礦區熱水供暖局部調節研究與應用

閻麗雯

摘 要：在建筑物中，熱水供暖系統應用的較多，能夠滿足人們的使用需求，在礦區生產中，作為重要的組成部分，必須引起高度重視。基于此，本文對礦區熱水供暖局部調節的相關內容進行了詳細分析，希望能夠起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：熱水供暖;局部調節;供熱調節;節能降耗

熱水供暖系統對建筑物供熱時，不僅要保證在設計室外溫度下，維持室內溫度符合設計值，而且要在其它的冬季室外條件下也能得到保證。不僅要求建筑物整體的平均溫度符合設計要求，而且要求房間的室溫波動在容許的范圍內。也就是說，供熱系統應當根據室外氣象條件變化而引起建筑物熱負荷的變化來調節供熱量，從而達到熱量供需平衡，即按需供熱，以保證室內溫度滿足用戶需求。要達到以上要求，不僅需要正確的設計，而且要求對供熱系統的供熱量根據熱用戶的熱負荷變化情況進行正確合理的調節，即達到熱量供需一致。

1 供熱調節的目的及原理

熱水供暖系統的供熱調節，實質上就是調節散熱器的平均計算溫度差，即調節供、回水的平均溫度，來滿足不同工況下散熱器的放熱量。根據供暖熱負荷隨室外溫度的改變而變化，對熱源的供應量進行調節控制，以便維持供暖建筑物室內所要求的溫度。當供暖系統在穩定狀態運行時，如果不考慮管網的沿途熱損失，系統的供熱量應該等于熱用戶散熱設備的放熱量，同時也應等于供熱用戶的熱負荷。

在供暖室外計算溫度t，散熱設備采用散熱器時，則有如下的熱平衡：

Q1=Q2=Q3

Q1=q1V1（t1—t）W

Q2=q2V2（t2—t1）W

Q3=Gc（t3—t4）/3600W

式中：Q1——建筑物的供暖設計熱負荷，W;Q2----在供暖室外計算溫度t下，散熱器放出的熱量，W;Q3——-在供暖室外計算溫度t下，供暖管網輸送的熱量，W;q1——建筑物的供熱體積熱指標，即熱用戶每立方米外部體積在室外溫度差為10C時的耗熱量，W/m3·℃;V1——建筑物的外部體積，m3;t——-供暖室外計算溫度，℃;t1——供暖室內溫度，℃;q2——散熱器的傳熱系數，W/m2·℃;V2——散熱器的散熱面積m2;t2——散熱器內的熱介質平均溫度，℃;G——熱用戶的循環水量，Kg/h;c——熱水的質量比熱，c=4187J/Kg·℃t3——-進入熱用戶的供水溫度，℃;t4——熱用戶的回水溫度，℃。

2 供熱調節的具體類型和方式

供熱調節分為對系統的初調節和對系統的運行調節兩種。

一般來說，無論設計得多么仔細的供暖系統，在建成投入運行時，總有某些用戶的室溫不符合設計要求。這時，可以利用預先安裝的閥門，對各支管的流量進行一次調節。使各用戶的流量達到所要求的流量。這種在投入運行初期所進行的調節，稱為供暖系統的初調節。

熱水供暖系統的初調節分為室外調節和室內調節兩部分。首先通過調節各用戶入口處和管網上的閥門，使熱水網路的水力工況（熱水管網中各段流量和各節點壓力分布的狀況）滿足各用戶的要求，然后再對室內系統的各立管和支管進行調節。引入口或熱力站通常都裝有檢測儀表，所以室外網路的處調節可以根據熱水的溫度和流量或壓差進行調節，而室內系統的調節通常只能依靠臨時觀測各房間室溫來進行調節。在供暖初期的室外溫度較高時進行初調節，隨著室外溫度的降低，重力循環作用壓差將增大，由于水泵產生的作用壓差不變，上層散熱器的循環回路的總作用壓差增加得多一些，因而系統將產生上熱下冷的豎向熱力失調。反之，如初調節在供暖室外計算溫度下進行，則在室外溫度較高時，系統將出現上冷下熱的豎向失調現象。

在初調節進行完畢后，熱水采暖系統還應根據室外氣象條件的變化進行調節，這種調節方法稱為運行調節即供熱調節。運行調節的目的在于使用的散熱設備的放熱量與用戶的熱負荷的變化相適應，以防止熱用戶室內溫度過高或過低現象。

根據調節地點不同，供熱調節可以分為集中調節、局部調節和個體調節三種調節方式。集中調節在熱源處集中進行，局部調節在熱力站或用戶引入口進行，而個體調節直接在散熱設備處進行。

集中調節的方法有下列幾種：

1）質調節——改變供熱網路的供回水溫度，運行管理簡便。網路循環水量保持不變，網路的水力工況穩定。但由于在整個供暖期中，網路循環水量總保持不變，消耗電能較多。對于有多種用戶的熱水供熱系統，在室外較高時，如仍按質調節進行供熱，往往難以滿足要求。

2）量調節——改變供熱網路的循環流量。進行集中流量調節時，在熱源處隨室外溫度的變化，不斷改變網路循環水量，但網路的供水溫度保持不變。在運行中，不斷地隨著室外溫度的變化而改變網路流量也難以運行管理，所以流量調節往往作為集中質調節的一種輔助方式，對局部供暖系統作輔助性的調節。

3）分階段改變流量的質調節。是在供暖期中按室外溫度高低分成幾個階段。在室外溫度較低的階段中保持較大流量，而在室外溫度較高階段保持較小流量。在熱水供暖系統中，一般可選用兩臺不同規格的循環水泵，其中一臺循環水泵的流量和揚程按設計計算值的100%選擇，另一臺循環泵按設計值的75%選擇。多種容量的循環泵在一定程度上可以互為備用，采用分階段變流量的質調節時，熱水供暖系統中可以不設備用泵。這種調節方法綜合了質調節和量調節的優點，既較好地避免了垂直損失，又顯著節約了電能。

4）間歇調節——改變每天供暖時數。即當室外溫度升高時，不改變網路的循環水量和供水溫度，而只減少每天供暖時數。間歇調節可以在室外溫度較高的供暖初期和末期，作為一種輔助的調節措施。即網路的流量和供水溫度保持不變，網路每天工作總時數隨室外溫度的升高而減少。

計算公式如下：n=24（tn-tw）/（tn-tw1）h/d

式中：tn——供暖室內計算溫度，℃;tw——間歇運行時的室外溫度，℃;tw1——與間歇供暖時采用的網路供水溫度相對應的室外溫度，℃;

5）局部調節——針對性的對某一部分的調節，就是在質調節和量調節的基礎上，對局部仍然存在的問題的調節。

礦區往往地勢高低落差大，供熱管網戰線長，政策性改造頻繁，由于環保措施的進一步落實，平煤系統原有的鍋爐—蒸汽采暖，逐步被熱電廠—熱水供暖系統所替代，原有的蒸汽供暖系統改造為熱水供暖系統。

上一年度采暖季，平煤一礦運行的三個汽水熱交換站包括鍋爐房熱交換站、南風熱交換站和平煤一礦職工醫院熱交換站。礦區熱用戶在礦區辦公院內外辦公樓大部分供熱系統由原來的蒸汽采暖改為熱水采暖系統。采暖樓戶標高差大，樓型各異，隨著礦井擴產擴建，和環保項目落地。出現一批供暖壓力失衡現象，例如礦院外新區隊辦公樓是由原建的蒸汽采暖系統后改建的熱水采暖系統。近一個采暖期該樓的供暖系統由于上述原因的才供暖壓力失衡問題，該辦公樓采暖基本上處于癱瘓狀態。新區隊樓位于鍋爐房熱交換站供暖系統的末梢、地勢的最低點，供熱距離過遠，在運行工況時出現了回水壓力不足，回水不回的狀況，熱水供暖系統是一個密閉的系統，回水回不了散熱器就沒有熱水循環，供水管和回水管之間的壓差在網路末端最小。與熱水管網直接連接的用戶系統，無論在網路循環泵運行或停止時其回路水管的測壓管水頭都必須高于用戶系統的充水高度。以防系統倒空吸入空氣，破壞正常運行和腐蝕管道。新區隊樓正是一個熱水供熱管網末端的一個供回水壓差基本平衡的一個自行封閉系統無法循環。通過現場測量面積，高差，溫差，現管徑，對照查閱原設計圖，通過查閱《熱水供暖系統管道阻力》《熱水網絡水力計算》等設計資料結合現場測量數據重新繪圖計算、對比應用。在用戶入口的回水管上安裝水泵，抽引用戶系統的回水壓入外網的回水干管。使該樓的供回水系統產生壓差，正常循環運行。

3 結束語

熱水供暖系統的供熱調節，是把建筑物看成一個整體的供熱對象，來維持建筑物室內溫度的平均值和設計要求的溫度相一致，達到供暖系統的最佳工況。

參考文獻

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