供熱區域分區分泵混水供熱研究

劉虎 陳華剛 余濤 （中石化中原油田供熱管理處，河南 濮陽 457001）

1 供熱現狀

衛城供站總供熱面積29萬m2，最大供熱半徑約3.9KM，采用鍋爐房直供方式供熱，總循環水泵一臺，流量1000方，揚程39米。工業區增壓泵一臺（距離熱源2.2KM），流量150方，揚程25米循環泵。供熱區域的河東區、平房區、工業區的熱負荷超過了直供管網所能提供熱負荷標準，存在大面積的低溫區和末端不熱用戶。

2 供熱現狀分析

2.1 壓力損失

管道系統的水在流動時遇到阻力而造成其壓力下降，通常將之簡稱為壓降或壓損。衛城供熱站當前采用的是鍋爐房直供采暖，通過計算從循環泵出口至鍋爐房分水器處壓損高達210KPa，遠超出了《實用供熱空調設計手冊》中80-150KPa的規定，直接影響了總循環水量，增加了電耗，導致總供熱量不能滿足供熱需求。

2.2 管網瓶頸的限制

原直供熱管網冬季運行中，我們通過實測和計算機水力計算，發現河東區DN300主干線流量634 m3/h，管線比摩阻高達190pa/m。DN200主干線流量在170 m3/h，管線比摩阻122pa/m。

3 供熱方式的研究

3.1 供熱方式的確定

現有管網輸送能力已達到飽和的狀態下上進行調整，要保障平房區、工業區的末端的循環水量及供熱溫度，有兩種方案：一是原有的管網不進行任何投資改造，僅在熱源河西鍋爐房更換一臺流量1400 m3/h，揚程92米，配用功率為355-400KW/h的循環泵；二是采取混水直供方案，提供高溫水，設置混水泵，通過混水降溫方式向用戶供熱，以達到節能高效、投入小，收益高等目標。

3.2 混水供熱的可行性

按照衛城供熱站供熱管網的現狀和供熱管網水力計算，確定混水方式采用水泵供水加壓方式。

3.3 混水直供供熱的優點

混水直供方式熱力外網的供回水溫差為25-40℃,通過混水來滿足二級網的循環流量,滿足用戶系統的需要。單純的直連方式與混水直連方式相比,在管徑、經濟比摩阻相同的情況下,后者輸送的熱量遠大于前者,因此混水直供方式供熱系統比單純直連方式供熱系統具有更大的供熱能力。

4 混水供熱實施的要點

4.1 供回水溫度的確定

熱源一級網主管徑為DN400,供熱面積29萬m2。改為混水直供供熱后,混水供熱一級網供回水溫度確定為80℃/50℃,這樣最大供熱負荷可達到31萬平方米。

4.2 熱源混水均壓管的確定

混水均壓管的功能是通過平衡一次供熱系統與二次采暖系統的壓力，分壓混水管最大的特點就是能保證一個定流量的系統和一個變流量的系統共同存在及運行，有效保護獨立供熱設備的系統安全。

4.3 按平房區的格局，在平房區的中心位置設置混水站一座，根據單層建筑的供暖面積熱指標為80-105W/m2為參考，且平房流量不易均衡的特性，將平房區分為五個小區域，各區域互不影響。熱量、流量可單獨控制。

4.4 運行期，隨著實供負荷的逐步增加,可以通過加大混水一級網供回水溫差來增大供熱負荷。

4.5 二次網供、回水溫度仍按照65℃/50℃運行。

5 混水站內流程

混水連接的工藝流程圖見下圖：

混水工藝流程圖

6 混水方案運行與調節

通過計算各區域理論流量分別為：平房區100m3/h（一次高溫水）；平房區230m3/h（二次網循環流量）；河西區230 m3/h；河東區700m3/h（其中工業區220 m3/h）。冬季運行時，我們根據各區域的建筑面積及建筑類型，利用超聲波流量儀對各區域的流量進行平衡調整，重點調整高、低溫水的混水比及流量。為了對混水熱網的控制調節，在每個區域的循環泵出口都安裝了壓力傳感器和溫度傳感器，起到聯網監控調節的目的。另外，我們使用便攜式超聲波流量測試儀、高精度電子壓力表等儀表隨時監測管網運行數據。

7 結語

供熱區域采用混水直供方式，在建設投資、運行管理、維護費等方面均有優于傳統的鍋爐房直供供熱方式。混水系統與原有先進的微機數據監控及采集系統連通后，充分發揮出了科技帶動生產力的優勢，供熱效率更高。通過三個采暖期混水直供系統運行，供熱系統穩定，供熱效果良好。

[1]王超前,劉學來.分布式變頻泵供熱系統的節能性分析[J].科技資訊，2012(10).

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