城市供暖系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)分析

高源

（中油遼河工程有限公司熱力工程所，遼寧 盤錦 124010）

以熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng)，從衛(wèi)生條件和節(jié)能等考慮，民用建筑應(yīng)采用熱水作為熱媒。暖系統(tǒng)在投入運(yùn)行初期所進(jìn)行的調(diào)節(jié)，稱為供暖系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)。初調(diào)節(jié)分為室外和室內(nèi)兩部分，首先通過各用戶入口處和網(wǎng)路上的閥門，稱為熱水供暖系統(tǒng)。使熱水網(wǎng)路的水力工況滿足各用戶的要求，為實(shí)現(xiàn)按需供熱，而對(duì)供熱系統(tǒng)的流量，供水溫度等進(jìn)行的調(diào)節(jié)。運(yùn)行調(diào)節(jié)是指當(dāng)熱負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，熱水供熱系統(tǒng)的熱用戶，主要有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)等。在初調(diào)節(jié)進(jìn)行完畢后，熱水供暖系統(tǒng)還應(yīng)根據(jù)室外氣象條件的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些用熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷不是恒定的，并使熱能制備和輸送經(jīng)濟(jì)合理，為保證供熱質(zhì)量，就要對(duì)熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)[1]。滿足使用要求，也即當(dāng)熱負(fù)荷隨室外溫度的變化而變化時(shí)，為實(shí)現(xiàn)按需供熱，供水溫度進(jìn)行的調(diào)節(jié)，而對(duì)系統(tǒng)流量，稱為運(yùn)行調(diào)節(jié)，以防止熱用戶內(nèi)發(fā)生室溫過高或過低現(xiàn)象。初調(diào)節(jié)的目的，是將各熱用戶的運(yùn)行流量調(diào)配至理想流量，即滿足用戶實(shí)際熱負(fù)荷需求的流量。然后再對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)的各立管和支管進(jìn)行調(diào)節(jié)，運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的在于使用戶的散熱設(shè)備的放熱量，引入口或熱力站通常都裝有檢測(cè)儀表，與用戶的熱負(fù)荷的變化相適應(yīng)，所以室外網(wǎng)路的初調(diào)節(jié)可以根據(jù)熱水的溫度和流量或壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)，而室內(nèi)系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)通常只能依靠臨時(shí)觀測(cè)各房間室溫來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1 城市供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)

在熱水供暖系統(tǒng)中，除了在系統(tǒng)運(yùn)行前要進(jìn)行初調(diào)節(jié)外，為了使各用戶的溫度均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)在整個(gè)供暖期內(nèi)隨室外氣溫的變化而隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，在滿足供熱要求的前提下。對(duì)單管供暖系統(tǒng)，由于各層散熱器傳熱系數(shù)值變化程度不一致的影響，也同樣會(huì)引起垂直失調(diào)。供暖用戶室溫除與流量有關(guān)外，還建筑物日照和水流速有關(guān)，循環(huán)流量等參量進(jìn)行調(diào)節(jié)，不但調(diào)節(jié)流量，這就需要進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)，而且更應(yīng)調(diào)節(jié)供水溫度。初調(diào)節(jié)的作用是使供暖系統(tǒng)各用戶平均室溫達(dá)到一致，但不能保證用戶室溫在整個(gè)供暖期都滿足設(shè)計(jì)室溫的要求。對(duì)直接連接的供暖用戶系統(tǒng)，采用此調(diào)節(jié)方式時(shí)，在中小型熱水供暖系統(tǒng)中[2]。在大型熱水供暖系統(tǒng)中，也可考慮選用三組不同規(guī)格的水泵，由于水泵的揚(yáng)程與流量的平方成正比，應(yīng)注意不要使進(jìn)入供暖系統(tǒng)的流量過少。水泵的電功率與流量的立方成正比，在區(qū)域鍋爐房熱水供暖系統(tǒng)中，得到較多應(yīng)用。通常不應(yīng)小于設(shè)計(jì)流量的60%，分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)的供熱調(diào)節(jié)方式，對(duì)雙管供暖系統(tǒng)，由于各層的重力循環(huán)作用壓頭的比例差增大，引起用戶系統(tǒng)的垂直失調(diào)。

1.1 充水和啟動(dòng)

在網(wǎng)路充水完畢后，逐個(gè)開放用戶系統(tǒng)，并對(duì)用戶系統(tǒng)進(jìn)行充水。熱水鍋爐的充水從鍋爐的下鍋筒和下聯(lián)箱進(jìn)行。當(dāng)鍋爐頂部的集氣罐上的放氣閥有水冒出時(shí)，在網(wǎng)路充水之前，應(yīng)關(guān)閉所有的排水閥，開啟網(wǎng)路中所有的放氣閥。充水速度不應(yīng)太快以利于空氣從系統(tǒng)中排出，可關(guān)閉放氣閥，鍋爐充水即告完畢。當(dāng)用戶系統(tǒng)頂部集氣罐上的放氣閥有水冒出時(shí)，但在1～2h后，應(yīng)再一次開啟排氣閥，即可關(guān)閉放氣閥。以便放出殘存在系統(tǒng)中的空氣。充水時(shí)，從回水管往系統(tǒng)內(nèi)充水。同時(shí)應(yīng)開啟用戶系統(tǒng)頂部集氣罐上的放氣閥，開啟用戶系統(tǒng)回水管上的閥門，邊充水邊放氣。系統(tǒng)啟動(dòng)前時(shí)，開放熱用戶的順序可從近到遠(yuǎn)，其回水管壓力不得小于該用戶系統(tǒng)靜壓。并關(guān)閉用戶引入口裝置中的排水閥，而后逐漸開放離熱源遠(yuǎn)的熱用戶。嚴(yán)密注意網(wǎng)路中的壓力，隨時(shí)調(diào)節(jié)網(wǎng)路供水閥門的開度，先開放離熱源近的熱用戶，使供水壓力保持不變。在開放熱用戶時(shí)，啟動(dòng)完畢后，以免造成散熱器超壓破裂，應(yīng)將網(wǎng)路末端連通供回水管的旁通管閥門關(guān)閉。

1.2 循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)

系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)分為室外和室內(nèi)兩部分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)各熱用戶的供回水溫差很到時(shí)，按熱用戶的規(guī)模大小和溫差偏離的程度大小，應(yīng)首先找出供回水溫差小于熱源總供回水溫差的熱用戶，確定初調(diào)節(jié)的次序。通這種不一致的失調(diào)需要通過網(wǎng)路的初調(diào)節(jié)來解決。當(dāng)總回水溫度不再變化，熱源的網(wǎng)路供水溫度應(yīng)保持在50℃以上，進(jìn)行網(wǎng)路初調(diào)節(jié)。過對(duì)室外網(wǎng)路各建筑物入口處的閥門調(diào)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱力穩(wěn)定后，可以認(rèn)為網(wǎng)路的水力工況基本良好，然后再對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)的各立管和支管進(jìn)行調(diào)節(jié)，使距熱源遠(yuǎn)近不同的建筑物達(dá)到水力平衡，使各房間的室溫達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為平衡熱水網(wǎng)路中各用戶的作用壓頭，必須提高近環(huán)路用戶支管的沿程比壓降，利于閥門或安裝在引入口供水管上的調(diào)節(jié)閥達(dá)此目的。位于網(wǎng)路近端的熱用戶，而位于網(wǎng)路遠(yuǎn)端的熱用戶，其作用壓頭和流量將小于設(shè)計(jì)值。如果所有熱用戶的供回水溫差，其實(shí)際流量往往會(huì)比設(shè)計(jì)流量要大。熱源的總供回水溫差的差額不超過2℃，初調(diào)節(jié)工作可以不再進(jìn)行。

2 城市供熱系統(tǒng)技術(shù)措施

2.1 加強(qiáng)管理

目前國內(nèi)部分直接連接的供熱系統(tǒng)失水情況嚴(yán)重，控制系統(tǒng)失水是節(jié)能和保證安全運(yùn)行的重要措施。系統(tǒng)大量失水和熱量丟失，便于提高一次系統(tǒng)的壓力和溫度，而且一些供熱單位還因水處理能力不足，而造成管網(wǎng)阻塞和腐蝕[3]。不得不用生水作為熱網(wǎng)補(bǔ)水，補(bǔ)水率高的可達(dá)循環(huán)水量的10%以上。失水主要是用戶放水和二次系統(tǒng)以及用戶內(nèi)部系統(tǒng)管網(wǎng)陳舊漏水所致。加強(qiáng)管理，查漏、采取防漏、堵漏等有效措施，必須加強(qiáng)宣傳教育，間接連接一方面可將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的水力工況分開彼此不受影響，將失水率降到正常的水平。對(duì)于大中型供熱系統(tǒng)應(yīng)考慮將直接連接改為間接連接。增加輸送能力，保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。

2.2 加強(qiáng)系統(tǒng)管理

管網(wǎng)中水溫的改變應(yīng)逐步進(jìn)行，不要忽高忽低，否則將會(huì)造成散熱器破裂，運(yùn)行中要注意系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，甚至重新初調(diào)節(jié)。系統(tǒng)在日常運(yùn)行中必須加強(qiáng)管理，系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)，造成初調(diào)節(jié)失敗，以保證供熱質(zhì)量，并使系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要進(jìn)行定期排污，排污的次數(shù)隨水質(zhì)狀況而定。管網(wǎng)和用戶系統(tǒng)可以在除污器處進(jìn)行排污。初調(diào)節(jié)進(jìn)行完畢，可適當(dāng)增加排污次數(shù)。每次排污只需將除污器內(nèi)積存的污水排除即可，在保證設(shè)計(jì)室溫情況下，熱源操作人員應(yīng)根據(jù)室外氣溫的變化逐日進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)剛投入運(yùn)行時(shí)水質(zhì)狀況較差，可不再排污。應(yīng)經(jīng)常檢查系統(tǒng)中有無漏水點(diǎn)，放水不宜過多，如排水已請(qǐng)，應(yīng)及時(shí)修理，若發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)。應(yīng)盡最大力量將系統(tǒng)的補(bǔ)水量控制在系統(tǒng)循環(huán)水量的0.5%以下，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)放氣和排水裝置的管理，禁止隨意放水。這對(duì)降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用和減輕鍋爐和管網(wǎng)的腐蝕都有重要的意義。熱水供暖系統(tǒng)停運(yùn)后，經(jīng)過初調(diào)節(jié)的閥門應(yīng)留有標(biāo)記，以便檢修或處理故障后能使其迅速恢復(fù)正常供熱。

結(jié)論

管理人員要隨時(shí)掌握供暖系統(tǒng)的運(yùn)行情況，加強(qiáng)對(duì)熱水供暖系統(tǒng)管理中的運(yùn)行調(diào)節(jié)，保障居民享受熱源，是整個(gè)供暖系統(tǒng)中的關(guān)鍵的所在，提供舒適的生活具有重要的意義。并根據(jù)室外和室內(nèi)溫度的變化隨時(shí)調(diào)整供暖運(yùn)行工況，對(duì)整個(gè)循環(huán)的安全運(yùn)行，真正達(dá)到供暖系統(tǒng)按需供熱節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的。

[1]工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分類匯編-暖通空調(diào)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001.

[2]李兆堅(jiān)，江億，燕達(dá).住宅間歇供暖模擬分析[J].暖通空調(diào)，2004.

[3]鄭竺凌，李永紅，楊旭東.北京市農(nóng)村住宅節(jié)能研究[J].建筑科學(xué)，2008，(04).