集中供熱管網(wǎng)水力失調問題分析

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1、集中供熱管網(wǎng)水力失調問題分析摘要：水力失調是集中供熱管網(wǎng)運行中普遍存在的一個問題，影響了采暖用戶的正常使用，造成了能源浪費。本文詳細分析了供熱系統(tǒng)水力失調的根本原因和客觀原因，提出了解決集中供熱管網(wǎng)水力失調的對策及綜合治理措施。關鍵詞：集中供熱；水力失調；分析對于一個城市的供熱系統(tǒng)而言，熱網(wǎng)的管理水平的高低，對供熱工作的穩(wěn)定以及經(jīng)濟運行有重大影響，是確保用戶室溫符合要求的關鍵。而供熱管網(wǎng)的實際運行過程中，水力失調是一個十分常見的問題。筆者結合多年工作經(jīng)驗，著重分析探討了集中供熱管網(wǎng)水力失調問題。1.供熱系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調的原因分析1.1根本原因。在正常運行情形下熱網(wǎng)特性無法在滿

2、足客戶要求的流量條件下達到各客戶環(huán)路產生相同的阻力,即存在阻力不平衡的因素。1.2客觀原因。造成水力失調的客觀因素有多個方面，主要包括以下幾點:1.2.1供熱管網(wǎng)的管道不同規(guī)格的離散性使得設計熱網(wǎng)時需要進行人為調節(jié)從而使得各客戶環(huán)路實現(xiàn)水力平衡。在設計熱網(wǎng)的時候，通常是滿足對客戶最為不利的位置所要求的資用壓頭，而其余客戶的資用壓頭均有一定的富裕量。在該自然狀況對各客戶流量進行分配，肯定會造成水力失調。1.2.2所選用的循環(huán)水泵不合適，流量、壓頭偏大或者偏小，均會造成工作點與設計狀態(tài)產生偏離而造成水力失調。1.2.3系統(tǒng)中客戶數(shù)量出現(xiàn)變化，使得網(wǎng)路流量進行再次分配而造成水力失調

3、。1.2.4系統(tǒng)中客戶用熱的需求數(shù)量出現(xiàn)變化，使得網(wǎng)路流量也要進行再次分配從而造成水力失調。1.2.5當前，絕大部分的客戶的采暖系統(tǒng)為單管順序的形式，缺乏有效的調節(jié)設施，不利于客戶采暖系統(tǒng)的節(jié)工作，也會造成水力失調。2.解決集中供熱管網(wǎng)水力失調的對策2.1通過附加阻力的方法解決客戶資用壓頭剩余的問題 在設計熱網(wǎng)系統(tǒng)的時候，熱網(wǎng)各客戶環(huán)路的實際阻力達到平衡甚至完全相同是無法實現(xiàn)的。循環(huán)水泵的壓頭是根據(jù)最為不利環(huán)路所需要的阻力進行確定，即最大的阻力，所以設計沒有失誤的情況下，其余各環(huán)路均有一定的剩余壓頭。而這部分的剩余壓頭均需要在系統(tǒng)投入運行以前加以消除，否則會導致水力失調。而通

4、過對閥門進行人工調節(jié)以達到系統(tǒng)阻力的平衡的難度非常大。因為在調節(jié)的時候存在相互影響的問題，需要反復進行調節(jié)，費時又費力；當系統(tǒng)或者客戶的負荷出現(xiàn)變化的時候，需要重新進行調節(jié)。在客戶系統(tǒng)設計并加裝自動調節(jié)設備，也就是自動調整附加阻力的設備，可以有效解決水力失調的問題。在客戶系統(tǒng)中安設自動調節(jié)設備解決剩余壓頭，從而使各環(huán)路達到阻力平衡的方法，稱之為附加阻力平衡的技術。該技術的最大優(yōu)點是循環(huán)水泵能夠在高效率點下正常工作，降低了一些過熱客戶的熱量損失，具有十分明顯的節(jié)能效果。2.2通過附加壓頭解決客戶資用壓頭不足的問題當熱網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)水泵出現(xiàn)揚程不足的時候，通過附加阻力的辦法對系統(tǒng)的

5、阻力平衡進行調節(jié)是無法實現(xiàn)的，除非對水泵進行更換或者改變一些管道的型號規(guī)格。通過在客戶熱網(wǎng)系統(tǒng)的出口或者入口安設型號規(guī)格不一樣的小型水泵來彌補資用壓頭不足的問題，使得各環(huán)路達到阻力平衡的辦法，稱之為附加壓頭平衡的技術。該技術的最大優(yōu)點是不但具備附加阻力平衡技術的節(jié)能功效之外，還能減少水泵的電耗，有著更加明顯的節(jié)能效果。在熱網(wǎng)系統(tǒng)中安設加壓水泵這種方法早就得到了運用，然而客戶安設加壓水泵會出現(xiàn)“搶水”的現(xiàn)象，即客戶安設加壓水泵之后提高了循環(huán)水流量，而一些并未安設加壓水泵客戶的循環(huán)水流量會顯著降低。造成該問題的原因是設備能力不到位，也就是所選用的小型水泵的揚程不夠，導致附加壓頭偏

6、高，使得未安裝加壓水泵的客戶的資用壓頭不足，所以造成客戶水力失調的問題。目前這一技術應用的設備條件已經(jīng)具備，不僅有揚程很小、流量很低、噪音小、免維護的水泵類型，并且也有對應的三檔變速水泵、能夠對流量、壓力、溫度等進行自行調節(jié)的帶變頻的無級變速水泵種類。只要設計科學、選型合理，以往的“搶水”問題完全能夠避免。附加壓頭平衡技術的基本特點：第一，無需改變原有的集中供熱系統(tǒng)，技術改造的工程量非常小，投入的資金不多?？蛻粼谙到y(tǒng)的末端加設加壓水泵，目的是為了增加系統(tǒng)壓頭，實際上相當于在管路上加入了負阻力。只需在原有管路以及循環(huán)水泵上進行合理規(guī)劃，科學設計末端客戶的加壓水泵，無需改變原有的

7、集中供熱系統(tǒng)從而實現(xiàn)各個客戶的環(huán)路阻力平衡，避免出現(xiàn)水力失調現(xiàn)象。第二，減少電耗。水泵所耗費的電能和流量與揚程的乘積成正比關系，和水泵的運行效率成反比關系。當采取附加阻力平衡措施的時候，系統(tǒng)中的主循環(huán)泵的總流量為各個客戶系統(tǒng)流量之和，當揚程要想達到系統(tǒng)阻力要求的時候，就需要克服最不利客戶環(huán)路的最大阻力。由于系統(tǒng)的主循環(huán)水泵揚程不足的體現(xiàn)為部分客戶的資用壓頭不足。如果通過附加壓頭的措施，給客戶安設適當?shù)募訅核靡詮浹a揚程的不足，此時客戶的流量和揚程乘積的總和要遠遠小于系統(tǒng)主循環(huán)水泵處的流量和揚程的乘積。所