供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整技術(shù)分析

王宇

摘 要：城市供暖系統(tǒng)作為北方城市室內(nèi)氣溫調(diào)節(jié)的主要手段，其保持穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)具有重要意義。但就目前供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行而言，仍存在一定的問題，限制了其實(shí)際效用的發(fā)揮。因此文章就供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整技術(shù)展開相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：供暖熱網(wǎng)；熱力平衡；調(diào)整技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)熱能的需求量也在逐漸的提高，因此我們就要通過集中供熱調(diào)節(jié)的方法來對(duì)其進(jìn)行處理，從而使得能源的利用率得到進(jìn)一步提高。這樣不僅滿足了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的相關(guān)要求，還有著良好的節(jié)能環(huán)保效果。不過，從當(dāng)前我國集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況來看，其中還存在著許多的問題，這就對(duì)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著嚴(yán)重的影響，為此我們就要通過對(duì)集中供熱熱網(wǎng)熱力調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)和改進(jìn)，來滿足人們的需求。

一、供熱調(diào)節(jié)的目的

在當(dāng)前供熱行業(yè)發(fā)展的過程中，對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和完善，不僅使得整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷降低，使其使用壽命得到很好的延長，還有效的提高了能源的利用率，促進(jìn)供熱行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)要求。而且隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)熱能的需求量也越來越大，因此為了滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯南嚓P(guān)要求，我們就要通過供熱調(diào)節(jié)的方法，將整個(gè)供暖系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行潛力充分的發(fā)揮出來。不過，人們?cè)谶M(jìn)行供熱調(diào)節(jié)的過程中，并不是重視其自身的經(jīng)濟(jì)效益，也必須要根據(jù)季節(jié)變化的實(shí)際情況，來對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。一般來說，供熱調(diào)節(jié)的目的主要表現(xiàn)在這兩個(gè)方面，一方面是滿足用戶的要求，將室內(nèi)空間環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)在一個(gè)比較適宜的條件下；另一方面則是，盡可能提高能源的利用率，降低熱量的損失，使得整個(gè)供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到有效的保障。另外，我們?cè)趯?duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，我們也根據(jù)供熱才能系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況.來對(duì)其調(diào)節(jié)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x取。

二、供熱調(diào)節(jié)的原理

目前在我國城市規(guī)劃建設(shè)的過程中，城市集中熱水供熱系統(tǒng)的建設(shè)施工，主要是為了給人們創(chuàng)造一個(gè)安逸舒適的生活環(huán)境，使得人們的生活質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。一般而言，供熱系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，所產(chǎn)生的供暖熱負(fù)荷，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況有著嚴(yán)重的影響，因此為了避免供暖熱負(fù)荷過大，給整個(gè)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行情況操作影響，我們就要通過供熱調(diào)節(jié)的方法來對(duì)其進(jìn)行處理，從而保障整個(gè)供正常運(yùn)行。然而，在不同的情況下，供暖熱負(fù)荷的變化情況也存在著一定的差異，為此我們就要會(huì)根據(jù)室內(nèi)溫度變化的實(shí)際情況，來對(duì)供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷進(jìn)行很好的控制。此外，我們?cè)趯?duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，技術(shù)人員也要對(duì)建筑材料的保溫性能進(jìn)行嚴(yán)格的要求，并且通過相關(guān)的計(jì)算方法，來對(duì)室內(nèi)溫度的升降量進(jìn)行控制，以確保室內(nèi)環(huán)境的舒適性和適用性。

三、供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的科學(xué)分配分析

我國北方冬季氣溫較低，部分地區(qū)最低氣溫可達(dá)零下30攝氏度以下，嚴(yán)重影響著人們正常的生活和生產(chǎn)。因此，北方城市普遍建設(shè)有相應(yīng)的城市供暖系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，改善人們生活環(huán)境。隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，人們對(duì)城市供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)提出了更高的要求。以下就供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)平衡相應(yīng)的調(diào)整技術(shù)進(jìn)行討論。

就現(xiàn)階段北方城市供熱而言，為滿足城市居民采暖實(shí)際需求、提高供熱效果，多數(shù)城市選擇集中式供熱的模式。集中式供熱模式的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)于以下兩點(diǎn)：（1）與現(xiàn)代社會(huì)環(huán)保意識(shí)有著較高的契合度；（2）有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市供暖系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理。集中式供熱作為北方城市供暖的主要形式，供暖管線眾多且分布廣泛。但就同一供暖區(qū)域而言，個(gè)別少數(shù)建筑內(nèi)的暖氣存在冷熱不均現(xiàn)象，這一問題也是限制城市供暖進(jìn)一步發(fā)展的主要問題之一。水利失調(diào)是導(dǎo)致城市供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)失衡的根本原因。在一個(gè)系統(tǒng)、完整的城市供暖系統(tǒng)中，各分區(qū)暖氣設(shè)備所對(duì)應(yīng)的實(shí)際需求量與熱水流量間存在較為明顯的差距，從而因水利失衡引發(fā)供熱失效問題。其中供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)的管理壓力與作用壓頭損耗，是造成水利失調(diào)的主要原因，二者間存在較為明顯的失衡問題。就供暖熱網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行而言，受供暖管道管徑及水流速度等因素影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)偏高的走近環(huán)路作用壓頭不斷降低，進(jìn)而產(chǎn)生壓頭剩余問題。從另一個(gè)角度分析，對(duì)于遠(yuǎn)環(huán)路管來說，在剩余壓頭作用影響下，其流量較難達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不僅會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)環(huán)路一端暖氣發(fā)熱緩慢問題，還會(huì)導(dǎo)致近環(huán)路一端散熱器過熱問題。結(jié)合上述問題分析，為提高供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)平衡性，相關(guān)部門需綜合不同供暖分區(qū)的實(shí)際需求，適當(dāng)增加近環(huán)路管道相應(yīng)的耗壓，同時(shí)科學(xué)降低遠(yuǎn)環(huán)路相關(guān)管道的耗壓水平。建議相關(guān)部門通過調(diào)節(jié)流量閥部件的形式進(jìn)行調(diào)整，控制遠(yuǎn)環(huán)路閥門開啟度增大的基礎(chǔ)上，減小近環(huán)路閥門實(shí)際開度。另一方法，是在管徑不變基礎(chǔ)上，科學(xué)調(diào)整管道壓力上升，以達(dá)到調(diào)節(jié)管道內(nèi)部熱水了的目的，通過控制水循環(huán)速度，促進(jìn)熱力平衡。

四、供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡調(diào)節(jié)分析

因供暖熱網(wǎng)水力穩(wěn)定性差異影響，在系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，其存在較為嚴(yán)重的失衡問題，從而影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。針對(duì)這一問題，就需要相關(guān)工作人員，使用集中調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)、質(zhì)調(diào)節(jié)、以及間歇性調(diào)節(jié)等方式，完成對(duì)流量的科學(xué)分配和合理調(diào)整。其中集中調(diào)節(jié)和質(zhì)調(diào)節(jié)兩種方法，更具有實(shí)際發(fā)展?jié)摿?。就集中調(diào)節(jié)方法而言，在城市供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中，其可靠性最為突出，且易于操作，但在實(shí)際操作過程中，需注意發(fā)生熱力失調(diào)問題；質(zhì)調(diào)節(jié)的文職是調(diào)整供暖熱網(wǎng)中的供水溫度。其優(yōu)勢(shì)主要有兩點(diǎn)，其一，可是供暖系統(tǒng)與室外環(huán)境變化主要趨勢(shì)相適應(yīng)。其二，可以有效抑制城市供暖熱網(wǎng)中出現(xiàn)的熱量失調(diào)問題，提高室內(nèi)穩(wěn)定穩(wěn)定性。此外，這種方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)于燃料的科學(xué)控制，經(jīng)濟(jì)性良好。以我國某城市為例，該地區(qū)冬季最冷溫度可維持在-30℃左右。為進(jìn)一步提高城市供暖效果，提高城市居民生活質(zhì)量，就需要從供暖系統(tǒng)壓力、鍋爐出水溫度等方面，對(duì)供暖熱網(wǎng)進(jìn)行控制，具體內(nèi)容如下：（1）供暖熱網(wǎng)分戶之后，各個(gè)建筑室內(nèi)平均溫度應(yīng)滿足（17.5±1.5）攝氏度的標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）針對(duì)該城市室外溫度變化區(qū)間 5～30℃，科學(xué)調(diào)整鍋爐出口水溫相應(yīng)指標(biāo)，以及鍋爐回水相關(guān)指標(biāo)。（3）城市供暖熱網(wǎng)的鍋爐出口水穩(wěn)應(yīng)控制在 50～75℃區(qū)間內(nèi)；而供暖熱網(wǎng)鍋爐回水溫度應(yīng)控制在40～65℃區(qū)間內(nèi)。（4）城市供暖熱網(wǎng)管道末端壓差應(yīng)控制在0.01～0.05MPa區(qū)間內(nèi)。根據(jù)我國相關(guān)寒冷地區(qū)居住建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，城市供熱系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的循環(huán)水泵，其功率應(yīng)控制在 0.35～0.45W/m2區(qū)間內(nèi)。就大流行運(yùn)行模式而言，熱力站循環(huán)水泵的電功率通常會(huì)達(dá)到0.50～0.60W/m2，部分循環(huán)水泵甚至可到 0.60～0.90W/m2，平均耗電量增加11.0～33.0%。

綜上所述，對(duì)于我國北方寒冷城市而言，城市供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，直接影響著城市居民的生活和工作。我國城市供暖系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，雖然已經(jīng)具備較為良好的供暖能力，但仍在一定的問題，影響著城市供暖效果。因此，相關(guān)部門應(yīng)從問題根源入手，進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，包括供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)壓力、鍋爐給水溫度和回水溫度等，以提高城市供暖服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)城市供暖的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]萬山.供熱系統(tǒng)偏優(yōu)關(guān)系與優(yōu)函數(shù)的建立及應(yīng)用研究[D].河北建筑工程學(xué)院，2017

[2]薛林.分布式供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制策略研究[D].蘭州交通大學(xué)，2017

[3]張琛，孫光.試論供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整技術(shù)[J].民營科技，2015（04）

[4]王榮，劉秀東.供暖熱網(wǎng)變頻補(bǔ)水控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].民營科技，2010（02）

（作者單位：鞍山市供熱有限責(zé)任公司）