集中供熱一次管網水力失調的預防與糾偏

劉昊

大連東山熱力有限公司 遼寧大連 116600

在集中供熱中，熱網調節能力、管理水平的高低，對供熱管網的安全穩定及經濟運行有很大影響，同時也直接影響到熱用戶室內溫度，但是在熱網運行過程中，水力失調是很常見的問題，在此，筆者通過幾年的工作經驗，著重分析了水力失調的預防及處理辦法，供大家參考。水力失調：在供熱管網中，由于各種原因的影響，使各熱用戶的實際流量與設計要求流量不符，導致不熱或過熱，稱為水力失調。

1 供熱系統出現水力失調的原因分析

1.1 根本原因

在正常運行情形下，熱網無法在節能的前提下滿足熱網上所有熱用戶所需流量，即存在阻力不平衡的因素。

1.2 客觀原因

水力失調的客觀原因有很多，主要包括：

（1）管網設計不合理。管網設計是根據水力學理論進行選材，但是實際運行當中所需選擇數據一般偏小，而設計人員選擇時為保證數據在任何情況下都能正常使用，所選管材管徑都會偏大，這就造成管網完工后近端用戶溫度容易偏高，遠端用戶偏低的情況，水力失衡情況較嚴重[1]。

（2）供熱系統中熱負荷變化較大，由于集中供熱的環保經濟等特性，近年來我國大力提倡集中供熱，拆除區域鍋爐房等污染源，導致供熱企業每年都會新增大量熱用戶，供熱系統熱負荷變化較大，管網流量同時也需增大，也需再次進行管網流量分配，這也會導致水力失衡。

（3）在運行中，管網部分管段及節點或者閥門附近會出現磨損，管網銹蝕，結垢等情況，管網長期運行后，甚至會出現閥門銹死、管網磨損漏水等狀況，嚴重加大管網阻力系數，管網無法滿足平衡要求，同時也會增大系統總流量，造成熱浪費。

（4）熱網平衡軟件計算方法出錯以及智能程度不足。在21世紀的今天，供暖行業與時俱進的發展，大部分供熱企業已經在使用熱網平衡軟件輔助水力調節，但是如果軟件智能程度不足，或者是根本計算方法出錯等，那將導致整個熱網出現波動，出現水力失調[2]。

2 水力失調的預防措施

2.1 硬件措施

（1）供熱企業需在熱源出口加裝流量計，判斷整個熱網流量是否不足，這是水力平衡的先決條件。（2）在熱力站一次網回水加裝流量計及電控閥，判斷流量是否滿足供熱需求，也就是資用壓頭能否滿足供熱，當流量不滿足時，可使用電控閥的開關控制熱力站流量。

2.2 軟件措施

在供暖準備期，我們必須使用水力計算來確定管網熱量的冗余及不足處。一般來說，計算水力平衡只計算一次管網上所有熱力站的資用壓頭是否滿足條件，當所有熱力站資用壓頭均滿足運行條件時，即可滿足站內二次管網所需熱量，達成溫度的初平衡，只有當一次管網調節平衡，才能夠進行室溫調控等精細化調整[3]。

3 解決集中供熱管網水力失調的方法

3.1 通過附加阻力的方法解決熱力站資用壓頭剩余的問題

在設計熱網系統的時候，熱網上各個熱力站的供熱負荷以及流量不可能完全一樣，也就是說各個熱力站的實際阻力不可能完全相同。熱源處的循環泵流量，揚程等參數是根據熱網上各個熱力站換熱器以及管網等阻力損失來確定的，所以說，只要設計沒有失誤，當除去最不利環路的阻力，其余各環路都有一部分當剩余壓頭，為了保證水力平衡，這部分剩余壓頭需要在供熱開始前加以消除。現在大部分供熱企業已經在使用熱網平衡軟件進行輔助調節，實際使用中，我們使用的是根據二次網供回水平均溫度來調節各個熱力站流量，也就是通過這個指標來開關閥門增大或者減小熱力站資用壓頭，可以有效解決水力失調問題。這種加裝自動調節設備解決剩余壓頭，能夠讓各個支線達到阻力平衡的方法，稱為附加阻力平衡技術。該技術的最大優點就是能夠使循環泵達到最佳工況的同時，還能平衡熱網，節約多余熱量，對供熱企業來說，具有明顯節能效果[4]。

3.2 通過附加壓頭解決熱力站資用壓頭不足的問題

當熱源的循環水泵出現揚程不足，或者說熱網超供熱半徑運行時，僅僅通過附加阻力的辦法對熱網進行調節是不能達到水力平衡的，除非對循環泵進行更換或者改變一些管道的型號規格，眾所周知，一臺大型循環水泵造價不菲，而且很多熱源處場地有限，沒有更多地方安裝大型循環水泵，且現如今管道一般都是直埋，在路面更換管道不僅手續復雜，費時費力，同樣耗資巨大，這不符合企業的經濟效益。實際中，我們一般通過在熱力站一次網回水安裝加壓泵來彌補資用壓頭不足的問題，這種使得各環路達到阻力平衡的辦法，稱為附加壓頭平衡。這種技術僅需要一臺小型水泵就可解決熱網中某一個熱力站的資用壓頭不足問題，而且企業技術改造工程量小，具有省時省力，安全高效的特性。

3.3 在管網實際運行當中解決問題

首先，在供暖準備期，統計上個采暖季供熱效果較差熱力站，加裝或更換回水加壓泵，同時更換上個采暖季發現的一次管網跑冒滴漏處管道，對電控閥等設備損壞、失靈的進行更換，確保下個采暖季高效穩定運行。其次，在運行當中，組織專門人員定期檢查管網關鍵節點及管網薄弱點，發現問題，及時處理，確保系統水力平衡，保證設備完好性。最后，在運行當中，熱網上的熱力站出現停電，漏水情況經常發生，在熱力站退出或者加入熱網時，要及時調節熱源處循環水泵資用壓差，重新平衡管網，防止資用壓頭過剩或者不足情況發生[5]。

4 結語

對于供熱企業來說，水力失衡是經常出現的問題，管理人員必須熟悉熱網工況，提高運行人員調節能力，重視熱網初調節，做好熱網初調節，才能最大可能避免大面積熱網不平衡的發生，使熱網安全穩定經濟高效運行，保障廣大熱用戶溫暖過冬。