探析城市集中供熱系統(tǒng)熱力失調問題

摘要：城市居民對于城市的集中供熱系統(tǒng)提出了越來越高的要求，其中，解決集中供熱系統(tǒng)的熱力失調問題是關注和研究的重點和焦點。通常說的熱力失調，一般指水力失調。系統(tǒng)發(fā)生熱力失調時，常會造成管網遠端用戶熱量不足，而近端用戶熱量過剩的狀況。本文從集中供熱系統(tǒng)中熱力失調入手，對于集中供熱系統(tǒng)熱力失調的解決方法進行剖析和研究。

關鍵詞：集中供熱系統(tǒng)；熱力失調；解決方法；

1.集中供熱系統(tǒng)熱力失調的含義及具體表現

1.1 集中供熱系統(tǒng)熱力失調的含義

集中供熱系統(tǒng)是一個龐大而復雜的系統(tǒng)，它由熱源、熱網和用戶三大部分組成，通常是由熱源供熱，將熱水或熱蒸汽作為傳導媒介，通過全封閉的熱網管道將熱能輸送到用戶家中。理論意義上來說，熱源供給用戶的熱能是均勻的，但是，在實際的操作運行中，會出現用戶熱量不均差異巨大的現象，這就是所謂的熱力失調。

1.2 集中供熱系統(tǒng)熱力失調的具體表現

集中供熱系統(tǒng)熱力失調分為兩個方面：一是水力失調，一是溫度失調。水力失調是指熱力中心在運行中分配給各用戶換熱站的實際流量與規(guī)定流量的不一致現象。也就是說，一次熱網不能按用戶需要的流量分配給各個用戶，導致不同位置的泠熱不均的現象。溫度失調可以理解為由于用戶換熱站內的換熱器換熱能力不足或效率低造成一次水溫差過低，或一次熱網供水溫度不達標導致換熱效率低，從而熱量不能提供給用戶的現象。

通常說的熱力失調，一般指水力失調。系統(tǒng)發(fā)生熱力失調時，常會造成管網遠端用戶熱量不足，而近端用戶熱量過剩的狀況。

2.集中供熱系統(tǒng)熱力失調的原因

2.1 溫度失調的原因

通常來說，溫度失調的具體原因包括：①熱源熱量不夠，熱源顧名思義是集中供熱系統(tǒng)的基礎，熱源本身不能提供足夠的熱量，這就會使得供水水溫達不到規(guī)定標準，整個熱網的溫度也就大補不到標準，導致熱力失衡。②用戶換熱器工作效率低，熱源產生的熱量需要通過熱網來進行一次供熱，然后在經過用戶的換熱器轉換，對用戶進行二次供熱，這才是用戶最終所需的熱量。因此，用戶換熱器轉換熱能的工作效率也是影響用戶熱量溫度的重要因素，如果換熱器換熱效率差，及時熱源熱量充足，在二次熱網中熱量溫度也會大大低于標準熱量。

2.2 水力失調的原因

在實際集中供熱系統(tǒng)的運行中，造成水力失調的原因是多方面的，要遠多于溫度失調，具體包括：①集中供熱系統(tǒng)的設計。取暖系統(tǒng)的大多數客戶都使用了單管順序式管網，過長的供熱半徑和復雜的集中供熱管網系統(tǒng)結構帶來調節(jié)和控制的難度，由于傳統(tǒng)集中供熱管網系統(tǒng)缺少有效而準確的調節(jié)設備，使集中供熱管網系統(tǒng)處于混亂和無序狀態(tài)，用戶距離熱源的遠近，就會形成供熱的有利端和不利端，由于設計通常會采用不利端作為熱網設計的參考標準，相應地就會導致供熱有利端的熱量過盛。這是出現集中供熱管網系統(tǒng)水力失衡的根本因素之一。②施工原因。施工隊在供熱管網系統(tǒng)在建設過程中發(fā)揮著非常重要的作用，然而，很多施工隊并非專業(yè)的，在施工過程中不能嚴格按照施工圖和工程要求進行施工，有些工程隊甚至擅自改變施工路徑、連接方式，造成供暖系統(tǒng)的阻力增大，出現水力失調的現象。③熱力管道的材質、工藝的多樣性導致管段阻力的變化性，而熱網設計時不可能考慮如此細致，因此設計壓降和實際壓降不會完全一致，表現在一次水循環(huán)水泵的揚程選取不當，由此產生水力失調。④集中供熱系統(tǒng)中的熱用戶負荷通常不是一成不變的，地產商開發(fā)的小區(qū)建筑面積往往逐年增加，因此用熱負荷也會逐年增加。系統(tǒng)中某個用戶用熱負荷的增加或減少，也會導致水力失調。⑤用戶的不恰當行為。在集中供熱系統(tǒng)的實際運行中，有些用戶會出現一些不恰當的行為，如隨意改動供熱設施、亂放供熱設施里的熱水，都會造成供熱網絡中水力失調。

3.集中供熱系統(tǒng)熱力失調的解決方法

通常針對于溫度失調，根據檢查明確原因之后，選擇優(yōu)化熱源設備，保證熱源供熱充足，還是更換用戶換熱器，提高換熱器的換熱效率，都可以很好地解決溫度失調的問題。

集中供熱系統(tǒng)的水力失調問題的解決辦法更加廣泛、多樣，具體包括：

3.1做好集中供熱管網系統(tǒng)的設計

在集中供熱管網系統(tǒng)設計過程中，進行集中供熱管網系統(tǒng)改造，要強化設計環(huán)節(jié)，將集中供熱管網系統(tǒng)出現水力失調現象列為設計的前提之一。在設計集中供熱管網系統(tǒng)的實際操作中，不要忽略傳統(tǒng)集中供熱管網系統(tǒng)設計中對水力的計算問題，掌握集中供熱管網系統(tǒng)的關鍵信息和全面數據，通過水力計算找出水力失調的原因，積極預防集中供熱管網系統(tǒng)的水力失調。在設計集中供熱管網系統(tǒng)的具體工作中要優(yōu)化系統(tǒng)水泵的設置，在集中供熱管網系統(tǒng)中添加必要的功能水泵，全面提高集中供熱管網系統(tǒng)的經濟性，有效預防集中供熱管網系統(tǒng)出現的水力失調問題。

3.2正確使用調節(jié)閥

使用調節(jié)閥是緩解集中供熱系統(tǒng)熱力失調，保證水力平衡的一個重要措施。熱力管網中使用的調節(jié)閥主要有靜態(tài)調節(jié)閥、動態(tài)流量平衡閥和動態(tài)壓差平衡閥三種主要類型。具體來說，靜態(tài)調節(jié)閥在水力平衡中起著基礎性的調節(jié)作用，其工作原理是通過對管道內阻力的調節(jié)，達到對孔板調節(jié)的目的，進而平衡管網中的阻力，因此，靜態(tài)調節(jié)閥是人工調節(jié)操作的。動態(tài)流量平衡閥具體的工作原理是根據閥門的前后壓的不同，對閥門進行自動開大或開小，保證對流量的恒定，達到對流量的合理控制。恒流量調節(jié)閥是一種新型的動態(tài)流量調控設備，可以實現各環(huán)路流量的自主調節(jié)，保證熱力管網的水力平衡。

3.3 選擇具備調節(jié)功能的雙管采暖系統(tǒng)

目前，根據我國現有熱量收費的方式，采用可調節(jié)的雙管采暖系統(tǒng)是相對合理的模式，它擁有必備的調節(jié)功能。這種系統(tǒng)在入口配備了先進的熱量計和流量控制閥，也可以采用熱量計和壓差控制閥模式進行調節(jié)。通過在散熱器安裝熱量調節(jié)設備，繼而實現用戶按自己需求進行流量與熱量的調節(jié)，供熱企業(yè)也能夠遵照用戶使用情況來實現按需收費。為了防止出現水力失調現象，熱網系統(tǒng)需流暢，使用的水泵必須擁有強大的能力，保證循環(huán)水的流量和動力。

3.4 改進集中供熱管網系統(tǒng)的運行方式

集中供熱管網系統(tǒng)有著不同地域、不同結構、不同區(qū)域、不同功能的特點。集中供熱管網系統(tǒng)的運行有不同的運行方式。要通過用戶對供熱的需要，建立起集中供熱管網系統(tǒng)運行方式，將集中供熱管網系統(tǒng)產生的水力失調問題化解在運行操作過程中。集中供熱管網系統(tǒng)運行方式的建立要遵循大流量、小溫差的規(guī)律，降低集中供熱管網系統(tǒng)中冷熱分布不均的可能，既可有效提升集中供熱管網系統(tǒng)中溫度不足問題，又能控制集中供熱管網系統(tǒng)中溫度過高的現象，控制集中供熱管網系統(tǒng)的熱量消耗，降低集中供熱管網系統(tǒng)的浪費，提高集中供熱管網系統(tǒng)的應用性和實用性，控制水力失調對集中供熱管網系統(tǒng)的安全生產和經濟運行的影響。

結束語

綜上所述，造成集中供熱系統(tǒng)熱力失調主要有溫度失調和水力失調兩種情況，針對這兩種實際情況的不同，選擇和采用不同的有針對性的解決方法，可以大大解決熱力失調問題，保證集中供熱系統(tǒng)的平穩(wěn)運行、平衡分配，促進集中供熱系統(tǒng)升級。

參考文獻：

[1]姜萍.集中供熱系統(tǒng)熱力失調的解決方法[J].科技經濟導刊，2016，12：60+74.

[2]戴亞星.熱力管網水力平衡調節(jié)問題淺析[J].黑龍江科技信息，2013，17：222.

作者簡介：

劉波（1971-），性別：男，籍貫：吉林省東豐縣，工作單位：大唐遼源發(fā)電廠，學歷：大專，職稱：工程師，研究方向：供熱工程，供熱換熱站經濟調整