簡述供熱系統二次網平衡調節的方法

張瑞雪

摘要：作為在建筑能耗中占比巨大的冬季供熱能耗，在實際運行過程中有非常大的節能降耗潛力。隨著供熱企業對國家能源使用的長遠目標的認知加深，在供熱系統運行產生的水、電、熱等能耗也越來越受到企業重視，但由于現存建筑物的時間跨度較長以及施工標準的不同導致供熱系統二次網運行中“大流量，小溫差”的問題還普遍存在。結合供熱系統二次網的實際運行情況，以及對二次網平衡調節相關問題的解析，本文總結出一種效果不錯的調節方法。

關鍵詞：供熱能耗;節能降耗;供熱系統二次網;平衡調節;調節方法

1引言

近年來，隨著大量建筑拔地而起，建筑能耗問題已經被社會普遍關注。據有關研究表明，社會總能耗中的30%左右被建筑能耗所使用。而在建筑能耗中，冬季供熱能耗與夏季供冷能耗占比達到65%，其它諸如熱水供應、電氣設備、炊事等能耗共同占比35%。在此能耗占比下，冬季供熱能耗占到了建筑能耗中的32.5%左右。因此，冬季供熱能耗的主動節約是達成國家可持續發展長遠目標中非常有潛力的一項工作。

供熱市場的快速發展，讓多數供熱企業在供熱系統一次網投入了相當多的人力物力。電動閥、微電腦控制柜等自動化設備的出現，讓一次網的運行管理水平有了很大的提升。而在供熱系統二次網這個與熱用戶之間的情況更敏感，管路走向更為復雜的系統中，管網失衡的問題還普遍存在。為了解決二次網失衡導致的末端不熱，多數供熱企業不得已采取超出設計之外的運行模式，使得水、電、熱等能耗大幅增加。

從解決二次網不平衡的途徑來看，加裝自力式平衡裝置是最好的辦法。但對于企業來說，大部分現存的二次網加裝自力式平衡裝置需要的巨大投資規模是難以承受的。相較而言，通過二次網平衡調節解決水力失衡問題的方式更為可行。

2 二次網平衡調節的目的

首先，從供熱效果的角度出發，在二次網中除了個別因堵塞或在注水期間積氣導致的部分管網循環不良等原因之外，實際上供熱期中室溫不達標的用戶，多數還是處在二次網系統的最不利環路上，即供熱行業中經常提及的末端。因為此環路的循環流量相對不足，供熱效果自然不盡人意。針對這一普遍問題，假如只是提高二次網循環流量，同時增加一次網流量，提升二次網供回水溫度，雖然能減輕末端不熱的嚴重程度，但同時也會形成處在管網前端用戶室溫大幅超高的結果。再從能耗角度來看，循環流量的增加會直接導致運行水耗上升，并且循環泵的功率與其流量的三次方成正比，循環流量的增加也會使得電耗水平大幅上升。并且，據相關研究成果表明，總耗熱量中的30%是由二次網失衡而損失掉的。

上述問題通過二次網平衡調節，既可以節省一次網流量，從而達到整體節能降耗的目標，又能夠兼顧二次網各個環路的供熱效果，可謂是一舉兩得。

3 二次網平衡標準的確定

在平衡調節中評估平衡效果的標準有兩個，一個是回水溫度平衡，另一個是流量平衡。從兩者的調節過程來看，以回水溫度為標準的平衡調節在實際操作過程中往往不能直觀的看到。一方面，由于二次網系統規模大小不一，水溫變化也會有一定的滯后性，自調節開始到回水溫度穩定，周期往往不能確定。另一方面，受管網建造期間從設計到施工等環節成本控制的影響，多數二次網一般不會加裝溫度計及其它管網配套附件，以至于不能直接得到溫度值，而通過測溫槍等儀器對管壁溫度進行測量，也會因為環境因素讓結果偏差較大，使得回水溫度測量數據失準，因此，以回水溫度平衡為標準在實際運用中的難度較大。而經過超聲波流量計測量，能夠相對快速并準確的得到管網流量數據，之后再根據計算出的流量就可以進行調節。所以以流量平衡為標準的可操作性更強。

4 二次網平衡調節的方法

二次網的水力失衡可分為水平和垂直兩種。而能否消除水平失衡對調節效果來說更為重要。本文也主要針對水平失衡調節進行探討。通過對以往阻力法，比例法等方法的分析，結合一定的實踐經驗，本文總結出一種稱為“供暖系統二次網實際流量分配法”的方法。其具體過程如下：

第一步：分析目標小區往年的單位面積熱指標，通過公式：

Q=GC（tg-th）

反向推導出單位面積流量G，用此流量乘以目標機組的供暖面積就可以確定目標機組循環泵的循環流量預設值。

第二步：由于二次網外部管路的情況不一，實際運行情況中往往與換熱站內的循環泵出力不相符，所以在確定好的換熱站內循環流量后，再對二次網外部管路的所有支路進行流量測量核準，如所有支線管路流量能與換熱站內循環泵總出量相吻合，則說明此二次網的運行效果良好。不能吻合是由于管網環路存在問題，出現了阻力偏差。無論哪種情況，均使用外部支管總流量進行平衡分配。

第三步：用外部支管總流量除以目標機組的供暖面積就得出了單位面積流量的預設值，再用此單位面積流量乘以各個支路所帶的總面積，就得到了支路流量預設值。

第四步：配合超聲波流量計對所有支路進行按照預設值調整，首先將流量偏高的環路按照從前到后的順序依次調整到預設值，調整結束后，進行一遍所有支路的整體流量測量。因為“水”這一介質的物理特性，需要進行至少兩遍調整之后，就可以達到與預設值基本相符的結果。平衡調整會使外部管網阻力加大，總循環流量會因為外部管網阻力的變大而減小，此結果是正常情況。

5 ?總結

在二次網實際運行中采用該方法調節以后，流量的失調得到了明顯的減弱，調整效果比較明顯。該方法的調節效果及準確性，與大量的實踐密不可分。供熱技術人員應該在實踐過程中不斷積累經驗并完善此方法，以達到熟練掌握的目的。

在快速發展與能源日益緊張的當前社會形勢下，盡己所能的對二次供熱管網做好平衡調節，以按需均衡供熱為目標，做到供熱的節能減排，是每一位供熱工作人員的義務與責任。

參考文獻：

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