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        暖通知識科普--如何實現供熱二次管網的水力平衡調節

        如何實現供熱二次管網的水力平衡調節

         摘自: 熱電與新能源產業 2022-07-05 06:00 發表于北京

               供熱管網是一個復雜的流體網絡系統,其水力平衡十分關鍵,決定著系統運行效果的好壞,不僅能節約資源,還是實現供熱安全可靠,改善供熱水平的重要環節。供熱管網分為一次管網和二次管網,多數供熱企業在一次管網的安全運行和輸配調節方面投入了大量資金和經歷,使得管網設備和運行管理水平得到很大發展和提高,而在系統數量更為龐大、情況更為敏感和復雜的供熱二次管網,水力失調問題還比較普遍且難以實現平衡。

                二次管網水力失調最直觀的反映就是一個供熱管路中不同位置的用戶冷熱不均現象嚴重、能源利用率低、供熱企業經濟效益不高。如何克服水力失調,實現供熱管網的水力平衡,改善供熱質量一直是供熱行業所面臨的問題。

        01

        二次網供回水溫差多少較為合適?

               目前的供暖設計中,二次網的供水溫度設計是60-65℃,回水溫度設計是45-50℃,溫差是15℃-20℃。在供熱運行中很多地區都能達到15-20℃的回水溫差設計的指標。然而,到目前為止,仍然有不少地區,其最大供回水溫差小于15℃,最高只能達到12℃左右,在供熱的初末寒期,供回水溫差只有7°左右。造成這一現狀的原因是大流量運行,大流量運行使得熱源送出的熱水在用戶散熱器里面停留的時間過短,即流速過快,熱量還沒有散發完,就被循環泵給強行拽了回來。

              但如果降低循環泵的流量,減小循環水的流速,就會出現兩種情況:一是當供熱系統的前端用戶溫度達標,供熱系統的末端用戶供熱效果差溫度不達標;二是當滿足末端用戶的供熱溫度時,近端用戶的溫度就會過高,造成很多住戶開窗戶的現象,造成熱量的大量浪費。如果能夠做好二次網水力平衡調節,將消除供熱系統的水力失調,同時節約大量能源,最終提高建筑能效。

        02 水力失調的原因是什么?

        根本原因

               在某運行狀態下供熱管網的阻力特性不能與在用戶所需要的流量下實現各用戶管段的阻力相等,也就是我們通常所說的阻力不平衡。

        客觀原因

                一是:供熱管網管道規格的離散型,加上供熱管網上各種設施的不規則性,使系統必須經過人為調節,才能實現水力平衡。目前,絕大多數的用戶系統是單管順流式采暖系統,缺少必要的調節設備。在供熱管網設計時,通常所遵循的原則是,滿足最不利點所必需的資用壓頭,這樣就會使其他管段的資用壓頭都會有不同程度的富余量。在自然狀態下來分配各個管段流量,必然產生水力失調。

               二是:在設計合理的前提下,施工質量控制是整個工程項目得以實現其投資效益重要環節之一,其著重表現在施工安裝和施工驗收階段。由于材料供應不及、工期延誤等緣故,施工隊伍憑經驗更改設計施工圖,另外,技術工藝水平的高低,也決定了施工質量的優劣,例如施工中發生的偷工減料及大塊雜物進入供熱管網,形成局部阻塞。這些都直接影響著工程質量的保證,造成實際施工情況和理論設計之間出現較大偏差,水力失衡再平常不過。

               三是:循環水泵選擇不當,流量、揚程過大或過小,都會使工作點偏離設計狀態,從而導致水力失調。

               四是:系統中用戶的增加或減少,即供熱管網中用戶點發生變化,要求各管段流量重新分配,從而導致水力失調。

               五是:系統中用戶用熱量的增加或減少,即用戶的流量發生變化,也要求各管段流量重新分配,導致水力失調。

              六是:管網腐蝕結垢,增大了管網阻力系數,導致水力失調。

             七是:維修不及時。管網附件失靈, 閥門開度不能滿足要求。

             八是:用戶端不良操作。為一己私欲,個別熱用戶偷竊系統供熱用水、擅自改動室內管線布置、擅自對室內的散熱器加片等情況,這些都將增大管網的阻力系數,加大管路實際流量與理論設計流量的偏差,對供熱管網的水力工況產生很大影響。

        03 水力失調應如何解決?

        加強施工質量控制

        ① 嚴格做好設計交底工作。確保設計者與監理方、施工方工程質量步調一致,將工程隱患盡量處理在萌芽階段。② 做好技術交底工作。工程開工前,技術負責人要將施工方法、質量標準、驗收標準等依次向下傳遞,有必要的要進行書面簽字確認。③ 加大監管力度。充分發揮監理的作用,將巡視、旁站和平行驗收工作做實做細。④ 注重質量預驗收工作。相關人員要到位到齊,并落實整改方案及期限。

        加強運行管理工作

        ① 定期檢查管網腐蝕及老化情況。采暖期結束要進行系統的管網檢查,找到腐蝕結垢的根源,并加以治理。② 提高巡線檢查的頻率和力度,及時更換受損附件,保證井室環境。發現“跑”“冒”“滴”“漏”立即搶修,保證設施的完好性。③ 加大供熱執法監察力度。

        二次管網水力平衡是改善供熱效果和供熱節能的前提,也是必由之路,我們應對這個問題給予足夠的重視,通過有效的調控手段、合理的調節方法和嚴謹運行管理,來達到二次管網的平衡,進而使整個系統節能,提高供熱質量,節約資源。

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