李強

（哈爾濱物業(yè)供熱集團有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 問題的提出

供暖系統(tǒng)通常由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶的三部分組成，其能否正常運行主要取決于系統(tǒng)設(shè)計、施工、運行管理水平等三個方面，并且這些方面相互影響、相互制約，其中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整個系統(tǒng)的正常運行，使供暖的質(zhì)量無法滿足用戶的要求。根據(jù)調(diào)研，目前的集中供暖系統(tǒng)普遍存在的問題，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)冷熱不均、失調(diào)嚴(yán)重、運行中的水、煤、電等的能耗嚴(yán)重，運行故障及事故時有發(fā)生，嚴(yán)重的威脅著熱網(wǎng)的正常運行，造成供熱質(zhì)量難以保證。

一個供暖系統(tǒng)若按規(guī)范進行設(shè)計施工,其正常運行是有保障的。但是，采暖系統(tǒng)大部分都很不規(guī)范，集中表現(xiàn)為熱負(fù)荷選取過大，造成設(shè)備選型過大，輸送設(shè)備大，備用率高，經(jīng)濟效益差。在實際工程中還常常出現(xiàn)這樣的情況，集中供熱系統(tǒng)若按規(guī)范和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)確定的熱負(fù)荷運行，由于設(shè)計、施工中的種種問題，使得系統(tǒng)往往滿足不了熱用戶的需求。尤其是在我單位近年新增熱用戶的過程中中表現(xiàn)得尤為突出，必須按原有的老建筑的供暖設(shè)計負(fù)荷進行供暖，否則將造成系統(tǒng)的不平衡，出現(xiàn)了節(jié)能建筑不節(jié)能的尷尬局面,即建筑的墻體是節(jié)能墻體，而供暖系統(tǒng)未能按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)運行供暖。久而久之，不合理反而變得合理，為人們所接受。就我國的供暖現(xiàn)狀而言，采取何種措施，在保證供暖質(zhì)量的同時，盡可能的減少浪費，提高現(xiàn)有供熱系統(tǒng)的效率是工程設(shè)計和運行管理人員所面臨的一個重大課題。

2 存在的問題及對策

2.1 水力失調(diào)

2.1.1 系統(tǒng)水力失調(diào)的分類及原因

系統(tǒng)水力失調(diào)可分為水平失調(diào)和垂直失調(diào)兩種。前者表現(xiàn)為水平面上用戶流量偏離設(shè)計值，近端熱、遠(yuǎn)端冷；后者表現(xiàn)為垂直面上散熱器流量偏離設(shè)計值，樓層上冷熱不均。為了解決冷用戶的供熱問題，通常使設(shè)置大流量、高揚程水泵，導(dǎo)致近端的熱用戶更加供熱，小溫差運行，熱量浪費嚴(yán)重，運行成本很高。

a.水平失調(diào)的原因可歸納為：

ⅰ熱網(wǎng)設(shè)計一般只注意最不利點所必需的資用壓頭，而其它點的資用壓頭總是大于實際需要值，越近熱源位置資用壓頭的余量就越大。在熱網(wǎng)投入運行時若沒有及時調(diào)節(jié)，必然出現(xiàn)流量分配偏離設(shè)計值，導(dǎo)致用戶冷熱不均。

ⅱ供熱面積擴大，熱網(wǎng)的某些管段流通能力不夠，沒有及時改造管網(wǎng)。

ⅲ熱網(wǎng)在設(shè)計合理的情況下，水泵選型過大，運行流量偏離設(shè)計值也會導(dǎo)致熱網(wǎng)水力失調(diào)。

b.垂直失調(diào)的原因可歸納為：

供熱系統(tǒng)各立管之間、各層之間存在水力不平衡，由于管道系列規(guī)格的限制，設(shè)計一般是無法使之完全平衡，尤其是分戶改造工程，單元立管若為同程式時自然壓頭作用導(dǎo)致垂直失調(diào)。

2.1.2 系統(tǒng)水力失調(diào)的處理辦法

2.1.2.1 水平失調(diào)的處理方法

ⅰ在每個換熱站供水管及全部熱用戶建筑引入口安裝調(diào)節(jié)性能較好的調(diào)節(jié)閥,在正式運行前進行初調(diào)節(jié)。

ⅱ有條件的安裝微機監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)及時進行有效的監(jiān)視、調(diào)整和控制。

2.1.2.2 垂直失調(diào)的處理方法

ⅰ分戶供暖系統(tǒng)立管同程改為異程，有效減少自然壓力的影響。

ⅱ運行時對分戶采暖熱用戶入口閥門進行調(diào)整。

2.2 系統(tǒng)積氣

2.2.1 系統(tǒng)積氣的主要原因有原因

系統(tǒng)積氣的主要原因有兩個：

a.熱水中溶解的氣體在系統(tǒng)的低速低壓部位自動析出，積存在散熱器內(nèi)或系統(tǒng)的局部高點，補水量越大析出的氣體可能就越多，影響系統(tǒng)的水力流動和散熱。b.系統(tǒng)倒空，即室內(nèi)系統(tǒng)的局部形成真空，使大量的氣體進入系統(tǒng)。對失水量比較大的采暖系統(tǒng)，若系統(tǒng)丟水后不能及時補水，倒空則不可避免。

2.2.2 系統(tǒng)積氣的處理方法

減少系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏，控制系統(tǒng)丟水，從而減少了系統(tǒng)的補水，把系統(tǒng)的補水率控制在2%以下，可有效減少溶解在補水中的氣體析出。如某系統(tǒng)的補水率通常在10%～15%，系統(tǒng)總有排不完的氣體，當(dāng)不補水量將下來以后，積氣量明顯減少。

在系統(tǒng)運行中系統(tǒng)丟水后應(yīng)及時補水，目前采用的手動補水的供暖系統(tǒng)是根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化控制其補水，即系統(tǒng)壓力低于某值時補水泵啟動，高于某值時補水泵關(guān)閉。對于采用膨脹水箱定壓的系統(tǒng)由于壓力表精度等客觀因素限制及人的觀測誤差等主觀因素限制造成系統(tǒng)倒空、進氣，空氣被循環(huán)水帶到系統(tǒng)之中在壓力大的部位溶解在水中，在壓力小的部位析出，增加了積氣。同時熱媒中的氣體過多加劇了熱源、管道、散熱器的氧化腐蝕，縮短了設(shè)備的使用壽命。系統(tǒng)中的積氣需要及時排出，增加了運行管理人員的工作量，否則系統(tǒng)不但不能正常運行，還可能出現(xiàn)凍裂管道和散熱器的事故。解決方法是由膨脹水箱定壓變?yōu)檠a水泵定壓，通過電磁閥等自控設(shè)備的控制，系統(tǒng)壓力低時補水泵補水，達到系統(tǒng)的壓力要求是補水回流到補水箱，實現(xiàn)了連續(xù)補水。實踐證明，上述方法是行之有效的。

2.3 系統(tǒng)壓力波動

2.3.1 系統(tǒng)壓力波動的原因

對于膨脹水箱定壓方式的供暖系統(tǒng)進常出現(xiàn)壓力波動。一般的，如系統(tǒng)定壓正常，壓力低系統(tǒng)則缺水；壓力高系統(tǒng)則散熱器有可能超壓爆裂。目前，大部分供暖系統(tǒng)所用補水泵的補水量都大于實際需要的補水量，采用的是大流量、高揚程的補水泵。當(dāng)系統(tǒng)補水時，補水迅速進入，系統(tǒng)一旦充滿則補水通過膨脹管進入膨脹水箱，而膨脹水箱的管徑一般較小，阻力較大，使補水泵的壓力全部作用于系統(tǒng)造成系統(tǒng)超壓，而補水泵停止工作時作用在系統(tǒng)上的壓力減小，形成壓力

圖1 膨脹水箱定壓系統(tǒng)示意圖

2.3.2 處理方法

上述原因發(fā)生的壓力波動可通過更換與系統(tǒng)相匹配的補水泵和壓力控制器自動控制補水來解決。如利用補水泵與電磁閥相配和，利用補水泵既實現(xiàn)了系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，又實現(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)補水，可謂一舉兩得。

波動。系統(tǒng)的形式如圖1 所示。

圖2 補水泵定壓系統(tǒng)示意圖

3 工程應(yīng)用分析

上述供暖系統(tǒng)的問題在實際運行管理中是常見的。通過近年來技改和量化管理節(jié)能技術(shù)的不斷應(yīng)用，總結(jié)出了處理這些問題的一些經(jīng)驗，并通過實踐，取得了較為理想的結(jié)果?，F(xiàn)舉一應(yīng)用實例，可供有關(guān)技術(shù)人員參考。我單位某采暖系統(tǒng)存在的問題較多：如水力不平衡，近熱遠(yuǎn)冷、冷熱不均；系統(tǒng)積氣，經(jīng)常凍裂管道和散熱器；用戶的室溫得不到保證。盡管如此，此系統(tǒng)的能耗仍很高，水、煤、電的浪費嚴(yán)重。

該系統(tǒng)的供暖面積為16 萬m2，供暖期間得同時運行兩臺10T/h 鏈條鍋爐、兩臺SYS－300 型循環(huán)水泵、一臺多級補水泵(10kw),利用膨脹水箱定壓，間歇運行。采用手動控制補水，由于補水泵太大，運行中系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)倒空或超壓現(xiàn)象，且系統(tǒng)壓力波動較大，水箱經(jīng)常處于缺水或溢水狀態(tài)，系統(tǒng)總有排不完的氣，維修人員把系統(tǒng)排氣做為每一天的一項艱苦工作，否則系統(tǒng)就會積氣，系統(tǒng)末端就有可能凍結(jié)。

針對如上情況，采取了如下措施：利用現(xiàn)有熱源和一臺循環(huán)水泵（一用一備）、增加了管網(wǎng)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)閥等，在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計流量對管網(wǎng)的流量進行重新分配；更換補水泵為兩臺小功率的補水泵(3kw)，去除了膨脹水箱，變開式補水為閉式補水；去掉管網(wǎng)上多余的排氣閥（這在未改造前有些絕對是不可缺少的）和自來水管，減少人為放水。上述方法采取后系統(tǒng)的水力工況穩(wěn)定，采暖室內(nèi)溫度在16～20℃，基本上滿足了熱用戶的要求。熱用戶對于“燒得不好”的投訴基本沒有發(fā)生。在此基礎(chǔ)上對司爐工進行量化管理，按用熱量計量燒煤，完成好的有獎，結(jié)果是比以前干得少收入還增加了，學(xué)習(xí)新技術(shù)的工作熱情高漲。與改造前相比，一個采暖季節(jié)煤、節(jié)電效果明顯。形成了供熱質(zhì)量穩(wěn)定，用戶滿意；運行、管理人員勞動強度降低，收入增加；運行成本減低，節(jié)約能源等一系列多方盈利的可喜局面。

4 結(jié)論

由此可見，針對供暖系統(tǒng)存在的問題認(rèn)真分析，找出系統(tǒng)存在的問題，采取相應(yīng)的處理辦法。通過技術(shù)改造，提高供暖系統(tǒng)運行的技術(shù)及管理水平，實行量化管理是提高供熱質(zhì)量，節(jié)約能源的有效手段。

[1]賀平.孫剛.供熱工程(第三版).北京:中國建設(shè)出版社.1996.

[2]蔡啟林.探討計量收費與改善系統(tǒng)水力工況.清華大學(xué).1998.