劉忠貞

（太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001）

在供熱運(yùn)行管理環(huán)節(jié)中，運(yùn)行參數(shù)是極為重要的，也是管控的重點(diǎn)，只有保證運(yùn)行參數(shù)符合合理性的要求，才能保證住宅小區(qū)內(nèi)供熱質(zhì)量合格，給人們提供高水平的供熱服務(wù)。

1 運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化的原則

不同設(shè)計(jì)的單位在進(jìn)行住宅小區(qū)熱網(wǎng)設(shè)計(jì)中，方案是不同的，特別是在熱網(wǎng)管徑與系統(tǒng)壓力方面的設(shè)計(jì)，因?yàn)槠浞治龅囊蛩夭煌?，各個(gè)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)、專業(yè)水平也有明顯的差異，所以出現(xiàn)了不同設(shè)計(jì)結(jié)果。即使是相同的設(shè)計(jì)方案，不同單位進(jìn)行施工，經(jīng)驗(yàn)、人力、資金等不同也會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，給后續(xù)的運(yùn)行管理產(chǎn)生迥異的效果。從實(shí)際情況分析，運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先需要對(duì)于供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案做出全面深入的分析，然后計(jì)算確定系統(tǒng)運(yùn)行的總阻力參數(shù)。其次是對(duì)于該項(xiàng)目的質(zhì)量做出詳細(xì)的評(píng)估分析，然后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總阻力的參數(shù)分析控制，結(jié)合實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行需要做出總阻力參數(shù)的修正處理。經(jīng)過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，確保運(yùn)行參數(shù)滿足要求，然后按照如下原則進(jìn)行施工：確保各個(gè)供熱運(yùn)行的質(zhì)量滿足要求，按照氣候條件、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境最低溫度等方面的因素確定各級(jí)管網(wǎng)中的供回水的壓力差，確保符合供熱的要求；二級(jí)管網(wǎng)在運(yùn)行壓力設(shè)計(jì)中，應(yīng)該保證各個(gè)位置上的管道內(nèi)都是充滿水的狀態(tài)，同時(shí)內(nèi)部不會(huì)有氣體存在，確保系統(tǒng)運(yùn)行壓力參數(shù)值滿足要求［1］。

2 運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化

從以往的設(shè)計(jì)理念和要求分析之下，發(fā)現(xiàn)其主要的方式就是大流量、小溫差的系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式，規(guī)定了具體的壓力和系統(tǒng)供、回水壓力中的影響相對(duì)是比較小的，這是因?yàn)槿绻O(shè)定的定壓力是比較大的，所采用的壓頭分配時(shí)比較容易實(shí)現(xiàn)的，可以根據(jù)要求做好熱網(wǎng)水壓的調(diào)整，達(dá)到平衡性的要求；如果設(shè)定的定壓壓力相對(duì)較小，在系統(tǒng)壓差很大的情況可以根據(jù)需要作出必要的調(diào)節(jié)和補(bǔ)償，但是這種情況之下容易造成供熱系統(tǒng)運(yùn)行不合理的情況存在。因此，需要合理的設(shè)定定壓壓力，因?yàn)槠呋蛘咂投紩?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量不足，需要保證各個(gè)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到合理性的要求。

2.1 二級(jí)管網(wǎng)供、同水壓差

二級(jí)管網(wǎng)供、回水壓差應(yīng)該能夠符合當(dāng)前的系統(tǒng)運(yùn)行阻力的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，確保管道內(nèi)壓力的通行符合實(shí)際使用的要求。循環(huán)泵內(nèi)的消耗功率與供熱介質(zhì)體積流量的3次方變化是相同的，所以可以利用減少內(nèi)部的體積流量可以有效的降低循環(huán)泵能耗量。這就表示在系統(tǒng)進(jìn)行二級(jí)管網(wǎng)供、回水壓差設(shè)定環(huán)節(jié)，最好是結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行情況設(shè)定最佳流量參數(shù)，保證電能消耗控制在合理的范圍內(nèi)，結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況，具體參數(shù)的計(jì)算根據(jù)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行熱力入口裝置、室內(nèi)供暖系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)形式作出合理的計(jì)算分析。經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和分析，住宅小區(qū)內(nèi)熱網(wǎng)在運(yùn)行中，保證其水力達(dá)到平衡性的要求之后，合理的進(jìn)行流量的分配可以保證供、回水的壓力滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，單管供應(yīng)系統(tǒng)最佳為40～80kPa，根據(jù)戶進(jìn)行供應(yīng)的系統(tǒng)為30～60kPa［2］。

2.2 二級(jí)管網(wǎng)定壓壓力

1）定壓壓力的確定，定壓壓力參數(shù)在設(shè)定的過程中，要從下述幾個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行考慮分析：熱力站的供應(yīng)半徑參數(shù)；熱網(wǎng)最高點(diǎn)的高度與相應(yīng)的設(shè)定位置；供熱運(yùn)行系統(tǒng)形式。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的需要，可以選擇使用大流量、小溫差的方式來進(jìn)行供應(yīng)，也可以按照實(shí)際情況采用大溫差的方式，無論選擇哪一種方式，都以達(dá)到系統(tǒng)供應(yīng)平衡為合格的標(biāo)準(zhǔn)。如果是大溫差的形式，在不會(huì)給系統(tǒng)壓力產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)條件之下，適當(dāng)?shù)臏p小二級(jí)管網(wǎng)供、回水溫度以拉大溫差，可以有效的減小阻力。分析這些因素之后，定壓水頭通常應(yīng)該做出高度的調(diào)節(jié)，以滿足實(shí)際的運(yùn)行需要。

2）定壓點(diǎn)位置的選擇，二級(jí)管網(wǎng)熱力站通常情況下會(huì)安裝使用變頻補(bǔ)給水泵定壓的方法，其壓力的設(shè)定要和具體的定壓點(diǎn)設(shè)定的位置進(jìn)行控制，保證其達(dá)到合理性的要求。定壓電通常可以布置在供熱系統(tǒng)總回水管道與補(bǔ)給水泵出口總管的位置上。如果設(shè)定在總回水管上，與循環(huán)泵進(jìn)口的間隔距離比較大，優(yōu)勢就是能夠使得水泵運(yùn)行更加穩(wěn)定，壓力效果也比較明顯。如果根據(jù)需要設(shè)定在補(bǔ)給水泵出口總管的位置上，因?yàn)槎▔狐c(diǎn)與供熱系統(tǒng)回水管中的設(shè)定間隔距離比較長，并且和已經(jīng)設(shè)定的管道直徑與補(bǔ)給水管的設(shè)定難以達(dá)到配合度的要求，造成補(bǔ)給水泵的運(yùn)行環(huán)節(jié)定壓壓力和系統(tǒng)回水管的壓力存在著明顯的不同，在停止工作之后也不能達(dá)到規(guī)定的設(shè)定參數(shù)，無法完成系統(tǒng)控制要求。這一問題的產(chǎn)生，極易使得單管的結(jié)構(gòu)供熱系統(tǒng)與傳統(tǒng)垂直雙管的方法對(duì)比來說，壓力不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)過對(duì)比分析定壓壓力與回水壓力之間的差距比較明顯，超出了規(guī)定的要求，供熱效果難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢愿鶕?jù)需要適當(dāng)?shù)脑龃蠊軓匠叽?，可以有效的減小管道內(nèi)部壓力，并且需要將定壓點(diǎn)設(shè)定在總回水管的位置上。

3 供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與改造

3.1 供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

如果建筑項(xiàng)目的形式為小高層的形式，那么在該建筑中的最末端的位置上會(huì)存在多層建筑與小高層建筑相混合的情況存在，并且選擇使用相同一套供熱系統(tǒng)之下建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，極易導(dǎo)致水平水力不合理的情況，供熱系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生氣體淤積的問題，只要是把氣體排放出去，就能夠達(dá)到供暖的要求，如果這一問題持續(xù)發(fā)生，可以通過有效的提升供水溫度的方式以消除這一問題。該問題的消除僅僅是表面上的，而實(shí)質(zhì)上依然存在。從工程案例分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水溫變化極易導(dǎo)致供暖質(zhì)量的變化。水溫變化出現(xiàn)水密度變化，在水溫升高后，水的密度會(huì)下降。如果設(shè)定的定壓壓力是一致的，此時(shí)的水頭會(huì)因?yàn)樗拿芏认陆刀鸩降纳?，就可以消除上述的問題。因此，二級(jí)管網(wǎng)供水溫度上升，供暖也會(huì)達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)，也就能夠掩蓋了供熱系統(tǒng)內(nèi)水利失調(diào)、定壓壓力不足等方面的問題。供暖剛開始的階段，進(jìn)行系統(tǒng)排氣處理后，依然會(huì)在最高點(diǎn)檢查確定存在流水響聲，這就表示壓力相對(duì)較小。供熱介質(zhì)容易產(chǎn)生斷流的問題，其一是由于水利失調(diào)的問題，壓頭在熱網(wǎng)近端被快速的消耗掉；其二是定壓壓力不足。處理措施如下：適當(dāng)?shù)脑龃蠖▔核^，比如1.2m，如果發(fā)現(xiàn)水流響聲依然存在，應(yīng)該再次提升水頭，每次提升0.5－1.0m，直到最終響聲不會(huì)再出現(xiàn)。如果響聲小時(shí)之后，供熱效果依然不合格，需要進(jìn)行熱網(wǎng)水力調(diào)節(jié)處理，可以采取水平、垂直等方式的調(diào)節(jié)。水力達(dá)到平衡的標(biāo)準(zhǔn)后，就可以做好壓力的調(diào)整，確保系統(tǒng)運(yùn)行滿足要求?？傊▔簤毫?yīng)該合理的設(shè)定，滿足供熱系統(tǒng)運(yùn)行最小壓力的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的要求。

3.2 供熱系統(tǒng)的改造

綜合分析運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化方面，能夠有效的解決和處理熱網(wǎng)水平失調(diào)的缺陷問題，保證流量符合系統(tǒng)的要求，壓差達(dá)到要求，可以進(jìn)行系統(tǒng)改造處理，比如設(shè)置流量控制器裝置；如果系統(tǒng)為變流量的形式，可以將差壓平衡閥改變成為可調(diào)式的壓差平衡閥裝置。經(jīng)過改進(jìn)處理，使得供熱質(zhì)量得到有效的提升，防止發(fā)生水力失調(diào)的缺陷，讓供熱效果更好。

3.3 熱源的節(jié)能改造

熱源改造就是為了能夠保證鍋爐的運(yùn)行效率合格，降低能耗、提高供熱質(zhì)量，一般都是在運(yùn)營時(shí)間超長的供熱系統(tǒng)中實(shí)施，綜合分析多個(gè)因素選擇合適的改造方案，具體內(nèi)容如下：

1）根據(jù)需要進(jìn)行鍋爐房的煤改氣設(shè)計(jì)，應(yīng)用天然氣取代傳統(tǒng)煤炭作為鍋爐的燃料，可以提高資源利用率，還能夠降低環(huán)境污染問題；按照熱負(fù)荷的方法做好室內(nèi)外溫度調(diào)劑恩，綜合分析未來供熱系統(tǒng)的運(yùn)行情況，最終選擇使用5臺(tái)14MW 燃?xì)鉄崴仩t；

2）根據(jù)需要安裝抽風(fēng)系統(tǒng)，保證運(yùn)行效果合格，且鍋爐都要安裝各自的煙囪，然后還要有熱量回收系統(tǒng)，保證其可以再次利用；

3）設(shè)定鍋爐循環(huán)水泵與補(bǔ)水泵，然后就是安裝變頻控制系統(tǒng)，提高能耗節(jié)約效果。

3.4 室外管網(wǎng)節(jié)能改造措施

措施一：改變水力運(yùn)行條件

對(duì)于管道直徑不合理、內(nèi)部流動(dòng)速度不合格的管網(wǎng)做出再次條件，要符合下述標(biāo)準(zhǔn)要求：

1）設(shè)計(jì)過程中先采用符合管網(wǎng)運(yùn)行要求的干管徑數(shù)據(jù)，通常應(yīng)該以經(jīng)濟(jì)性最高的摩阻參數(shù)為合格的標(biāo)準(zhǔn)，即30－70Pa／m；

2）其他各個(gè)管徑的選擇也非常的重要，保證壓力滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，管網(wǎng)流速要控制在3.5m／s以下。管道的比摩阻應(yīng)該控制在300Pa／m以下；

3）二級(jí)管網(wǎng)熱力入戶之前根據(jù)要求進(jìn)行壓差參數(shù)的設(shè)定，結(jié)合實(shí)際情況確定合適的總壓力損失數(shù)據(jù)，然后就是做好各個(gè)老舊小區(qū)的改造處理，可以根據(jù)50KPa計(jì)算。

措施二：在系統(tǒng)內(nèi)安裝水利平衡部件，保證內(nèi)部水力達(dá)到平衡標(biāo)準(zhǔn)，確保水力數(shù)據(jù)合格，設(shè)計(jì)遵循如下原則：

1）管網(wǎng)選擇不同調(diào)節(jié)的方法，保證水利平衡系統(tǒng)發(fā)揮出重要的作用，重點(diǎn)是進(jìn)行流量的調(diào)整，壓差控制閥滿足工程的要求；

2）在系統(tǒng)內(nèi)安裝自力式流量控制閥以保證內(nèi)部流量達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的要求，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)較為特殊，所以容易產(chǎn)生堵塞的問題，應(yīng)該設(shè)置必要的除污器裝置。

措施三：采用直埋敷設(shè)方式

管網(wǎng)節(jié)能改造設(shè)置最好采用直埋的形式，根據(jù)要求做好管道的鋪設(shè)方式選擇，保證施工方便、維修方便等。因?yàn)槎?jí)管網(wǎng)運(yùn)行的溫度較低，通過直埋的方法可以在改造中不會(huì)過多的設(shè)置補(bǔ)償器裝置，甚至完全不使用該結(jié)構(gòu)，利用管道彎頭補(bǔ)償就能滿足要求，還能夠降低施工成本，縮短工期，效果非常好。

4 結(jié)語

綜合以上分析，在熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與設(shè)備改造的環(huán)節(jié)中，通過節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到調(diào)節(jié)參數(shù)要求。因此，在節(jié)能節(jié)水應(yīng)用方面，需要從被改造系統(tǒng)出發(fā)在了解調(diào)節(jié)改造需求基礎(chǔ)上，全面性的做好節(jié)能優(yōu)化控制，以保證系統(tǒng)的運(yùn)行滿足節(jié)能需求。