某小區集中供熱管網水力平衡調節及經濟性分析

李翼龍

摘要：本項目針對某小區管網運行時水力失調問題，通過對管網進行調節，降低管網的水平水力失調程度，并以此為依據對換熱站內設備進行調節，對比調節前與調節后的運行成本、樓棟單元流量分布情況及住戶室內溫度變化，經計算調節，各單元流量基本維持在所需數值附近，基本平衡，耗電量降低了12%，住戶投訴率也大大降低，調節結果良好且具有較好的環保效益與社會效益。

關鍵詞：集中供熱 水力平衡 調節

0 前 言

隨著國家節能減排的政策，集中供熱在城市逐漸的推廣，因其不僅能給城市提供穩定、可靠的高品位熱源，改善人民居住環境且節約能源，降低能耗，減少城市污染，如今大部分小區已接入集中供熱系統[8]。但集中供熱系統中影響用戶供熱質量的最大問題是熱網的水力失調問題[1]。無論是直供還是間供系統的熱網，系統水力失調已成為當前普遍存在又難以解決的難題，直接影響供熱質量，同時造成能源浪費[1]。

1 工程概況

該小區共計22棟住宅樓，均為6層樓，總建筑面積共計83026.77㎡，建筑均為保溫建筑。換熱站、管網及檢查裝置均為該小區建設時相關配套設備。換熱站設備如表1所示、管網平面圖見圖1所示。

2 設備校核

（1）板式換熱器功率校核

計算熱負荷由公式1計算：

其中該小區采暖方式為地暖輻射，且均為居民住宅樓，故根據設計手冊面積熱指標選取55W/㎡，富裕系數取1.2，校核結果見表2：

（2）循環水泵校核

1）循環水泵的流量可由公式2計算 ：

故循環水泵流量為

2）循環泵揚程可按公式2-10計算：

具體校核結果如表3所示：

經校核計算可知，站內設備完全滿足該小區采暖需求，末端出現流量不足、室內溫度不達標等情況均與設備無關。

3 管網調整

因為水泵實際參數大于校核值，因此在對管網進行調節之前先對循環水泵進行頻率調整，在此之后，綜合圖紙、現場調查對各單元所需流量進行計算，確定需要調節的量，以此來對單元閥門進行調節;調節思路為根據現場實際測量數據與計算數據進行比較，由距離換熱站最遠單元開始對流量過大的單元進行調節，然后檢測原來流量偏小或剛好滿足需求的單元，確定調整后各居民樓單元流量均達到計劃調整流量附近。通過定義相對流量比來繪制點線圖，對比測量流量/計算流量與調節流量/計算流量對調節前后數值進行對比，因現場原因無法測量及調節的單元無法確定數值無法進行對比，故在繪制點線圖時，將為測量調節單元忽略。具體情況見下圖：

通過上圖分析可知，在調節前各測量流量與計算流量流量比浮動較大，說明實際流量與計算流量差值較大，水平水力失調嚴重;在調節后，測量流量與計算流量流量比基本穩定在1.25左右，在滿足單元供熱需求的同時，為未入住或斷管住戶留有余量。

4、設備調節及經濟性分析

根據目前供熱情況結合站內運行情況，將機組循環水泵運行頻率降至44HZ，進一步降低電耗，并對未進行降頻和降頻后運行電耗進行對比，具體結果見表4：

經計算，單個采暖季循環水泵耗電量降低了12%，極大減少了運行費用。

5、調整結果

（1）調整結束后，整個管網不平衡率大大降低，大部分單元流量均達到甚至超過計算值，基本達到預期調整目標，調整完隨機調查用戶室內溫度維持在21℃左右，大大降低了住戶的投訴率，但仍存在室內溫度不達標的用戶，此情況與單元入住率有關，部分樓棟入住率較低，一方面系統循環量小，另一方面戶間傳熱嚴重，造成用戶室內溫度不達標。

（2）通過對該小區管網的踏勘、調查，發現該小區系統中雜質較多，過濾器堵塞情況較多;另外在進行數據測量時發現熱量表數據顯示流量不足，且過濾器已進行清理時，應注意對熱量表濾網進行檢查清理。

（3）通過對循環水泵進行調節，頻率降至44HZ，單個采暖季耗電量降低12%，有效的降低了熱力公司的運行費用。

參考文獻

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