术探究[J].住宅与房地产，2018（15）：285.

[3]冯丽洁.某城市集中供热系统余热回收节能改造方案[J].节能，2018，37（04）：52-55.

[4]刘馨，王晨辰，冯国会，梁传志，尹泽开，李宗翰.严寒地区典型城市既有非节能居住建筑节能改造效果分析[J].建筑科学，2017，33（12）：57-63.

[5]刘馨，王晨辰，冯国会，梁传志，王梽炜.严寒地区典型城市既有非节能居住建筑采暖能耗与节能潜力研究[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2017，33（06）：1072-1079.