摘要：我国北方冬日气温极低，必须采取供暖措施取暖，保障人们冬季日常生活的需求。目前，我国北方供暖主要采取的是集中供暖的方式，但是收到采暖方式、结构、管网等影响，出现了供热区域能效低与热力失调的问题。本文通过对供热过程中热力调节问题的探讨，提供可供优化热力调节的方式，以期为保障正常供暖，消除供热失调问题提供参考。
关键词：供热；运行调节；热平衡；优化途径
引言
集中供热是我国目前冬季采暖供热的主要方式，但受到不同区域采暖结构、采暖方式和采暖管网的影响，区域间甚至是同一区域内热力失调现象普遍存在，一方面供热单位不得不加大流量和压力，高负荷运行，以高耗能换取最不利端热量达到要求，另一方面由于区域间和区域内水平、纵向热力失调，造成热用户之间享受温度差异过大，有的甚至相差高达十度左右，形成“有人大开窗户散热，有人捂着被子哆嗦”的怪现象。给供热单位的稳定运行造成严重影响。如何用最小的耗煤量和最小耗电量使锅炉稳定运行且随时恰好满足不断变化的输出功率要求，消除供热中出现的失调现象，是我们供热运行调节急需解决的问题。下面我从锅炉运行控制和热力管网调节两个方面探讨这一问题。
1水利失调形成的原因
（1）受热源设备的限制，供给的压力不足，或者因为系统的循环水量超过原设计值，使循环水泵的供给压力下降，导致水力失调。
（2）管网设计不合理，或者管网堵塞造成系统的压力损失过大，超出了热源设备所提供的压力，导致水力失调。
（3）热网失水严重，超过了补水设备的补水能力，系统因缺水而不能维持需要的压力，导致水力失调。
（4）系统缺少合理分配水量的手段，为解决末端用户不热的问题而加大循环水量，因而增加了管网的压力损失造成系统压力不足，导致水力失调。
（5）供热管网新接入热用户或停运部分热用户，全网阻力特性改变，导致水力失调。
（6）热用户室内水力工况改变，比如随意增减散热器或开关阀门等，导致水力失调。
（7）随意调整网路分支阀门或用户入口阀门，导致水力失调。
2调节方法
2.1调节原理
在供热系统中，虽然水力平衡是热力平衡的重要因素，但仅凭流量的均匀分配还不能达到各用户间热量的平衡。供热系统运行时，供水温度是热源能力的反映，而回水温度是用户热负荷的反映。在没有热损失的理想情况下，各用户的供水温度应该是一致的，而回水温度的差异则反映用户间热负荷、热需求的差异，因此回水温度是用户间热平衡的重要考量因素。
由于建筑的热惯性，回水温度的变化随着调节过程有一段时间的滞后，但流量能在阀门调节过程中快速变化且稳定。因此笔者对该小区的热平衡调节，采用一种以回水温度为基准的调节方法，调节目标是使各用户的回水温度趋于一致。当达到回水温度一致的理想状态时，各用户流量的比例也就是各用户热负荷的比例。因此只需得知用户间热负荷的比例，即可得到用户的所需流量的比例，再依据流量的比例进行调节。
2.2调节步骤
实际中，管网的保温水平不同，各用户的供水温度也就存在差异。因此测试过程中，需要对各用户供水温度进行测试，以实际值计算即可，但仍以回水温度相同作为目标。笔者调节过程中，将民房，商铺和饭店作为整体看待。其主阀门调节在主管井的调节过程中。
3供热运行调节与热平衡的优化措施
3.1平衡阀在各类供热系统中的选用
（1）定流量系统
定流量系统是指供热站总循环流量和各热用户分支流量都不发生改变的系统，主要存在于公用建筑和未实行分户计量的民用建筑中。该系统以质调节为主，循环流量恒定不变，管网阻力特性相对稳定，因此，适合选用静态平衡阀和自力式流量平衡阀。
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（2）热用户变流量系统
热用户变流量系统指热用户根据室内温度需要自主调节循环流量的系统，主要存在于实行供暖分户计量的民用建筑中，为节省暖气费，热用户一般都主动调节户内循环流量。热用户变流量系统适合选用自力式压差平衡阀。当某分支环路流量减小时，管路压降减小，管路分支处支用压头升高，自力式压差平衡阀及时把环路中过剩的压头传送到主管网，主管网供回水压头升高，各分支环路入口处支用压头也相应升高，各支路自力式压差平衡阀又及时把升高压头拒之于环路以外，从而保证了各环路间的水力平衡。
（3）热源变流量系统
热源变流量系统是指供热站根据气温变化不断调整供热循环流量的系统，即气温降低，增大循环流量，气温升高，减小循环流量。该系统为质调节与量调节相结合的供暖方式，随着国内供热节能技术的不断深化，热源变流量系统将逐渐成为今后的主要供热形式。热源变流量系统适合选用静态平衡阀和动态阻力平衡阀。由于该系统各环路阻力系数不变，即各路流量分配比例也就不变，当供热系统总循环流量减小时，各环路流量也就同比例减小，反之亦然。虽然也是水力失调现象，但该失调为等比失调，不影响热量在各支路中均衡分配。
3.2更换管理方式，提高管理效果
采用科学的按需加热管理措施，加强供热管网的平衡管理，实现热平衡的优化。按需供热是指根据季节、气候状况、一天中的不同时间段、不同地域、同一地域的不同区域实际情况供热，以可靠热量计量为前提，全面测控供热站一次管网热量与二次管网环路热量，根据监控结果调节一次管网热量与二次管网环路供热平衡。将不需要供热用户规划到限定区域，确保良好的供热效果。根据不同需求调节供热时间与供热热量，从而节约能源消耗。并根据不同的季节与天气预测状况，与环境的温度变化合理安排与协调供热量。热网平衡按需调节时对整个供热网络的管控，通过数字化的监控与热量平衡计算，实现热源的有效调节与分配，实现对资源的有效管理与节约。
3.3供热是周期性工作，既平衡又有差异性
供暖期的大部分时间段，环境平均气温变化是不大的，因此一个取暖季可看作由多个相邻稳定的天气区间和突发的寒、暖流区间组成。
（1）小周期———气温变化大
在120－180多天的取暖季里，气温是日复一日的昼升夜降的循环变化过程。（除冷、暖气流），每天里气温的变化高达10℃左右（严寒地区大些）。
（2）大周期———气温变化小
在120－180多天的取暖季里，气温是一天天缓慢变冷又逐渐转暖的平稳降温和升温过程。每天之间的平均温度变化基本小于1℃。
（3）大小周期都要抓，把节能供热量化到每天的每时每刻
分析表明，在初、末寒期昼夜10℃温差变化对应的供热量需求差别有40%左右，在严寒期也有20%左右。抓住以往被经常忽视的小周期，执行看当天的天气、区分昼夜温差变化的供热方式是非常必要的。相比较而言，由初寒、严寒、末寒构成的大周期，相对于每一天的供热，节能潜力反而处于次要位置。
结语
集中供热系统能耗偏高的原因复杂，以上观点是笔者通过对集中供热锅炉运行到用户采暖全过程进行多年管理得到的一些体会和初步探讨。目前，我国的集中供热规模已经相当可观，但由于上述种种原因造成的燃料、电能的浪费是非常惊人的。因此随着我国城镇集中供热事业的发展，如何解决好能耗偏高这一问题将是十分迫切的任务。笔者认为，应用先进的数字化管理，加上科学设计、科学施工、科学管理是建立整体节能社会的关键。
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[4]阮磊.济南西客站片区供热量分析与集中供热系统的运行调节.
论文作者:崇学朋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签：流量论文; 用户论文; 管网论文; 系统论文; 水力论文; 回水论文; 环路论文; 《基层建设》2019年第25期论文;