集中供热一次管网水力失调的预防与纠偏

2019-11-28刘昊

商品与质量 2019年2期

刘昊

大连东山热力有限公司辽宁大连 116600

在集中供热中，热网调节能力、管理水平的高低，对供热管网的安全稳定及经济运行有很大影响，同时也直接影响到热用户室内温度，但是在热网运行过程中，水力失调是很常见的问题，在此，笔者通过几年的工作经验，着重分析了水力失调的预防及处理办法，供大家参考。水力失调：在供热管网中，由于各种原因的影响，使各热用户的实际流量与设计要求流量不符，导致不热或过热，称为水力失调。

1 供热系统出现水力失调的原因分析

1.1 根本原因

在正常运行情形下，热网无法在节能的前提下满足热网上所有热用户所需流量，即存在阻力不平衡的因素。

1.2 客观原因

水力失调的客观原因有很多，主要包括：

（1）管网设计不合理。管网设计是根据水力学理论进行选材，但是实际运行当中所需选择数据一般偏小，而设计人员选择时为保证数据在任何情况下都能正常使用，所选管材管径都会偏大，这就造成管网完工后近端用户温度容易偏高，远端用户偏低的情况，水力失衡情况较严重[1]。

（2）供热系统中热负荷变化较大，由于集中供热的环保经济等特性，近年来我国大力提倡集中供热，拆除区域锅炉房等污染源，导致供热企业每年都会新增大量热用户，供热系统热负荷变化较大，管网流量同时也需增大，也需再次进行管网流量分配，这也会导致水力失衡。

（3）在运行中，管网部分管段及节点或者阀门附近会出现磨损，管网锈蚀，结垢等情况，管网长期运行后，甚至会出现阀门锈死、管网磨损漏水等状况，严重加大管网阻力系数，管网无法满足平衡要求，同时也会增大系统总流量，造成热浪费。

（4）热网平衡软件计算方法出错以及智能程度不足。在21世纪的今天，供暖行业与时俱进的发展，大部分供热企业已经在使用热网平衡软件辅助水力调节，但是如果软件智能程度不足，或者是根本计算方法出错等，那将导致整个热网出现波动，出现水力失调[2]。

2 水力失调的预防措施

2.1 硬件措施

（1）供热企业需在热源出口加装流量计，判断整个热网流量是否不足，这是水力平衡的先决条件。（2）在热力站一次网回水加装流量计及电控阀，判断流量是否满足供热需求，也就是资用压头能否满足供热，当流量不满足时，可使用电控阀的开关控制热力站流量。

2.2 软件措施

在供暖准备期，我们必须使用水力计算来确定管网热量的冗余及不足处。一般来说，计算水力平衡只计算一次管网上所有热力站的资用压头是否满足条件，当所有热力站资用压头均满足运行条件时，即可满足站内二次管网所需热量，达成温度的初平衡，只有当一次管网调节平衡，才能够进行室温调控等精细化调整[3]。

3 解决集中供热管网水力失调的方法

3.1 通过附加阻力的方法解决热力站资用压头剩余的问题

在设计热网系统的时候，热网上各个热力站的供热负荷以及流量不可能完全一样，也就是说各个热力站的实际阻力不可能完全相同。热源处的循环泵流量，扬程等参数是根据热网上各个热力站换热器以及管网等阻力损失来确定的，所以说，只要设计没有失误，当除去最不利环路的阻力，其余各环路都有一部分当剩余压头，为了保证水力平衡，这部分剩余压头需要在供热开始前加以消除。现在大部分供热企业已经在使用热网平衡软件进行辅助调节，实际使用中，我们使用的是根据二次网供回水平均温度来调节各个热力站流量，也就是通过这个指标来开关阀门增大或者减小热力站资用压头，可以有效解决水力失调问题。这种加装自动调节设备解决剩余压头，能够让各个支线达到阻力平衡的方法，称为附加阻力平衡技术。该技术的最大优点就是能够使循环泵达到最佳工况的同时，还能平衡热网，节约多余热量，对供热企业来说，具有明显节能效果[4]。

3.2 通过附加压头解决热力站资用压头不足的问题

当热源的循环水泵出现扬程不足，或者说热网超供热半径运行时，仅仅通过附加阻力的办法对热网进行调节是不能达到水力平衡的，除非对循环泵进行更换或者改变一些管道的型号规格，众所周知，一台大型循环水泵造价不菲，而且很多热源处场地有限，没有更多地方安装大型循环水泵，且现如今管道一般都是直埋，在路面更换管道不仅手续复杂，费时费力，同样耗资巨大，这不符合企业的经济效益。实际中，我们一般通过在热力站一次网回水安装加压泵来弥补资用压头不足的问题，这种使得各环路达到阻力平衡的办法，称为附加压头平衡。这种技术仅需要一台小型水泵就可解决热网中某一个热力站的资用压头不足问题，而且企业技术改造工程量小，具有省时省力，安全高效的特性。

3.3 在管网实际运行当中解决问题

首先，在供暖准备期，统计上个采暖季供热效果较差热力站，加装或更换回水加压泵，同时更换上个采暖季发现的一次管网跑冒滴漏处管道，对电控阀等设备损坏、失灵的进行更换，确保下个采暖季高效稳定运行。其次，在运行当中，组织专门人员定期检查管网关键节点及管网薄弱点，发现问题，及时处理，确保系统水力平衡，保证设备完好性。最后，在运行当中，热网上的热力站出现停电，漏水情况经常发生，在热力站退出或者加入热网时，要及时调节热源处循环水泵资用压差，重新平衡管网，防止资用压头过剩或者不足情况发生[5]。