熱力管網水力失調的表現與解決措施

張洪瑋

?：隨著我國經濟的高速發展，建筑總能耗逐年上升。供熱行業在能源消耗、污染物排放方面占有相當大的比例。本文在詳述水力平衡調試重要性、水力失調原因和水力平衡調節方法的基礎上，結合實際項目案例，敘述了水力平衡調節在提高供熱質量和降低成本支出的重要性。

：供熱管網;水力平衡;調節方法

供熱管網是由眾多串并聯管路和用戶連接組成。由于設計、施工運行等方面的原因造成供熱管路的水力平衡失調[3]。供熱系統的水力平衡失調會造成用戶冷熱不均和熱費收繳困難等現象。目前，供熱系統普遍出現水力失調現象。對于近端用戶，供熱熱媒實際流量是設計流量的2～3倍，造成近端用戶室內溫度過高現象[4]。對于遠端用戶，供熱熱媒實際流量低于設計流量，出現室內溫度不達標導致部分用戶私自放水，造成水資源的浪費。供熱公司為使用戶室內溫度達標，往往會提高供熱溫度熱參數或者增加熱媒介流量。這些方法雖能滿足遠端用戶的供熱需求，但會造成近端用戶室內溫度過熱、系統能耗增加、熱源效率降低等一系列問題。為解決上述問題，保證供熱質量、為實施計量供熱創造條件、發現和解決存在的問題，完善供熱系統就需進行專業的水力平衡調試工作。

引起供熱系統水力失調的因素眾多，主要總結為以下幾點：

2.1設計負荷失真，選型不當造成管網水力失調。為實現各回路的水力平衡，往往通過調整各回路管徑等方式使各個回路的阻力盡可能相等。但由于管徑具有固定規格而非連續變化，實際運行中沿程阻力、局部阻力與設計情況存在差別，使得供熱系統在運行時并不能直接達到設計的狀態，造成水力失調。

2.2在施工過程中，由于材料供應不及時、工期延誤等原因，施工隊為趕工期，施工工藝無法滿足設計要求和相關規范，出現偷工減料和雜物進入供熱管網造成局部堵塞，甚至出現過濾器等設備閥門裝反等問題[5]。

2.3在運行過程中，一些老舊小區大部分用戶屬于陳舊的上供下回式單管系統設計，老式系統在熱網流量、熱量調節方面有很大的欠缺之處，老舊管網中閥門節點普遍存在生銹現象。用戶私拆、室內管線布置更改及室內散熱器更換，從整體上均使管網特性產生變化。管網局部用戶的變化使得流量分配與原來的情況不符，這時的管網特性需要重新分配流量來解決新產生的水力失調狀況。

3.1供熱能力分配不均熱力管網系統在進行供熱的過程中出現水力失調時，首先會使得供暖體系相關設備運轉異常甚至是性能變差，最為直接的表現就是耗能增大且城市樓層居民供暖不均。部分居民家中供熱溫度太高或者太低，甚至一些樓層徹底停暖，這給人民生活帶來了極大的困擾。如果單方面地加大供熱溫度和供熱流量，雖然能夠解決居民供熱的一些問題，但是這種做法會產生巨大的資源浪費和能耗損失。所以最根本的解決方案還是要調節熱力管網水力平衡，從根源上保障供暖的質量。另外，熱力管網系統中的排水、排氣等管道發生損壞也會造成水力失調，引發一系列不同程度上的供暖問題。

3.2供熱性能的驟增驟減在實際操作熱力管網設備的過程中，由于工作人員的一些失誤，沒有按照規定操作讓設備運轉達到預定狀態，造成供暖系統水力失調;施工過程中的不穩定因素、供暖設備長時間工作導致的機械磨損、熱力管網排放管道的損壞等等原因都會使得供暖性能發生變化。在這種情況下，供暖性能或驟增或驟減，這極大的變化與原來平衡狀態下的性能存在巨大反差。因此會破壞原有的水力平衡，造成失調的局面，進而影響整個熱力管網系統的正常運行，影響城市居民生活質量。

3.3管理系統紊亂城市居民生活供暖情況大致為冬季供暖夏季停暖，而且城市發展帶動人流量增加，使得熱力管網系統相關管道設備增加。在冬季整個城市對供暖的需求極大，面對寒冷的天氣，更多的人選擇私接亂改來進行取暖，紊亂的設備連接給熱力管網管理系統帶來了巨大的壓力。還有一些居民選擇在夏天停止供暖的時候對家里的供暖設備進行拆除，這也會造成熱力管網水利失調。由于城市居民對供暖設施的擅自改造，使得區域供熱出現異常，導致很多居民私自放水，給企業帶來經濟損失的同時還帶走了大量的熱能，導致管網供熱效果每況愈下，形成了惡性循環。

近年來，國內專家學者和企業單位為解決系統水力平衡調節的問題進行深入研究和探索，總結得出主要供熱管網水力平衡調節方法有溫差法、比例法、CCR法和綜合調節法研究。其中，溫差法是固定管網供水溫度，反復的測量用戶和熱源總部的供回水溫差，根據用戶規模和溫差程度確定依次進行調節，此方法調節周期長且只適用于保溫效果好的供熱管網。比例法是利用兩臺便攜式超聲波流量計和步話機實現對兩個可測得流量的閥門進行調節，此調節方法對兩名調試人員操作要求高，操作難度大，容易出現失誤。CCR法是在嚴格的對全系統進行阻力分析計算的基礎上，對全系統實行一次調整的新方法，它由采集數據、計算機計算和現場調整三步構成。此調節方法水力平衡效果較好，是未來發展的方向。綜合調節法研究有兩種調節形式，一種為在管網的設計階段為使支管線及各熱用戶水力平衡;二是在管網精細調節時在熱用戶入口處或支管線上裝設流量測孔，并配備一臺便攜式水力平衡測試儀通過流量測試、計算、再調節，從而實現管網的最終水力平衡。

增強檢查、監督的力度，增強供暖設備性能為了能夠建設較強性能的熱力管網系統同時盡量的避免水力失調的現象，也能使居民得到更好的供暖體驗，就要采取增強檢查、監督的力度，增強供暖設備性能的方法。加強檢查具體體現在對供熱系統構造部位的仔細檢查和對工作人員實際操作的嚴格檢查。在建設熱力管網之前要進行嚴謹的勘測以后才可以制定相應的設計方案，與此同時也應當注意供暖系統的技術方面：現場施工人員要切實保證施工與設計圖的一致，認真檢查在實際操作過程中的問題。在供熱過程中要認真檢查各個環節的運行情況和操作方法，減少因人為因素而造成水力失調的情況，進而保護了供暖設備的安全性，增強了其工作性能。另外，熱力管網相關部門也應當貢獻力量，通過更加詳細的責任劃分，使得每一個環節都有專人負責，將一切可能出現的問題扼殺于搖籃中：比如可以明文規定哪一個環節出現故障由管理該部分的人員負責，對于存在盜取供熱系統相關設備或者其他物資用于利益買賣行為的公民采取相應的法律懲治，并嚴厲禁止居民私自改造供熱設備。通過法律的手段來保障熱力管網的管理，保障其供熱的安全。

綜上所述，對熱力管網水力系統有了一些了解以后，就能夠對癥下藥，在發生水力失調的現象時可以科學有效的進行處理，減少其帶來的經濟損失和居民不便等問題。積極創造一個供暖充足有效的城市熱力管網系統，增強企業供暖發展與城市經濟效益。確保了各個熱力入口的實際流量達到或接近了需求流量，保證小區在現有條件下的供熱質量，保證了大多數用戶的穩定供熱。使系統從設備性能、運行方式、維護管理等方面具備了實施變流量運行的計量供熱條件，為今后該小區實行計量供熱奠定基礎。

[1]?劉海柱，丁洪濤，李童瑤，郭陽陽，趙光普.我國民用建筑能耗現狀及發展趨勢研究[J].建設科技，2018（8）：10-11.

[2]?丁德平，孫超.城鎮供熱系統節能技術措施[J].林業科技情報，2007（4）：50-51.

[3]?宋揚.淺談二次網水力平衡調節[J].中國新技術新產品，2013（11）：153.