摘要:熱水采暖系統(tǒng)運(yùn)行效果受多方面因素的影響,有設(shè)計(jì)因素、安裝因素、管路沖洗、水力平衡以及一次熱源品質(zhì)等因素。如果這些因素處理不好,將嚴(yán)重影響采暖系統(tǒng)的運(yùn)行效果。筆者通過(guò)下面的案例,來(lái)對(duì)采暖系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題和解決辦法進(jìn)行分析和探討。
關(guān)鍵詞:熱水采暖系統(tǒng);設(shè)計(jì);安裝;管路沖洗;水力平衡;熱源品質(zhì)
工程概況:石家莊某高層住宅小區(qū)共用10棟30層住宅樓,小區(qū)規(guī)劃建筑面積:32萬(wàn)平方米,設(shè)計(jì)采暖面積27萬(wàn)平方米。主樓采暖系統(tǒng)分高、低兩個(gè)區(qū),低區(qū)為1-15層,高區(qū)為16-32層,高、低區(qū)供回水主管均為DN100,每個(gè)單元均一層四戶(hù),每戶(hù)分支管管徑均為De25;戶(hù)內(nèi)采用De20PE-ET地板敷設(shè)采暖系統(tǒng)。小區(qū)換熱站設(shè)置于小區(qū)中部地下車(chē)庫(kù)內(nèi),設(shè)高、低區(qū)兩個(gè)供熱機(jī)組,高區(qū)供熱機(jī)組配置F=90rd板式換熱器2臺(tái);循環(huán)泵流量Q=280m3/h、揚(yáng)程H=24m、功率37Kw共3臺(tái),兩用一備;低區(qū)供熱機(jī)組配置F=100m3板式換熱器2臺(tái),循環(huán)泵流量Q=330m3/h、揚(yáng)程H=22m、功率45Kw共3臺(tái),兩用一備;補(bǔ)水泵采用流量Q=12m3/h、揚(yáng)程H=105m,共2臺(tái),一用一備;供熱系統(tǒng)運(yùn)行采用自控系統(tǒng),供熱管路采用枝狀管網(wǎng)異程敷設(shè)方式,換熱站供熱敷設(shè)范圍不超過(guò)500米半徑。
系統(tǒng)運(yùn)行存在的問(wèn)題:該小區(qū)為首年供暖,系統(tǒng)供暖后,有的單元立管熱、有的單元立管不熱;有的樓中上層熱下層不熱;系統(tǒng)前端熱后端不熱等頭疼的問(wèn)題,供熱效果較差,住戶(hù)投訴較多。
下面就對(duì)采暖系統(tǒng)運(yùn)行中的影響因素和解決辦法進(jìn)行分析和討論。
1、住戶(hù)家中地暖管供、回水不熱或單元采暖立管供回水不熱問(wèn)題。
1.1系統(tǒng)沖洗:因該小區(qū)采暖系統(tǒng)為首次投入運(yùn)行,管路系統(tǒng)不可避免存在的雜質(zhì)較多,如泥土、鐵銹、焊渣、油麻等雜質(zhì)。若前期系統(tǒng)沖洗不到位,不達(dá)標(biāo),將極大影響系統(tǒng)的供熱效果。首先考慮對(duì)管路系統(tǒng)中的過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行反復(fù)的清理沖洗,一開(kāi)始確實(shí)單元人口過(guò)濾器及住戶(hù)人口過(guò)濾器堵塞較嚴(yán)重,經(jīng)過(guò)反復(fù)清理及反向沖洗,另外在換熱站對(duì)板換入口端除污器進(jìn)行定期反向沖洗,以便改善整個(gè)采暖系統(tǒng)中的水力循環(huán)效果。
1.2系統(tǒng)排氣:采暖系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,管路中容易集氣。在采暖初期,先對(duì)水平管路上翻彎部位、立管頂部、系統(tǒng)高點(diǎn)以及住戶(hù)家中地暖管路進(jìn)行排氣。
另外,住戶(hù)家中的地暖管路在系統(tǒng)充水過(guò)程中,必須從一側(cè)進(jìn)行充水,這樣可以把地暖管中的空氣排凈;59,兩側(cè)進(jìn)行管路充水,地暖管路中易存有大量空氣,產(chǎn)生氣堵現(xiàn)象,導(dǎo)致熱水循環(huán)不暢。在地暖盤(pán)管排氣時(shí),不能僅通過(guò)放氣閥進(jìn)行放氣,因放氣閥孔徑較小,不易排除管路中存有的大量空氣;需拆開(kāi)分水器端頭,進(jìn)行管路防水排氣工作,效果較好。
2、住戶(hù)家中供水管熱,回水管不熱問(wèn)題:
在問(wèn)題排查過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)一奇怪現(xiàn)象,把住戶(hù)供水管中過(guò)濾器拆開(kāi),檢查過(guò)濾網(wǎng)干凈、無(wú)雜物;先關(guān)閉回水側(cè)閥門(mén),打開(kāi)供水側(cè)閥門(mén),管路暢通,水流量正常,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可以放出熱水。后關(guān)閉供水側(cè)閥門(mén),打開(kāi)回水側(cè)閥門(mén),反向沖洗管路,水流暢通。但把管路恢復(fù),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,又出現(xiàn)供水管熱回水管涼的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)反復(fù)做實(shí)驗(yàn),終于找到問(wèn)題所在,由于在分戶(hù)管道拼裝過(guò)程中,使用了液體生膠帶,導(dǎo)致部分過(guò)濾器中的過(guò)濾網(wǎng)面受到污染,致使過(guò)濾孔堵塞,增加阻力,導(dǎo)致住戶(hù)家中的地暖管道熱水循環(huán)不暢,從而產(chǎn)生供水管熱、回水管涼的現(xiàn)象。解決辦法更換過(guò)濾網(wǎng),地暖管道熱水循環(huán)效果馬上得到改善。通過(guò)案例告訴我們,在采暖管道安裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)禁使用液體生膠帶代替油麻。
3、系統(tǒng)管路水力不平衡,造成遠(yuǎn)端樓棟采暖管路熱水循環(huán)量小,采暖效果差問(wèn)題。
除對(duì)單元管道中的過(guò)濾器進(jìn)行清理、沖洗,管道排氣等工作外,還應(yīng)檢查樓棟單元熱力計(jì)量間設(shè)備配置是否合理。由于設(shè)計(jì)采用的熱力計(jì)量間安裝圖集較陳舊(05N1P13),圖集中供回水管路中要求設(shè)置粗目和細(xì)目過(guò)濾器一對(duì),造成采暖管路系統(tǒng)阻力加大,熱水循環(huán)效果變差,管路中熱水循環(huán)流量偏少。在故障排查過(guò)程中,經(jīng)儀器測(cè)定,供熱正常的單元立管人口流量在15-25m3/h之間;而供熱效果較差的單元立管人口流量為9m3/h,效果最差的單元立管入口流量?jī)H為2m3/h,供回水管路壓差達(dá)到0.2MPa,嚴(yán)重水利失衡。按常規(guī)來(lái)講每個(gè)單元高、低區(qū)供熱面基本上為6000平方米,單元立管熱水循環(huán)量應(yīng)在20m3/h左右,供回水管路壓差不應(yīng)超過(guò)0.1 Mpa-0.2Mpa。
改善方法:在系統(tǒng)調(diào)試后期,拆除單元熱計(jì)量間管路上的細(xì)目過(guò)濾器,供回水管路壓差馬上降至0.1MPa~0.15MPa左右,單元管路流量提升至15m3/h以上。另外為加強(qiáng)各樓棟單元管路的水力平衡,積極采用行業(yè)推廣產(chǎn)品動(dòng)態(tài)阻力平衡閥。動(dòng)態(tài)阻力平衡閥適用于集中供熱系統(tǒng)中,熱網(wǎng)安裝此閥使熱網(wǎng)很容易達(dá)到靜態(tài)、動(dòng)態(tài)平衡。支持以熱源為主動(dòng)變流量運(yùn)行。在用戶(hù)室內(nèi)安裝恒溫閥、溫控器等自控裝置后又可轉(zhuǎn)換成壓差控制,從而實(shí)現(xiàn)以用戶(hù)為主的變流量調(diào)節(jié)。其作用:在熱網(wǎng)初調(diào)階段,鎖定裝置完全打開(kāi),該閥按自力式流量控制閥的調(diào)節(jié)方法進(jìn)行調(diào)節(jié),熱用戶(hù)的流量很快達(dá)到平衡狀態(tài),發(fā)揮了自力式流量控制閥在熱網(wǎng)平衡控制上的優(yōu)勢(shì)。然后啟動(dòng)鎖定裝置,該閥變成了一個(gè)具有變流量性能的靜態(tài)平衡閥。由于各個(gè)熱用戶(hù)平衡了,循環(huán)泵再進(jìn)行變流量調(diào)節(jié)時(shí),各用戶(hù)流量將成等比例的變化,依然保持平衡狀態(tài)。
4、高低區(qū)采暖管路系統(tǒng)總體流量偏低,供熱機(jī)組循環(huán)水泵工作流量不滿(mǎn)足選型流量值。
在問(wèn)題排查過(guò)程中,通過(guò)便攜式超聲波流量測(cè)量?jī)x測(cè)定,管路系統(tǒng)熱水循環(huán)量偏小,達(dá)不到設(shè)計(jì)選型流量。且系統(tǒng)供回水工作壓差較大,高低區(qū)均處于0.24Mpa,判定為系統(tǒng)阻力過(guò)大。通過(guò)系統(tǒng)排氣、沖洗、分戶(hù)過(guò)濾網(wǎng)清理更換以及拆除計(jì)量間細(xì)目過(guò)濾器等工作,使高、低區(qū)供熱系統(tǒng)供回水壓差降至0.2MPa以?xún)?nèi),使得管路系統(tǒng)熱水循環(huán)量大幅提升。
5、設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)的選擇不統(tǒng)一。
由于本小區(qū)采暖系統(tǒng)由兩個(gè)設(shè)計(jì)院分段設(shè)計(jì),一方負(fù)責(zé)管路系統(tǒng)設(shè)計(jì),一方負(fù)責(zé)換熱站設(shè)計(jì),這就造成供熱系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)和換熱站設(shè)計(jì)匹配性差。在管路設(shè)計(jì)時(shí),該小區(qū)32層建筑每個(gè)單元僅設(shè)高低兩個(gè)區(qū),整個(gè)系統(tǒng)管道直徑選擇偏小,管路比摩阻較大;而在換熱站設(shè)計(jì)時(shí),管路比摩阻取值偏小,水力計(jì)算求得的系統(tǒng)阻力偏小,導(dǎo)致選型所確定的循環(huán)水泵揚(yáng)程(低區(qū)循環(huán)泵揚(yáng)程22m,高區(qū)循環(huán)泵揚(yáng)程24m)與實(shí)際系統(tǒng)阻力不匹配。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)管路安裝情況,通過(guò)重新計(jì)算管路系統(tǒng)阻力,確定循環(huán)泵揚(yáng)程需調(diào)整為32m。最后經(jīng)過(guò)更換循環(huán)泵,提升了供熱系統(tǒng)熱水循環(huán)量,改善了供熱運(yùn)行效果,降低了運(yùn)行能耗。
6、一次熱源溫度不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致二次側(cè)供熱溫度偏低。
由于石家莊及華北地區(qū)冬季霧霾天氣較嚴(yán)重,為應(yīng)對(duì)環(huán)保要求,石家莊市區(qū)的供熱鍋爐基本實(shí)現(xiàn)煤改氣的替代工作。目前石家莊市區(qū)由民營(yíng)企業(yè)負(fù)責(zé)投資運(yùn)營(yíng)的燃?xì)夤嵴据^多,因燒天然氣成本較高,盈利能力較差,燃?xì)鈸Q熱站均看天燒鍋爐,室外氣溫不太冷時(shí),鍋爐房均小火低溫運(yùn)行;天氣最冷天時(shí)才大火高溫運(yùn)行。導(dǎo)致燃?xì)忮仩t服務(wù)區(qū)域供熱效果普遍較差。需要從源頭由政府來(lái)監(jiān)督熱力公司的供熱運(yùn)營(yíng),確保熱源的輸出品質(zhì)。
綜上所述,供熱系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng),受影響的因素很多,在系統(tǒng)調(diào)試和水力平衡過(guò)程中,需全面和科學(xué)的來(lái)分析問(wèn)題,逐項(xiàng)的來(lái)解決和排除各個(gè)影響因素。從而改善換熱站的運(yùn)行效果,降低運(yùn)行能耗,提升經(jīng)濟(jì)效益;最終提升居民家中的舒適度和住戶(hù)的滿(mǎn)意度,以便降低采暖糾紛和投訴。