摘要：目前我國的供暖系統(tǒng)，完全控制在設(shè)計流量下運行的單位，可能為數(shù)不多，甚至少得可憐。大流量小溫差的運行方式在供暖系統(tǒng)中，已是老問題了。本文對供暖系統(tǒng)大流量運行方式問題及其原因進行了探討。

關(guān)鍵詞：供暖系統(tǒng)；大流量；原因

多數(shù)的供暖系統(tǒng)，實際運行流量都大于設(shè)計流量，所謂大流量指的是供暖系統(tǒng)中實際運行流量大于或遠(yuǎn)大于設(shè)計流量或理想流量(滿足實際熱負(fù)荷分配的流量)。當(dāng)供暖系統(tǒng)的實際流量大于或遠(yuǎn)大于設(shè)計流量或理想流量時，則供暖系統(tǒng)的實際供水溫度，回水溫度之差必然小于設(shè)計值或理想值。因此，運行中的大流量、小溫差顯然是同時出現(xiàn)的。

1 大流量小溫差運行方式的形成

供暖系統(tǒng)中造成大流量、小溫差的運行方式，主要原因是供暖系統(tǒng)的輸配管網(wǎng)存在著水力失調(diào)，即流量分配不按實際熱負(fù)荷需要分配，流量多的部分室溫偏高，流量小的部分室溫偏低，達(dá)不到設(shè)計規(guī)定的溫度。這種偏離設(shè)計水力工況的運行，造成了冷熱不均的熱力失調(diào)。為解決這部分達(dá)不到室溫的用戶，于是，供暖單位只得選擇容易解決的途徑，即換大循環(huán)水泵，或增加水泵并聯(lián)運行的臺數(shù)，或增設(shè)加壓泵等方式來提高系統(tǒng)的循環(huán)水流量，以滿足末端的流量需要。這樣系統(tǒng)的實際運行流量甚至比設(shè)計流量高出好幾倍。這是形成大流量運行的原因之一。

原因之二，也是最根本的原因。任何一個供暖系統(tǒng)的輸配管網(wǎng)不論是設(shè)計還是施工，都不會完全按設(shè)計流量配置，施工現(xiàn)場的限制、管件的配置等因素都會影響流量的分配。特別是我國幾十年來住宅建筑面積每年都在擴建和發(fā)展，有的供暖系統(tǒng)經(jīng)過一次又一次改建和擴建，設(shè)計流量一次又一次的變動，每次變動，設(shè)計不同，施工不同，所用的管件及散熱設(shè)備不同以及采暖方式不同，這些都會使輸配管網(wǎng)產(chǎn)生水平失調(diào)。加上目前我國的設(shè)計單位或是施工單位，無論是干管或支路或是各建筑物人口和出口等處的閥門，不分其功能如何，一律采用普通閘閥或截止閥，整個輸配管網(wǎng)系統(tǒng)可調(diào)性能差；這些先天性的缺陷，給運行單位帶來極大的困難。運行管理單位，有技術(shù)力量的進行過初調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)效果不好；有的因缺乏技術(shù)力量，根本沒有進行過初調(diào)節(jié)。這也是形成大流量運行的客觀原因。

2 大流量運行方式的弊端

1、維持大流量運行，必須增大循環(huán)水泵的功率，因而增加了電能消耗。維持系統(tǒng)大流量運行，通常有兩種措施：①采用提高循環(huán)泵的轉(zhuǎn)數(shù)來增加系統(tǒng)的流量和壓力，如采用變頻無級變速泵等。在這種情況下，由于循環(huán)水泵的軸功率與流量成立方關(guān)系，隨著循環(huán)流量的增加，其電能消耗將急劇增大。例如一萬平方米的建筑供暖面積釆暖，其供熱系統(tǒng)的循環(huán)水泵的軸功率理論計算為3kW。若系統(tǒng)的循環(huán)水量比設(shè)計循環(huán)水量提高1.5倍，水泵軸功率提高達(dá)3.38倍，即原來3kW的軸功率需提高到10kW的軸功率。供熱系統(tǒng)如此的增大，這不僅提高了初投資的費用，而且費用亦難承擔(dān)。②采用更換循環(huán)水泵的辦法。該辦法是使系統(tǒng)壓力保持不變，轉(zhuǎn)數(shù)不變，而是由小循環(huán)供熱系統(tǒng)論泵換成較大的循環(huán)泵，只是增加系統(tǒng)的流量。小泵換大泵，增加了設(shè)備投資。

2、增加了供熱量的浪費。大流量運行方式緩解了系統(tǒng)的水平失調(diào)，是一種治標(biāo)非治本的措施，沒有從根本上消除系統(tǒng)的水力失調(diào)，即各熱用戶流量不均的問題并未解決。

在供暖系統(tǒng)熱力工況失調(diào)的情況下，近端用戶室溫超過設(shè)計室溫，是一種熱量浪費；末端用戶室溫未達(dá)到設(shè)計室溫，由輔助熱源供暖(如燒火爐)，也是一種熱量浪費。當(dāng)采用提高系統(tǒng)供水溫度的措施時，系統(tǒng)各用戶總平均室溫高出設(shè)計室溫的那部分供熱量也屬浪費之列。系統(tǒng)供水溫度愈高，供熱量浪費愈大。

3、降低了鍋爐的出力。由于大流量運行，雖然末端的用戶室溫提高，但近端熱用戶過熱的問題仍然存在。由于流量的增加，近端散熱器的散熱能力達(dá)到飽和的程度，抑制了散熱器散熱能力的發(fā)揮，在這種情況下，總的回水溫度被提高了。在系統(tǒng)總熱量和總供水溫度不變，回水溫度升高，實質(zhì)上系統(tǒng)輸送給熱用戶的熱量減少了，把這部分熱量又返回鍋爐，使得鍋爐出力降低。鍋爐負(fù)荷率的降低，亦影響鍋爐運行效率的下降。大流量的運行方式，因鍋爐總供水溫度降低，導(dǎo)致部分用戶私自增加暖氣片，散熱面積越加越大，既浪費材料，又會引起新的垂直失調(diào)；還有的供暖系統(tǒng)，各干管沒有安裝調(diào)節(jié)閥，當(dāng)循環(huán)流量過大時，近端多余的流量很難調(diào)往末端去，破壞了系統(tǒng)的可調(diào)性。所有這一切，大流量運行方式的弊端是不可忽視的。

3 大流量運行方式普遍存在的原因

我國北方地區(qū)的供暖系統(tǒng)到目前為止，仍然還有許多單位采用大流量運行方式，其原因主要有如下幾點：(1)大流量運行能緩解因水平失調(diào)而引起的冷、熱不均的現(xiàn)象。目前我國的供暖系統(tǒng)，水平失調(diào)還不能消除在設(shè)計、施工中。恰恰相反，在設(shè)計、施工遺留下來的先天性缺陷，給運行單位帶來困難。(2)大流量運行方式對熱水鍋爐安全有利。熱水鍋爐的安全問題，特別是強制循環(huán)熱水鍋爐，其主要危險來自熱水超溫、汽化汽塞及汽水撞擊，這三者有時是同時產(chǎn)生的。熱水鍋爐中受熱面系統(tǒng)布置，一般分串聯(lián)、并聯(lián)兩種。串聯(lián)布置水速容易保證，運行比較安全。在一般小容量熱水鍋爐中，采用并聯(lián)運行比較方便，有時把幾部分管段并聯(lián)起來。這就要求吸熱量相同的管線，流量要分配均勻。如果水流量分配懸殊或不均勻，就可能形成較大的熱偏差。當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時，溫度大的部分管內(nèi)產(chǎn)生汽化，輕者造成汽塞，燒壞管子，嚴(yán)重者造成汽水撞擊，危及鍋爐安全。因此，加大鍋爐的進水量、溫度下降，同時提高了鍋爐管束中的水流速度，對消除熱偏差有利，對鍋爐安全運行有利。另一方面，熱水鍋爐在高溫?zé)崴?5℃以上運行，其安全問題亦為重要。當(dāng)鍋爐因某種原因突然停電，循環(huán)水泵驟然停止，鍋水正常流動停止，壓力驟然降到零，爐內(nèi)還有正常負(fù)荷20％～30％的蓄熱，溫度很高，水冷壁和受熱面繼續(xù)吸熱。由于壓力突降，相應(yīng)地飽和溫度降低，鍋爐部分受熱面內(nèi)產(chǎn)生汽化，發(fā)生汽水撞擊，鍋爐、管道振動、響聲巨大，可能造成鍋爐破壞事故。同時在停電停泵的瞬間，網(wǎng)路中的水由于慣性作用，突然撞擊在泵或閥門上，形成強烈的水擊波，造成水泵振動損壞，水擊波通過回水管傳至用戶造成散熱器的破壞。大流量運行，鍋爐水溫降低，距相應(yīng)的飽和溫度較遠(yuǎn)，即使突然停電停泵，產(chǎn)生汽水的可能性減少，同時便于采取緊急措施進行處理，其安全性大為提高。(3)加大循環(huán)流量的措施容易實現(xiàn)而且實效顯著。供熱系統(tǒng)不論其規(guī)模如何，水平失調(diào)在所難免。目前我國的供熱管網(wǎng)普遍存在可調(diào)性差的問題，而且現(xiàn)在的初調(diào)節(jié)方法雖然有十多種，但調(diào)節(jié)方式都比較復(fù)雜，需要專門設(shè)備和儀表，需要專業(yè)技術(shù)人員參與和進行指導(dǎo)，這些對中、小型供熱系統(tǒng)的單位難以做到，即使做了，其效果也欠佳。供暖系統(tǒng)中出現(xiàn)用戶達(dá)不到設(shè)計室溫要求，人們的思維首先想到的是供暖單位溫度不夠，循環(huán)水流量太少，小泵換大泵就成為順理成章的事了。管理者的領(lǐng)導(dǎo)層容易接受，而且容易實現(xiàn)。小泵換大泵一般花錢不多，而且又能緩解冷熱不均的現(xiàn)象，同時，大流量運行，管網(wǎng)水力穩(wěn)定性好。

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