集中供熱一次管網(wǎng)水力失調(diào)的預(yù)防與糾偏

劉昊

大連東山熱力有限公司 遼寧大連 116600

在集中供熱中，熱網(wǎng)調(diào)節(jié)能力、管理水平的高低，對(duì)供熱管網(wǎng)的安全穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大影響，同時(shí)也直接影響到熱用戶(hù)室內(nèi)溫度，但是在熱網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，水力失調(diào)是很常見(jiàn)的問(wèn)題，在此，筆者通過(guò)幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，著重分析了水力失調(diào)的預(yù)防及處理辦法，供大家參考。水力失調(diào)：在供熱管網(wǎng)中，由于各種原因的影響，使各熱用戶(hù)的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)要求流量不符，導(dǎo)致不熱或過(guò)熱，稱(chēng)為水力失調(diào)。

1 供熱系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào)的原因分析

1.1 根本原因

在正常運(yùn)行情形下，熱網(wǎng)無(wú)法在節(jié)能的前提下滿(mǎn)足熱網(wǎng)上所有熱用戶(hù)所需流量，即存在阻力不平衡的因素。

1.2 客觀原因

水力失調(diào)的客觀原因有很多，主要包括：

（1）管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理。管網(wǎng)設(shè)計(jì)是根據(jù)水力學(xué)理論進(jìn)行選材，但是實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中所需選擇數(shù)據(jù)一般偏小，而設(shè)計(jì)人員選擇時(shí)為保證數(shù)據(jù)在任何情況下都能正常使用，所選管材管徑都會(huì)偏大，這就造成管網(wǎng)完工后近端用戶(hù)溫度容易偏高，遠(yuǎn)端用戶(hù)偏低的情況，水力失衡情況較嚴(yán)重[1]。

（2）供熱系統(tǒng)中熱負(fù)荷變化較大，由于集中供熱的環(huán)保經(jīng)濟(jì)等特性，近年來(lái)我國(guó)大力提倡集中供熱，拆除區(qū)域鍋爐房等污染源，導(dǎo)致供熱企業(yè)每年都會(huì)新增大量熱用戶(hù)，供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷變化較大，管網(wǎng)流量同時(shí)也需增大，也需再次進(jìn)行管網(wǎng)流量分配，這也會(huì)導(dǎo)致水力失衡。

（3）在運(yùn)行中，管網(wǎng)部分管段及節(jié)點(diǎn)或者閥門(mén)附近會(huì)出現(xiàn)磨損，管網(wǎng)銹蝕，結(jié)垢等情況，管網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，甚至?xí)霈F(xiàn)閥門(mén)銹死、管網(wǎng)磨損漏水等狀況，嚴(yán)重加大管網(wǎng)阻力系數(shù)，管網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足平衡要求，同時(shí)也會(huì)增大系統(tǒng)總流量，造成熱浪費(fèi)。

（4）熱網(wǎng)平衡軟件計(jì)算方法出錯(cuò)以及智能程度不足。在21世紀(jì)的今天，供暖行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展，大部分供熱企業(yè)已經(jīng)在使用熱網(wǎng)平衡軟件輔助水力調(diào)節(jié)，但是如果軟件智能程度不足，或者是根本計(jì)算方法出錯(cuò)等，那將導(dǎo)致整個(gè)熱網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)，出現(xiàn)水力失調(diào)[2]。

2 水力失調(diào)的預(yù)防措施

2.1 硬件措施

（1）供熱企業(yè)需在熱源出口加裝流量計(jì)，判斷整個(gè)熱網(wǎng)流量是否不足，這是水力平衡的先決條件。（2）在熱力站一次網(wǎng)回水加裝流量計(jì)及電控閥，判斷流量是否滿(mǎn)足供熱需求，也就是資用壓頭能否滿(mǎn)足供熱，當(dāng)流量不滿(mǎn)足時(shí)，可使用電控閥的開(kāi)關(guān)控制熱力站流量。

2.2 軟件措施

在供暖準(zhǔn)備期，我們必須使用水力計(jì)算來(lái)確定管網(wǎng)熱量的冗余及不足處。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算水力平衡只計(jì)算一次管網(wǎng)上所有熱力站的資用壓頭是否滿(mǎn)足條件，當(dāng)所有熱力站資用壓頭均滿(mǎn)足運(yùn)行條件時(shí)，即可滿(mǎn)足站內(nèi)二次管網(wǎng)所需熱量，達(dá)成溫度的初平衡，只有當(dāng)一次管網(wǎng)調(diào)節(jié)平衡，才能夠進(jìn)行室溫調(diào)控等精細(xì)化調(diào)整[3]。

3 解決集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的方法

3.1 通過(guò)附加阻力的方法解決熱力站資用壓頭剩余的問(wèn)題

在設(shè)計(jì)熱網(wǎng)系統(tǒng)的時(shí)候，熱網(wǎng)上各個(gè)熱力站的供熱負(fù)荷以及流量不可能完全一樣，也就是說(shuō)各個(gè)熱力站的實(shí)際阻力不可能完全相同。熱源處的循環(huán)泵流量，揚(yáng)程等參數(shù)是根據(jù)熱網(wǎng)上各個(gè)熱力站換熱器以及管網(wǎng)等阻力損失來(lái)確定的，所以說(shuō)，只要設(shè)計(jì)沒(méi)有失誤，當(dāng)除去最不利環(huán)路的阻力，其余各環(huán)路都有一部分當(dāng)剩余壓頭，為了保證水力平衡，這部分剩余壓頭需要在供熱開(kāi)始前加以消除?，F(xiàn)在大部分供熱企業(yè)已經(jīng)在使用熱網(wǎng)平衡軟件進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)，實(shí)際使用中，我們使用的是根據(jù)二次網(wǎng)供回水平均溫度來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)熱力站流量，也就是通過(guò)這個(gè)指標(biāo)來(lái)開(kāi)關(guān)閥門(mén)增大或者減小熱力站資用壓頭，可以有效解決水力失調(diào)問(wèn)題。這種加裝自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備解決剩余壓頭，能夠讓各個(gè)支線(xiàn)達(dá)到阻力平衡的方法，稱(chēng)為附加阻力平衡技術(shù)。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠使循環(huán)泵達(dá)到最佳工況的同時(shí)，還能平衡熱網(wǎng)，節(jié)約多余熱量，對(duì)供熱企業(yè)來(lái)說(shuō)，具有明顯節(jié)能效果[4]。

3.2 通過(guò)附加壓頭解決熱力站資用壓頭不足的問(wèn)題

當(dāng)熱源的循環(huán)水泵出現(xiàn)揚(yáng)程不足，或者說(shuō)熱網(wǎng)超供熱半徑運(yùn)行時(shí)，僅僅通過(guò)附加阻力的辦法對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)是不能達(dá)到水力平衡的，除非對(duì)循環(huán)泵進(jìn)行更換或者改變一些管道的型號(hào)規(guī)格，眾所周知，一臺(tái)大型循環(huán)水泵造價(jià)不菲，而且很多熱源處場(chǎng)地有限，沒(méi)有更多地方安裝大型循環(huán)水泵，且現(xiàn)如今管道一般都是直埋，在路面更換管道不僅手續(xù)復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同樣耗資巨大，這不符合企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際中，我們一般通過(guò)在熱力站一次網(wǎng)回水安裝加壓泵來(lái)彌補(bǔ)資用壓頭不足的問(wèn)題，這種使得各環(huán)路達(dá)到阻力平衡的辦法，稱(chēng)為附加壓頭平衡。這種技術(shù)僅需要一臺(tái)小型水泵就可解決熱網(wǎng)中某一個(gè)熱力站的資用壓頭不足問(wèn)題，而且企業(yè)技術(shù)改造工程量小，具有省時(shí)省力，安全高效的特性。

3.3 在管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中解決問(wèn)題

首先，在供暖準(zhǔn)備期，統(tǒng)計(jì)上個(gè)采暖季供熱效果較差熱力站，加裝或更換回水加壓泵，同時(shí)更換上個(gè)采暖季發(fā)現(xiàn)的一次管網(wǎng)跑冒滴漏處管道，對(duì)電控閥等設(shè)備損壞、失靈的進(jìn)行更換，確保下個(gè)采暖季高效穩(wěn)定運(yùn)行。其次，在運(yùn)行當(dāng)中，組織專(zhuān)門(mén)人員定期檢查管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及管網(wǎng)薄弱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理，確保系統(tǒng)水力平衡，保證設(shè)備完好性。最后，在運(yùn)行當(dāng)中，熱網(wǎng)上的熱力站出現(xiàn)停電，漏水情況經(jīng)常發(fā)生，在熱力站退出或者加入熱網(wǎng)時(shí)，要及時(shí)調(diào)節(jié)熱源處循環(huán)水泵資用壓差，重新平衡管網(wǎng)，防止資用壓頭過(guò)?；蛘卟蛔闱闆r發(fā)生[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于供熱企業(yè)來(lái)說(shuō)，水力失衡是經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，管理人員必須熟悉熱網(wǎng)工況，提高運(yùn)行人員調(diào)節(jié)能力，重視熱網(wǎng)初調(diào)節(jié)，做好熱網(wǎng)初調(diào)節(jié)，才能最大可能避免大面積熱網(wǎng)不平衡的發(fā)生，使熱網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行，保障廣大熱用戶(hù)溫暖過(guò)冬。