小區供熱系統節能運行分析

臧增軍　張少華　胡文強　陳坤　范澤鵬

摘 要：定州熱力有限責任公司供熱范圍內某小區供熱后存在電耗高、效果不佳的情況。文章對該小區供熱系統進行診斷分析，從熱源、熱網、熱用戶三個方面分別就供熱現狀進行分析，然后根據采暖現狀分析結果得出節能的有效途徑，最后提出節能方案。

關鍵詞：集中供熱；節能優化；水力失調

中圖分類號：TU995 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）15-0129-02

Abstract： The heating within the scope of a community in Dingzhou Thermal Power Co.， Ltd. has a high power consumption， and poor effect. In this paper， the diagnosis and analysis is made of district heating system， and from the heat source， heat network， and heat users， the paper analyzes the current situation of heating， and then comes up with an efficient approach to energy saving， according to the results of the analysis of the current situation of heating energy.

Keywords： central heating； energy saving optimization； hydraulic imbalance

1 概述

定州市熱力企業一共擁有熱力站99個，總的供熱面積達到1000萬m2。熱源全部來源于電廠，冬季供暖時間為11月15日～次年3月15日，一共120d。供暖后某小區供暖效果差，且熱力站電耗高。對該小區供暖系統進行了節能分析，并提出了節能方案。

該小區位于河北省定州市，建于2010年，小區分為南區、中區、北區三個部分。具體詳見表1。

該小區采暖方式均為地板輻射采暖，熱源為小區換熱站，市政管網將高溫水通過管道輸送到小區換熱站，在換熱站中高溫水通過換熱器將熱量傳遞給小區庭院管網，然后庭院管網將熱量傳遞給用戶。小區換熱站內1-3#換熱機組分別為小區北、中、南三個區供熱。

2 供暖系統分析

2.1 熱源

該小區熱源為小區換熱站，站內有3臺板式換熱機組，分別為南、中、北區供熱。三個區域供水總管管徑均為DN350，回水則在外網處匯成一支DN500的總管回到換熱站，在換熱站內再分三路分別進入三臺機組，導致三臺機組水力工況不獨立，不利于各機組的正常運行。

通過對該小區換熱站進行現場踏勘，三個區分別設置6MW換熱機組一臺，板換2臺，循環泵2臺。運行參數為南區二次供回水溫差3℃，中區供回水溫差為6℃北區供回水溫差為4℃。

從運行參數看，1、2#機組二次側供回水溫差尚可，3#機組供回水溫差較小，這是由于三個區域共用一支DN500的回水管，導致站內回水溫度相差無幾，同時南區機組偏小，換熱量小，使得供水溫度偏低，導致溫差較小。

對該換熱站內各機組的板式換熱器功率進行校核，根據實際情況，供回水溫差取10℃，熱指標取55W/m2，富裕系數取1.2。經過計算，該小區換熱站內1、2#機組板換功率滿足供熱要求，但3#機組板換功率偏小。

對該換熱站內各機組的循環泵進行校核，根據實際情況，熱指標取55W/m2，站內損失取12mH2O，南區管網最不利環路長度為1640m、中區管網最不利環路長度為1660m、北區管網最不利環路長度為2000m，末端用戶的壓力損失5mH2O，富余系數取1.2。經過計算，該換熱站內各機組循環泵均滿足要求。

通過以上校核結果可知，1、2#板式換熱器機組滿足供暖需求，3#板式換熱器機組板換功率偏小，循環泵額定流量及揚程均小于其他兩臺機組，導致3#機組出力不足，二次側供水初始溫度較其他機組要低。

2.2 熱網

該小區換熱站位于小區的最南端，換熱站出三路DN350的供水管分別為三個區供熱，回水匯成一支DN500的回水管。

對該小區庭院管網布置圖進行了分析以及對小區內各單元總管管徑進行了校核之后，發現目前存在的主要問題有：

（1）校核計算結果表明，南區部分單元入口管徑偏小，比摩阻較大，阻力偏大，導致南區庭院管網系統阻力偏大，流量分布不均。

（2）該小區庭院管網中部分支路分支數量過多，如圖1所示，一支供暖分支，為小區十個單元供暖。管路水平失調嚴重，近端分流過大，導致末端流量不足，室內溫度不達標。

2.3 熱用戶

對住戶采暖現狀進行現場踏勘，發現目前小區存在熱力失調現象，即部分用戶室內溫度不達標，如南區22#樓2單元西側用戶，室內溫度僅15-16℃，但也有部分用戶室內溫度過高，最高達25℃。

根據用戶反映情況，南區供熱狀況普遍不佳。經測試，南區大部分單元存在流量偏小的情況，導致其難以達到供暖需求。

根據現場踏勘結果，發現部分入戶支管存在堵塞現象，即小區住戶所在單元流量滿足供暖需求，但入戶流量較小，達不到供暖需求。

由于熱用戶室內散熱設備維護不到位，導致散熱器或者入戶支管管道銹蝕嚴重，結垢、堵塞，增大系統阻力，增加運行能耗。

根據設計規范，室內客廳及陽臺之間的門洞要有推拉門作為隔斷，但是由于開發商為節約成本以及用戶為了客廳的采光，往往不為其安裝隔斷，導致客廳的熱量向陽臺散失，降低室溫。

3 小區節能運行方案

為了保證板式換熱器的高效運行，對板式換熱器的日常維護管理必不可少，首先是防止水垢的形成、腐蝕，結垢對于板式換熱器的影響是致命的，不僅影響換熱效果，而且還增大阻力。雖然現在換熱站內均設有軟化水系統，但是對于水的化驗以及軟水器的檢查要提高頻率，運行人員在運行過程中一定要保證水質合格。此外，通過板式換熱器結垢的特性來看，板間流速越大越不容易結垢，因此，控制板式換熱器的流量在一個合理范圍內也是減小結垢的有效措施。另外，供曖季結束之后，要加強對板式換熱器的結垢程度進行清理和檢查，確保下一個供暖季的平穩運行。

在觀察中區流量分布情況之后，發現該區大部分單元流量均偏大，所以建議將循環泵的頻率降低2Hz，來降低轉速，從而降低流量。

熱力運行應當避免用“大流量小溫差”的運行模式來解決熱力系統的水利失調問題，正確的做法是應當調節和改進二次管網。

在該小區兩臺循環泵并聯的情況下，為了提高水泵的運行效率，應當降低管網阻力。

小區管網系統中雜質較多，過濾器堵塞情況較多，需加強類似情況的處理。另外，需要注意的是，根據熱量表數據顯示流量不足，并且入戶過濾器已經清理過時，應該注意對熱量表濾網的檢查，清洗過濾器的同時對熱量表進行清理。

換熱站內管網要做好保溫，減少站內損失，對于管網中單元立管以及入戶支管的保溫也要加強維護。

加強供熱管網的維護工作，根據換熱站的補水率，來判斷是否漏水嚴重，盡量減少漏水熱損失。

對于該小區的庭院管網水力失調問題，要進行一系列的調試，對關鍵點進行監控調整，調整思路是調小流量過大的單元，然后監測原先流量不達要求或剛好滿足要求的單元，而調整目標是使各居民樓單元流量達到計劃調整流量左右。以此來降低管網中的水力失調問題。

在客廳以及陽臺之間的門洞處安裝推拉門作為隔斷，防止熱量散失。

4 結束語

通過對該小區供熱系統的分析，對該系統存在的問題從熱源、熱網及熱用戶三方面進行了研究，并且提出了節能運行方案。通過實際運行，達到了較好的效果，電耗、熱耗下降15%，且供熱效果得到了較大改善。

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