探析城市集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)問題

摘要：城市居民對于城市的集中供熱系統(tǒng)提出了越來越高的要求，其中，解決集中供熱系統(tǒng)的熱力失調(diào)問題是關(guān)注和研究的重點和焦點。通常說的熱力失調(diào)，一般指水力失調(diào)。系統(tǒng)發(fā)生熱力失調(diào)時，常會造成管網(wǎng)遠端用戶熱量不足，而近端用戶熱量過剩的狀況。本文從集中供熱系統(tǒng)中熱力失調(diào)入手，對于集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的解決方法進行剖析和研究。

關(guān)鍵詞：集中供熱系統(tǒng)；熱力失調(diào)；解決方法；

1.集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的含義及具體表現(xiàn)

1.1 集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的含義

集中供熱系統(tǒng)是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，它由熱源、熱網(wǎng)和用戶三大部分組成，通常是由熱源供熱，將熱水或熱蒸汽作為傳導(dǎo)媒介，通過全封閉的熱網(wǎng)管道將熱能輸送到用戶家中。理論意義上來說，熱源供給用戶的熱能是均勻的，但是，在實際的操作運行中，會出現(xiàn)用戶熱量不均差異巨大的現(xiàn)象，這就是所謂的熱力失調(diào)。

1.2 集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的具體表現(xiàn)

集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)分為兩個方面：一是水力失調(diào)，一是溫度失調(diào)。水力失調(diào)是指熱力中心在運行中分配給各用戶換熱站的實際流量與規(guī)定流量的不一致現(xiàn)象。也就是說，一次熱網(wǎng)不能按用戶需要的流量分配給各個用戶，導(dǎo)致不同位置的泠熱不均的現(xiàn)象。溫度失調(diào)可以理解為由于用戶換熱站內(nèi)的換熱器換熱能力不足或效率低造成一次水溫差過低，或一次熱網(wǎng)供水溫度不達標導(dǎo)致?lián)Q熱效率低，從而熱量不能提供給用戶的現(xiàn)象。

通常說的熱力失調(diào)，一般指水力失調(diào)。系統(tǒng)發(fā)生熱力失調(diào)時，常會造成管網(wǎng)遠端用戶熱量不足，而近端用戶熱量過剩的狀況。

2.集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的原因

2.1 溫度失調(diào)的原因

通常來說，溫度失調(diào)的具體原因包括：①熱源熱量不夠，熱源顧名思義是集中供熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)，熱源本身不能提供足夠的熱量，這就會使得供水水溫達不到規(guī)定標準，整個熱網(wǎng)的溫度也就大補不到標準，導(dǎo)致熱力失衡。②用戶換熱器工作效率低，熱源產(chǎn)生的熱量需要通過熱網(wǎng)來進行一次供熱，然后在經(jīng)過用戶的換熱器轉(zhuǎn)換，對用戶進行二次供熱，這才是用戶最終所需的熱量。因此，用戶換熱器轉(zhuǎn)換熱能的工作效率也是影響用戶熱量溫度的重要因素，如果換熱器換熱效率差，及時熱源熱量充足，在二次熱網(wǎng)中熱量溫度也會大大低于標準熱量。

2.2 水力失調(diào)的原因

在實際集中供熱系統(tǒng)的運行中，造成水力失調(diào)的原因是多方面的，要遠多于溫度失調(diào)，具體包括：①集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計。取暖系統(tǒng)的大多數(shù)客戶都使用了單管順序式管網(wǎng)，過長的供熱半徑和復(fù)雜的集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來調(diào)節(jié)和控制的難度，由于傳統(tǒng)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)缺少有效而準確的調(diào)節(jié)設(shè)備，使集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)處于混亂和無序狀態(tài)，用戶距離熱源的遠近，就會形成供熱的有利端和不利端，由于設(shè)計通常會采用不利端作為熱網(wǎng)設(shè)計的參考標準，相應(yīng)地就會導(dǎo)致供熱有利端的熱量過盛。這是出現(xiàn)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水力失衡的根本因素之一。②施工原因。施工隊在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)在建設(shè)過程中發(fā)揮著非常重要的作用，然而，很多施工隊并非專業(yè)的，在施工過程中不能嚴格按照施工圖和工程要求進行施工，有些工程隊甚至擅自改變施工路徑、連接方式，造成供暖系統(tǒng)的阻力增大，出現(xiàn)水力失調(diào)的現(xiàn)象。③熱力管道的材質(zhì)、工藝的多樣性導(dǎo)致管段阻力的變化性，而熱網(wǎng)設(shè)計時不可能考慮如此細致，因此設(shè)計壓降和實際壓降不會完全一致，表現(xiàn)在一次水循環(huán)水泵的揚程選取不當(dāng)，由此產(chǎn)生水力失調(diào)。④集中供熱系統(tǒng)中的熱用戶負荷通常不是一成不變的，地產(chǎn)商開發(fā)的小區(qū)建筑面積往往逐年增加，因此用熱負荷也會逐年增加。系統(tǒng)中某個用戶用熱負荷的增加或減少，也會導(dǎo)致水力失調(diào)。⑤用戶的不恰當(dāng)行為。在集中供熱系統(tǒng)的實際運行中，有些用戶會出現(xiàn)一些不恰當(dāng)?shù)男袨?，如隨意改動供熱設(shè)施、亂放供熱設(shè)施里的熱水，都會造成供熱網(wǎng)絡(luò)中水力失調(diào)。

3.集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)的解決方法

通常針對于溫度失調(diào)，根據(jù)檢查明確原因之后，選擇優(yōu)化熱源設(shè)備，保證熱源供熱充足，還是更換用戶換熱器，提高換熱器的換熱效率，都可以很好地解決溫度失調(diào)的問題。

集中供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)問題的解決辦法更加廣泛、多樣，具體包括：

3.1做好集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計

在集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計過程中，進行集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)改造，要強化設(shè)計環(huán)節(jié)，將集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào)現(xiàn)象列為設(shè)計的前提之一。在設(shè)計集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的實際操作中，不要忽略傳統(tǒng)集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中對水力的計算問題，掌握集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵信息和全面數(shù)據(jù)，通過水力計算找出水力失調(diào)的原因，積極預(yù)防集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力失調(diào)。在設(shè)計集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的具體工作中要優(yōu)化系統(tǒng)水泵的設(shè)置，在集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中添加必要的功能水泵，全面提高集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟性，有效預(yù)防集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的水力失調(diào)問題。

3.2正確使用調(diào)節(jié)閥

使用調(diào)節(jié)閥是緩解集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)，保證水力平衡的一個重要措施。熱力管網(wǎng)中使用的調(diào)節(jié)閥主要有靜態(tài)調(diào)節(jié)閥、動態(tài)流量平衡閥和動態(tài)壓差平衡閥三種主要類型。具體來說，靜態(tài)調(diào)節(jié)閥在水力平衡中起著基礎(chǔ)性的調(diào)節(jié)作用，其工作原理是通過對管道內(nèi)阻力的調(diào)節(jié)，達到對孔板調(diào)節(jié)的目的，進而平衡管網(wǎng)中的阻力，因此，靜態(tài)調(diào)節(jié)閥是人工調(diào)節(jié)操作的。動態(tài)流量平衡閥具體的工作原理是根據(jù)閥門的前后壓的不同，對閥門進行自動開大或開小，保證對流量的恒定，達到對流量的合理控制。恒流量調(diào)節(jié)閥是一種新型的動態(tài)流量調(diào)控設(shè)備，可以實現(xiàn)各環(huán)路流量的自主調(diào)節(jié)，保證熱力管網(wǎng)的水力平衡。

3.3 選擇具備調(diào)節(jié)功能的雙管采暖系統(tǒng)

目前，根據(jù)我國現(xiàn)有熱量收費的方式，采用可調(diào)節(jié)的雙管采暖系統(tǒng)是相對合理的模式，它擁有必備的調(diào)節(jié)功能。這種系統(tǒng)在入口配備了先進的熱量計和流量控制閥，也可以采用熱量計和壓差控制閥模式進行調(diào)節(jié)。通過在散熱器安裝熱量調(diào)節(jié)設(shè)備，繼而實現(xiàn)用戶按自己需求進行流量與熱量的調(diào)節(jié)，供熱企業(yè)也能夠遵照用戶使用情況來實現(xiàn)按需收費。為了防止出現(xiàn)水力失調(diào)現(xiàn)象，熱網(wǎng)系統(tǒng)需流暢，使用的水泵必須擁有強大的能力，保證循環(huán)水的流量和動力。

3.4 改進集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運行方式

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)有著不同地域、不同結(jié)構(gòu)、不同區(qū)域、不同功能的特點。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運行有不同的運行方式。要通過用戶對供熱的需要，建立起集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運行方式，將集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的水力失調(diào)問題化解在運行操作過程中。集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運行方式的建立要遵循大流量、小溫差的規(guī)律，降低集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中冷熱分布不均的可能，既可有效提升集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中溫度不足問題，又能控制集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中溫度過高的現(xiàn)象，控制集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的熱量消耗，降低集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的浪費，提高集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用性和實用性，控制水力失調(diào)對集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行的影響。

結(jié)束語

綜上所述，造成集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)主要有溫度失調(diào)和水力失調(diào)兩種情況，針對這兩種實際情況的不同，選擇和采用不同的有針對性的解決方法，可以大大解決熱力失調(diào)問題，保證集中供熱系統(tǒng)的平穩(wěn)運行、平衡分配，促進集中供熱系統(tǒng)升級。

參考文獻：

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[2]戴亞星.熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)問題淺析[J].黑龍江科技信息，2013，17：222.

作者簡介：

劉波（1971-），性別：男，籍貫：吉林省東豐縣，工作單位：大唐遼源發(fā)電廠，學(xué)歷：大專，職稱：工程師，研究方向：供熱工程，供熱換熱站經(jīng)濟調(diào)整