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集中供热系统热力失调的解决方法研究

发布日期:2017-12-06 作者: 点击:

集中供热系统是一项城市建设中的基础工程,是对区域内的城市居民集中供热,具有方便城市居民生活、提高热能利用效率、减少环境污染和资源浪费等多方面的积极意义。但是,在集中供热系统建设和运行中,也不可避免地出现热力失调这类问题,如果这一问题不能得到及时有效的解决,会大大影响集中供热系统的正常运行。


集中供热系统热力失调的含义及具体表现 

1、供热系统热力失调的含义 
  集中供热系统是一个庞大而复杂的系统,它由热源、热网和用户三大部分组成,通常是由热源供热,将热水或热蒸汽作为传导媒介,通过全封闭的热网管道将热能输送到用户家中。理论意义上来说,热源供给用户的热能是均匀的,但是,在实际的操作运行中,会出现用户热量不均差异巨大的现象,这就是所谓的热力失调。 
  2 、集中供热系统热力失调的具体表现 
  集中供热系统热力失调的具体表现在两个方面,即温度失调和水力失调。具体来说,温度失调是指热力系统在运行中供给用户的热能不能达到规定的标准,或供给热量不均匀的现象;水力失调是指热力系统在运行中供给用户热水的实际流量与规定流量有所差异,导致用户所获得的热量不同的现象。其中,水力失调更加常见,造成的后果也更加严重。
 


集中供热系统热力失调的原因

1、 温度失调的原因 
  通常来说,温度失调的具体原因包括:

①热源热量不够,热源顾名思义是集中供热系统的基础,热源本身不能提供足够的热量,这就会使得供水水温达不到规定标准,整个热网的温度也就大补不到标准,导致热力失衡。

②用户换热器工作效率低,热源产生的热量需要通过热网来进行一次供热,然后在经过用户的换热器转换,对用户进行二次供热,这才是用户最终所需的热量。因此,用户换热器转换热能的工作效率也是影响用户热量温度的重要因素,如果换热器换热效率差,及时热源热量充足,在二次热网中热量温度也会大大低于标准热量。 
  2、 水力失调的原因 
  在实际集中供热系统的运行中,造成水力失调的原因是多方面的,要远多于温度失调,具体包括:

①集中供热系统的设计。无论是理论上还是实际上,供热系统中热网的覆盖都不能完全一致,比如用户距离热源的远近,就会形成供热的有利端和不利端,由于设计通常会采用不利端作为热网设计的参考标准,相应地就会导致供热有利端的热量过盛。

②热网管道的选择和使用,热能是通过全封闭的管道来输送的,因此,管道的材质、质量、口径、施工工艺等都会对热能的传导产生不同的影响,如果管道的某一方面出现问题,势必会造成热网的水力失调。所以,热网管道的选择和使用一定要严格把关、谨慎施工。

③用户数量的变化。所有的城市集中供热网络的用户数量都不是固定不变的,随着城市建设的改变和发展,集中供热网络的用户数量也会增加或减少,随着用户数量的变化,热源的供热总量和分配方法也要进行调整,调整的过程中也会导致水力失调。

④工作人员的操作。集中供热系统离不开人力的操作实践,如果工作人员违规操作,或者操作水平较差,就很容易造成水力失调,影响供热。

⑤用户的不恰当行为。在集中供热系统的实际运行中,有些用户会出现一些不恰当的行为,如随意改动供热设施、乱放供热设施里的热水,都会造成供热网络中水力失调。



集中供热系统热力失调的解决方法

解决集中供热系统中热力失调问题需要具体问题具体分析。通常针对于温度失调,根据检查明确原因之后,选择优化热源设备,保证热源供热充足,还是更换用户换热器,提高换热器的换热效率,都可以很好地解决温度失调的问题。 
  集中供热系统的水力失调问题的解决办法更加广泛、多样,具体包括: 
  ①调节阀的使用。使用调节阀是缓解集中供热系统热力失调,保证水力平衡的一个重要措施。热力管网中使用的调节阀主要有静态调节阀、动态流量平衡阀和动态压差平衡阀三种主要类型。 
  具体来说,静态调节阀在水力平衡中起着基础性的调节作用,其工作原理是通过对管道内阻力的调节,达到对孔板调节的目的,进而平衡管网中的阻力,因此,静态调节阀是人工调节操作的。 
  动态流量平衡阀也叫自力式流量控制阀,是实现管网的水力平衡的重要设备。具体的工作原理是,根据阀门的前后压的不同,对阀门进行自动开大或开小,保证对流量的恒定,达到对流量的合理控制。恒流量调节阀是一种新型的动态流量调控设备,可以实现各環路流量的自主调节,保证热力管网的水力平衡。相比于原有的调节阀需要人力操作,恒流量调节阀的所有系列都能够安装电动执行器,并且连接到热力管网的自动控制系统中,实现供热系统的自动化控制。相较于原来的人力调节阀,恒流量调节阀的操作更加方便快捷、简单智能,并且安装成本并不高。 
  动态压差平衡阀,也叫作自力式平衡阀,是一种通过对压差的测量和调试,为热力管网调节提供数据参考的系统,具体的工作原理是,当管道内流量产生变化时,自力阀的阀芯会随之上下移动,这样一来,自力阀的流量面积和流量系数会变得不同,但是在不同位置上也会始终保证阀芯和阀座实现平衡,保证差压值保持不变。通常情况下,动态压差平衡阀要在每一个控制节点都进行安装,从而实现对于热力管网的整体监测。 
  ②加压泵的使用。使用加压泵主要是指在供热不利端安装加压泵加压泵的使用是解决热力管网水利失调,保证水力平衡的又一重要措施。这是由于供热系统循环水泵实际扬程和流量并不是固定不变且始终保持充足的状态,因此在实际运行中,就会出现热网中循环水泵实际扬程和流量不够的情况,这就势必会造成远处供热不利端的资用压头或流量不足。所以,在供热不利端用户的换热站内加装水泵,就有助于保证不利端用户供热流量。 
  需要注意的是,在换热站内加装水泵,必须要谨慎选择、合理安装,避免影响周边其他用户的流量,造成更严重的水力失调,如“抢水”问题等。选择水泵,一方面要了解换热站内已知的参数,另一方面要了解所需的具体资用压头和流量,二者结合作为选择水泵的参考标准。通常情况下小型加压水泵已足够满足大多数用户的需求。目前水泵的类型丰富多样、技术成熟,有小流量、小扬程、低噪音、免维护水泵,还有技术含量更高的三挡变速水泵、带变频的可自动调节(流量、温度、压力、压差)的无级变速水泵。 
  ③供热系统设备的优化。供热系统设备的优化,主要是对于老化、不合格、不合理管道,供热效率低的锅炉和热能转化率低的换热器等设备进行优化改造,提高集中供热系统的热量,减少热量输送中的丧失和损耗,提高二次热能的转化率,减少热力失调现象的出现。 


综上所述,造成集中供热系统热力失调主要有温度失调和水力失调两种情况,针对这两种实际情况的不同,选择和采用不同的有针对性的解决方法,可以大大解决热力失调问题,保证集中供热系统的平稳运行、平衡分配,促进集中供热系统升级。

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