某小區(qū)集中供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)及經(jīng)濟性分析

李翼龍

摘要：本項目針對某小區(qū)管網(wǎng)運行時水力失調(diào)問題，通過對管網(wǎng)進行調(diào)節(jié)，降低管網(wǎng)的水平水力失調(diào)程度，并以此為依據(jù)對換熱站內(nèi)設(shè)備進行調(diào)節(jié)，對比調(diào)節(jié)前與調(diào)節(jié)后的運行成本、樓棟單元流量分布情況及住戶室內(nèi)溫度變化，經(jīng)計算調(diào)節(jié)，各單元流量基本維持在所需數(shù)值附近，基本平衡，耗電量降低了12%，住戶投訴率也大大降低，調(diào)節(jié)結(jié)果良好且具有較好的環(huán)保效益與社會效益。

關(guān)鍵詞：集中供熱 水力平衡 調(diào)節(jié)

0 前 言

隨著國家節(jié)能減排的政策，集中供熱在城市逐漸的推廣，因其不僅能給城市提供穩(wěn)定、可靠的高品位熱源，改善人民居住環(huán)境且節(jié)約能源，降低能耗，減少城市污染，如今大部分小區(qū)已接入集中供熱系統(tǒng)[8]。但集中供熱系統(tǒng)中影響用戶供熱質(zhì)量的最大問題是熱網(wǎng)的水力失調(diào)問題[1]。無論是直供還是間供系統(tǒng)的熱網(wǎng)，系統(tǒng)水力失調(diào)已成為當前普遍存在又難以解決的難題，直接影響供熱質(zhì)量，同時造成能源浪費[1]。

1 工程概況

該小區(qū)共計22棟住宅樓，均為6層樓，總建筑面積共計83026.77㎡，建筑均為保溫建筑。換熱站、管網(wǎng)及檢查裝置均為該小區(qū)建設(shè)時相關(guān)配套設(shè)備。換熱站設(shè)備如表1所示、管網(wǎng)平面圖見圖1所示。

2 設(shè)備校核

（1）板式換熱器功率校核

計算熱負荷由公式1計算：

其中該小區(qū)采暖方式為地暖輻射，且均為居民住宅樓，故根據(jù)設(shè)計手冊面積熱指標選取55W/㎡，富裕系數(shù)取1.2，校核結(jié)果見表2：

（2）循環(huán)水泵校核

1）循環(huán)水泵的流量可由公式2計算 ：

故循環(huán)水泵流量為

2）循環(huán)泵揚程可按公式2-10計算：

具體校核結(jié)果如表3所示：

經(jīng)校核計算可知，站內(nèi)設(shè)備完全滿足該小區(qū)采暖需求，末端出現(xiàn)流量不足、室內(nèi)溫度不達標等情況均與設(shè)備無關(guān)。

3 管網(wǎng)調(diào)整

因為水泵實際參數(shù)大于校核值，因此在對管網(wǎng)進行調(diào)節(jié)之前先對循環(huán)水泵進行頻率調(diào)整，在此之后，綜合圖紙、現(xiàn)場調(diào)查對各單元所需流量進行計算，確定需要調(diào)節(jié)的量，以此來對單元閥門進行調(diào)節(jié);調(diào)節(jié)思路為根據(jù)現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)進行比較，由距離換熱站最遠單元開始對流量過大的單元進行調(diào)節(jié)，然后檢測原來流量偏小或剛好滿足需求的單元，確定調(diào)整后各居民樓單元流量均達到計劃調(diào)整流量附近。通過定義相對流量比來繪制點線圖，對比測量流量/計算流量與調(diào)節(jié)流量/計算流量對調(diào)節(jié)前后數(shù)值進行對比，因現(xiàn)場原因無法測量及調(diào)節(jié)的單元無法確定數(shù)值無法進行對比，故在繪制點線圖時，將為測量調(diào)節(jié)單元忽略。具體情況見下圖：

通過上圖分析可知，在調(diào)節(jié)前各測量流量與計算流量流量比浮動較大，說明實際流量與計算流量差值較大，水平水力失調(diào)嚴重;在調(diào)節(jié)后，測量流量與計算流量流量比基本穩(wěn)定在1.25左右，在滿足單元供熱需求的同時，為未入住或斷管住戶留有余量。

4、設(shè)備調(diào)節(jié)及經(jīng)濟性分析

根據(jù)目前供熱情況結(jié)合站內(nèi)運行情況，將機組循環(huán)水泵運行頻率降至44HZ，進一步降低電耗，并對未進行降頻和降頻后運行電耗進行對比，具體結(jié)果見表4：

經(jīng)計算，單個采暖季循環(huán)水泵耗電量降低了12%，極大減少了運行費用。

5、調(diào)整結(jié)果

（1）調(diào)整結(jié)束后，整個管網(wǎng)不平衡率大大降低，大部分單元流量均達到甚至超過計算值，基本達到預期調(diào)整目標，調(diào)整完隨機調(diào)查用戶室內(nèi)溫度維持在21℃左右，大大降低了住戶的投訴率，但仍存在室內(nèi)溫度不達標的用戶，此情況與單元入住率有關(guān)，部分樓棟入住率較低，一方面系統(tǒng)循環(huán)量小，另一方面戶間傳熱嚴重，造成用戶室內(nèi)溫度不達標。

（2）通過對該小區(qū)管網(wǎng)的踏勘、調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該小區(qū)系統(tǒng)中雜質(zhì)較多，過濾器堵塞情況較多;另外在進行數(shù)據(jù)測量時發(fā)現(xiàn)熱量表數(shù)據(jù)顯示流量不足，且過濾器已進行清理時，應注意對熱量表濾網(wǎng)進行檢查清理。

（3）通過對循環(huán)水泵進行調(diào)節(jié)，頻率降至44HZ，單個采暖季耗電量降低12%，有效的降低了熱力公司的運行費用。

參考文獻

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