淺談供熱運行調(diào)節(jié)常見問題及改進措施

馮偉偉

（太原市熱力集團有限責任公司，山西太原 030001）

0 引言

供熱系統(tǒng)在現(xiàn)代化城市發(fā)展中十分常見，與現(xiàn)代人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)，近年來，我國供熱事業(yè)發(fā)展十分迅速，供熱系統(tǒng)在運行調(diào)節(jié)方面經(jīng)常會出現(xiàn)一系列問題，從而也會降低系統(tǒng)運行質(zhì)量，不能為廣大居民和用戶提供滿意的供熱效果，因此，供熱企業(yè)和運行維護人員務(wù)必對這個問題提高重視程度，迅速采取有效措施，以提高供熱系統(tǒng)運行效果，促進我國供熱事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 供熱運行優(yōu)化調(diào)節(jié)的必要性

現(xiàn)階段，很多現(xiàn)代化城市在發(fā)展過程中都開始普及集中供熱方式，而保證供熱管網(wǎng)的科學(xué)、高效運行，也成為眾多國家的研究課題。近年來，城市在進行集中供熱的過程中，普遍會出現(xiàn)房間溫度過高的現(xiàn)象，在此情況下，很多居民用戶都會選擇開窗散熱，通過這種方式對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)，但如此卻浪費大量的能源，因此必須要找到一種既能保證居民室內(nèi)溫度舒適，又有助于節(jié)約能源的供熱系統(tǒng)運行方式。就目前實際發(fā)展現(xiàn)狀來看，在城市室內(nèi)采暖工作當中，基于對流散熱的散熱器屬于比較普遍的方式，隨著室外氣溫的實時變化，采暖熱負荷也會產(chǎn)生有一定規(guī)律的變化，供熱調(diào)節(jié)便是以這一特征為依據(jù)，以實現(xiàn)室內(nèi)供熱效果的有效提升[1]。

2 城市供熱運行調(diào)節(jié)常見問題歸納

2.1 水力失調(diào)

在供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)中，系統(tǒng)水力失調(diào)屬于比較常見的問題，一般包括垂直失調(diào)和水平失調(diào)兩個方面，無論出現(xiàn)哪一種問題，都會對供熱效果產(chǎn)生直接影響，但兩者之間也存在一定差異。所謂垂直失調(diào)，主要就是以垂直面為基礎(chǔ)，散熱器流量與設(shè)計值之間存在偏差，從而直接導(dǎo)致樓層垂直受熱不均的問題，而水平失調(diào)主要就是以水平面為基礎(chǔ)，散熱器流量與設(shè)計值之間存在偏差，從而導(dǎo)致遠端冷、近端熱的現(xiàn)象。正常情況下，出現(xiàn)垂直失調(diào)和水平失調(diào)的問題都與配置不當息息相關(guān)，例如，很多建筑在建設(shè)的過程中，都會選擇高揚程、大流量水泵進行配置，在溫差較小的環(huán)境下運行時，就會直接產(chǎn)生熱量浪費的問題，不僅運行成本高昂，同時還會導(dǎo)致水力失調(diào)現(xiàn)象[2]。

供熱系統(tǒng)運行過程中之所以會出現(xiàn)水力失調(diào)的問題，原因主要包括以下幾個方面：①在熱網(wǎng)設(shè)計方面存在問題，在對熱網(wǎng)進行設(shè)計的過程中，很多設(shè)計人員都會過度關(guān)注不利點資用壓頭，不能進行綜合全面的考慮，從而導(dǎo)致設(shè)計與實際存在較大偏差，如果不能很好地進行熱網(wǎng)調(diào)節(jié)，就會直接導(dǎo)致水力失調(diào)問題，各樓層熱量無法均勻分配；②熱源輸送能力和水力失調(diào)問題密切相關(guān)，隨著供熱面積的擴網(wǎng)速度加快，管段流通能力也會出現(xiàn)不足，如果不能對管網(wǎng)進行及時改造，就會直接產(chǎn)生水力失調(diào)的問題；③水泵選型也很關(guān)鍵，如果能夠?qū)峋W(wǎng)進行科學(xué)合理的設(shè)計，相反若是水泵選型偏大，便會導(dǎo)致熱網(wǎng)實際循環(huán)流量與設(shè)計值存在偏差，必然出現(xiàn)水力失調(diào)的現(xiàn)象。

2.2 系統(tǒng)積氣

在系統(tǒng)低壓低速位置，管道熱水內(nèi)溶解的氣體會自動析出，并在系統(tǒng)局部或散熱器內(nèi)部聚集在一起，隨著補水量的不斷增加，所析出的氣體也會隨之增多，這些都會對管道散熱和流通效果產(chǎn)生直接影響。如果采暖系統(tǒng)的損失水量很大且補水最大出力也滿足不了運行要求，那么便會造成系統(tǒng)倒空，所謂系統(tǒng)倒空，主要就是指系統(tǒng)局部存在真空，使氣體大量的進入系統(tǒng)。

2.3 系統(tǒng)壓力波動

供暖系統(tǒng)在運行調(diào)控過程中時常存在壓力波動的問題，正常運行時，若系統(tǒng)定壓點的設(shè)定值在設(shè)計規(guī)定范圍，那么隨著壓力的不斷降低，系統(tǒng)也會越來越缺水，隨著系統(tǒng)壓力的不斷升高，散熱器還有可能會出現(xiàn)爆裂的問題。就目前實際發(fā)展現(xiàn)狀來看，大多數(shù)城市供暖系統(tǒng)的補水量都遠遠高于實際所需，并且會優(yōu)先選擇高揚程、大流量的補水泵，在系統(tǒng)補水過程中，如果速度較快，系統(tǒng)會在較短的時間內(nèi)被充滿，從而也會在無形當中為系統(tǒng)施加過高壓力，最終產(chǎn)生壓力波動的問題[3]。

3 城市供熱運行調(diào)節(jié)常見問題的解決對策

3.1 水力失調(diào)

在供熱系統(tǒng)運行調(diào)控過程中，針對水力失調(diào)的難題，我國相關(guān)部門必須要予以重視，實踐過程中，一般可從以下幾方面入手：①對于水平失調(diào)的問題，工作人員首先就是要做好現(xiàn)場檢查工作，對各樓層調(diào)節(jié)閥進行安裝，同時還要保證其性能良好，功能正常穩(wěn)定發(fā)揮，在供熱系統(tǒng)正式供熱之前，需要做好很多初期調(diào)節(jié)工作，另外，還要對流量調(diào)節(jié)閥、遠傳智能水力平衡閥等進行安裝，通過這種方式能夠有效緩解樓層受熱不均的現(xiàn)象。還可以設(shè)置換熱站、樓棟、室外采集的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，通過這種方式對熱網(wǎng)系統(tǒng)運行進行調(diào)節(jié)與監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；②對于垂直失調(diào)問題，相關(guān)運行人員應(yīng)把調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定良好的閥門安裝在進戶供熱支管或樓棟系統(tǒng)立管位置，以實現(xiàn)對整體供熱系統(tǒng)的精準調(diào)節(jié)與平衡，目前。該方法應(yīng)用比較普遍，且可節(jié)約大量成本、除此之外，運維人員還可以將水力平衡閥安設(shè)在換熱站內(nèi)二次網(wǎng)各分支出口位置，通過這種設(shè)計對分支之間的流量進行平衡，通過將溫控閥設(shè)置在散熱器入口支管位置。能夠更加精準地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，從根本上緩解室內(nèi)冷熱不均的問題。與此同時也更加有利于節(jié)能減排[4]。

3.2 系統(tǒng)積氣

要想處理系統(tǒng)積氣的問題，首先就是要對系統(tǒng)失水現(xiàn)象進行控制，以減少系統(tǒng)補水量。正常情況下，補水率不應(yīng)超過2%，且通過這種方式也能有效避免氣體析出。另外還要重點關(guān)注供暖系統(tǒng)進氣問題，實踐當中，如果不能及時清洗除污器，就會增加系統(tǒng)運行阻力，使負壓聚集在循環(huán)泵吸入口位置，從而就會在密封不嚴或水泵盤根位置進入空氣，這個問題一般很輕易被運行人員所疏忽。為有效避免這一問題，一般可將壓力表設(shè)置在循環(huán)泵吸入口位置，以實現(xiàn)對系統(tǒng)壓力變化的實時監(jiān)控，另外還要對除污器進行定期清洗，保證其安裝方向正確[5]。

3.3 系統(tǒng)壓力波動

對于供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)過程中的壓力波動問題，一般可以通過更換壓力變送器和補水泵進行解決，通過這種方式，既能保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，同時也能確保系統(tǒng)的連續(xù)性補水。傳統(tǒng)解決方案是使用膨脹水箱定壓系統(tǒng)，相比之下，補水泵定壓系統(tǒng)需增設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，并采用閉式循環(huán)的方式，既實現(xiàn)自動化系統(tǒng)運行，同時也減輕人員的工作量。在具體運行過程中，還有一些其他的原因也會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力波動，具體如補水泵出口逆止閥本身存在質(zhì)量問題、內(nèi)部進入雜質(zhì)、密封不嚴等，所以還需要運維人員做好日常巡查工作，發(fā)現(xiàn)問題隨時處理并上報調(diào)度部門，從根本上杜絕和避免系統(tǒng)壓力波動問題。

4 供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的常見技術(shù)方法

4.1 質(zhì)調(diào)節(jié)

在實行質(zhì)調(diào)節(jié)的過程中，首先要確保循環(huán)流量設(shè)計值不變，僅對供暖系統(tǒng)的供水溫度參數(shù)進行調(diào)整，整個過程比較直觀，效果良好。采暖嚴寒期通常采用供熱調(diào)節(jié)方式是集中質(zhì)調(diào)節(jié)，但該調(diào)節(jié)方式也存在一定的缺陷，如難以滿足熱負荷要求、電能消耗較多等等，對于長距離輸熱項目，熱源出口與末端換熱站輸送時間長達24h，熱網(wǎng)整體調(diào)控效率明顯降低，在對質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中，比較常見的配泵方式如一用一備、多用多備等，對水泵并聯(lián)組流量的確定，需依照單臺水泵的85%來進行，且其流量也應(yīng)與系統(tǒng)所需量相匹配[6]。

4.2 量調(diào)節(jié)

量調(diào)節(jié)的優(yōu)勢在于水泵電能量消耗較少，但缺陷在于實用性差、水力工況穩(wěn)定性弱，如果流量過小，很容易導(dǎo)致熱力工況垂直失調(diào)，因此，一般都是選擇在間接連接的系統(tǒng)中進行應(yīng)用，以最大限度發(fā)揮出量調(diào)節(jié)優(yōu)勢。

4.3 分段調(diào)節(jié)

分段調(diào)節(jié)主要就是結(jié)合室外溫度將供暖期劃分為幾個不同的階段，當室外氣溫較高，管網(wǎng)應(yīng)維持較小的循環(huán)流量，室外氣溫較低則相反。在不同的階段，熱網(wǎng)可保持恒定流量不變，并通過熱網(wǎng)供水溫度改變的方式進行調(diào)節(jié)，分段調(diào)節(jié)兼具量調(diào)節(jié)和質(zhì)調(diào)節(jié)的優(yōu)勢，一方面節(jié)約了大量電能，同時也有效避免了熱力工況失調(diào)現(xiàn)象。

5 結(jié)語

綜上所述，本文主要對供熱運行優(yōu)化調(diào)節(jié)的必要性以及當前運行中存在的典型問題進行簡要分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，最后提出供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的常用技術(shù)方法。總之，隨著我國城市化進程的日益加快，城市供熱系統(tǒng)也逐漸引起人們的重視和關(guān)注，但供熱運行調(diào)節(jié)問題的產(chǎn)生經(jīng)常會降低系統(tǒng)運行質(zhì)量，同時也會對供熱效果產(chǎn)生直接影響。為更好地解決以上問題，供熱系統(tǒng)運行部門必須要加強日常監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)問題及時消除，提高供熱系統(tǒng)精準調(diào)節(jié)水平，實現(xiàn)熱網(wǎng)穩(wěn)定高效智慧運行，推廣自主調(diào)節(jié)、按需用熱控制系統(tǒng)，解決居民個性化采暖需求。