小區(qū)供熱系統(tǒng)節(jié)能運行分析

臧增軍　張少華　胡文強　陳坤　范澤鵬

摘 要：定州熱力有限責任公司供熱范圍內(nèi)某小區(qū)供熱后存在電耗高、效果不佳的情況。文章對該小區(qū)供熱系統(tǒng)進行診斷分析，從熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三個方面分別就供熱現(xiàn)狀進行分析，然后根據(jù)采暖現(xiàn)狀分析結果得出節(jié)能的有效途徑，最后提出節(jié)能方案。

關鍵詞：集中供熱；節(jié)能優(yōu)化；水力失調(diào)

中圖分類號：TU995 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）15-0129-02

Abstract： The heating within the scope of a community in Dingzhou Thermal Power Co.， Ltd. has a high power consumption， and poor effect. In this paper， the diagnosis and analysis is made of district heating system， and from the heat source， heat network， and heat users， the paper analyzes the current situation of heating， and then comes up with an efficient approach to energy saving， according to the results of the analysis of the current situation of heating energy.

Keywords： central heating； energy saving optimization； hydraulic imbalance

1 概述

定州市熱力企業(yè)一共擁有熱力站99個，總的供熱面積達到1000萬m2。熱源全部來源于電廠，冬季供暖時間為11月15日～次年3月15日，一共120d。供暖后某小區(qū)供暖效果差，且熱力站電耗高。對該小區(qū)供暖系統(tǒng)進行了節(jié)能分析，并提出了節(jié)能方案。

該小區(qū)位于河北省定州市，建于2010年，小區(qū)分為南區(qū)、中區(qū)、北區(qū)三個部分。具體詳見表1。

該小區(qū)采暖方式均為地板輻射采暖，熱源為小區(qū)換熱站，市政管網(wǎng)將高溫水通過管道輸送到小區(qū)換熱站，在換熱站中高溫水通過換熱器將熱量傳遞給小區(qū)庭院管網(wǎng)，然后庭院管網(wǎng)將熱量傳遞給用戶。小區(qū)換熱站內(nèi)1-3#換熱機組分別為小區(qū)北、中、南三個區(qū)供熱。

2 供暖系統(tǒng)分析

2.1 熱源

該小區(qū)熱源為小區(qū)換熱站，站內(nèi)有3臺板式換熱機組，分別為南、中、北區(qū)供熱。三個區(qū)域供水總管管徑均為DN350，回水則在外網(wǎng)處匯成一支DN500的總管回到換熱站，在換熱站內(nèi)再分三路分別進入三臺機組，導致三臺機組水力工況不獨立，不利于各機組的正常運行。

通過對該小區(qū)換熱站進行現(xiàn)場踏勘，三個區(qū)分別設置6MW換熱機組一臺，板換2臺，循環(huán)泵2臺。運行參數(shù)為南區(qū)二次供回水溫差3℃，中區(qū)供回水溫差為6℃北區(qū)供回水溫差為4℃。

從運行參數(shù)看，1、2#機組二次側供回水溫差尚可，3#機組供回水溫差較小，這是由于三個區(qū)域共用一支DN500的回水管，導致站內(nèi)回水溫度相差無幾，同時南區(qū)機組偏小，換熱量小，使得供水溫度偏低，導致溫差較小。

對該換熱站內(nèi)各機組的板式換熱器功率進行校核，根據(jù)實際情況，供回水溫差取10℃，熱指標取55W/m2，富裕系數(shù)取1.2。經(jīng)過計算，該小區(qū)換熱站內(nèi)1、2#機組板換功率滿足供熱要求，但3#機組板換功率偏小。

對該換熱站內(nèi)各機組的循環(huán)泵進行校核，根據(jù)實際情況，熱指標取55W/m2，站內(nèi)損失取12mH2O，南區(qū)管網(wǎng)最不利環(huán)路長度為1640m、中區(qū)管網(wǎng)最不利環(huán)路長度為1660m、北區(qū)管網(wǎng)最不利環(huán)路長度為2000m，末端用戶的壓力損失5mH2O，富余系數(shù)取1.2。經(jīng)過計算，該換熱站內(nèi)各機組循環(huán)泵均滿足要求。

通過以上校核結果可知，1、2#板式換熱器機組滿足供暖需求，3#板式換熱器機組板換功率偏小，循環(huán)泵額定流量及揚程均小于其他兩臺機組，導致3#機組出力不足，二次側供水初始溫度較其他機組要低。

2.2 熱網(wǎng)

該小區(qū)換熱站位于小區(qū)的最南端，換熱站出三路DN350的供水管分別為三個區(qū)供熱，回水匯成一支DN500的回水管。

對該小區(qū)庭院管網(wǎng)布置圖進行了分析以及對小區(qū)內(nèi)各單元總管管徑進行了校核之后，發(fā)現(xiàn)目前存在的主要問題有：

（1）校核計算結果表明，南區(qū)部分單元入口管徑偏小，比摩阻較大，阻力偏大，導致南區(qū)庭院管網(wǎng)系統(tǒng)阻力偏大，流量分布不均。

（2）該小區(qū)庭院管網(wǎng)中部分支路分支數(shù)量過多，如圖1所示，一支供暖分支，為小區(qū)十個單元供暖。管路水平失調(diào)嚴重，近端分流過大，導致末端流量不足，室內(nèi)溫度不達標。

2.3 熱用戶

對住戶采暖現(xiàn)狀進行現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)目前小區(qū)存在熱力失調(diào)現(xiàn)象，即部分用戶室內(nèi)溫度不達標，如南區(qū)22#樓2單元西側用戶，室內(nèi)溫度僅15-16℃，但也有部分用戶室內(nèi)溫度過高，最高達25℃。

根據(jù)用戶反映情況，南區(qū)供熱狀況普遍不佳。經(jīng)測試，南區(qū)大部分單元存在流量偏小的情況，導致其難以達到供暖需求。

根據(jù)現(xiàn)場踏勘結果，發(fā)現(xiàn)部分入戶支管存在堵塞現(xiàn)象，即小區(qū)住戶所在單元流量滿足供暖需求，但入戶流量較小，達不到供暖需求。

由于熱用戶室內(nèi)散熱設備維護不到位，導致散熱器或者入戶支管管道銹蝕嚴重，結垢、堵塞，增大系統(tǒng)阻力，增加運行能耗。

根據(jù)設計規(guī)范，室內(nèi)客廳及陽臺之間的門洞要有推拉門作為隔斷，但是由于開發(fā)商為節(jié)約成本以及用戶為了客廳的采光，往往不為其安裝隔斷，導致客廳的熱量向陽臺散失，降低室溫。

3 小區(qū)節(jié)能運行方案

為了保證板式換熱器的高效運行，對板式換熱器的日常維護管理必不可少，首先是防止水垢的形成、腐蝕，結垢對于板式換熱器的影響是致命的，不僅影響換熱效果，而且還增大阻力。雖然現(xiàn)在換熱站內(nèi)均設有軟化水系統(tǒng)，但是對于水的化驗以及軟水器的檢查要提高頻率，運行人員在運行過程中一定要保證水質(zhì)合格。此外，通過板式換熱器結垢的特性來看，板間流速越大越不容易結垢，因此，控制板式換熱器的流量在一個合理范圍內(nèi)也是減小結垢的有效措施。另外，供曖季結束之后，要加強對板式換熱器的結垢程度進行清理和檢查，確保下一個供暖季的平穩(wěn)運行。

在觀察中區(qū)流量分布情況之后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)大部分單元流量均偏大，所以建議將循環(huán)泵的頻率降低2Hz，來降低轉速，從而降低流量。

熱力運行應當避免用“大流量小溫差”的運行模式來解決熱力系統(tǒng)的水利失調(diào)問題，正確的做法是應當調(diào)節(jié)和改進二次管網(wǎng)。

在該小區(qū)兩臺循環(huán)泵并聯(lián)的情況下，為了提高水泵的運行效率，應當降低管網(wǎng)阻力。

小區(qū)管網(wǎng)系統(tǒng)中雜質(zhì)較多，過濾器堵塞情況較多，需加強類似情況的處理。另外，需要注意的是，根據(jù)熱量表數(shù)據(jù)顯示流量不足，并且入戶過濾器已經(jīng)清理過時，應該注意對熱量表濾網(wǎng)的檢查，清洗過濾器的同時對熱量表進行清理。

換熱站內(nèi)管網(wǎng)要做好保溫，減少站內(nèi)損失，對于管網(wǎng)中單元立管以及入戶支管的保溫也要加強維護。

加強供熱管網(wǎng)的維護工作，根據(jù)換熱站的補水率，來判斷是否漏水嚴重，盡量減少漏水熱損失。

對于該小區(qū)的庭院管網(wǎng)水力失調(diào)問題，要進行一系列的調(diào)試，對關鍵點進行監(jiān)控調(diào)整，調(diào)整思路是調(diào)小流量過大的單元，然后監(jiān)測原先流量不達要求或剛好滿足要求的單元，而調(diào)整目標是使各居民樓單元流量達到計劃調(diào)整流量左右。以此來降低管網(wǎng)中的水力失調(diào)問題。

在客廳以及陽臺之間的門洞處安裝推拉門作為隔斷，防止熱量散失。

4 結束語

通過對該小區(qū)供熱系統(tǒng)的分析，對該系統(tǒng)存在的問題從熱源、熱網(wǎng)及熱用戶三方面進行了研究，并且提出了節(jié)能運行方案。通過實際運行，達到了較好的效果，電耗、熱耗下降15%，且供熱效果得到了較大改善。

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