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供暖系统运行中的常见问题分析
摘 要:我国集中供热事业发展,特别是近年来城市集中供
热发展较快,但在实际运行中也存在很多的问题,根据调
研及近二十年的设计和运行管理经验,就我国目前供暖系
统普遍存在的共性问题,如水力失调、系统积气、系统失
水以及系统压力不稳定等做了简要分析,提出了解决方案,
并列举了供暖系统改造的工程实例。
关键词:供暖系统 水力失调 压力波动
1、问题的提出
供热工程是利用热媒(如水、蒸汽或其它介质)将热
能从热源输送到各热用户的工程技术。通常的供暖系统由
热源、热网、热用户的三部分组成,其能否正常运行主要
取决于系统设计、施工、运行管理水平等三个方面,并且
这三个方面相互影响、相互制约,其中的任何一个环节出
现问题都会影响到整个系统的正常运行,使供暖的质量无
法满足用户的要求。根据调研,我国目前的供暖系统在设
计、施工、运行管理等方面均不同程度的存在着问题,主
要表现为系统冷热不均、失调严重、运行中的水、煤、电
等的能耗严重,运行故障时有发生,严重的威胁着热网的
正常运行,供热质量难以保证。
一个供暖系统若按规范进行设计施工,其正常运行是
有保障的。但是,我国的采暖系统大部分都不是很合理,
集中表现为热负荷选取过大,造成设备选型过大,输送设
备大,备用率高,经济效益差。在实际工程中还常常出现
这样的情况,供热系统若按规范和节能标准设计,由于施
工和运行管理中的种种问题,使得系统往往满足不了热用
户的需求,造成设计者不能按常规的设计理论进行设计,
出现了节能建筑不节能的尴尬局面,即建筑的墙体是节能
墙体,而供暖系统未能按节能标准设计。尤其在改扩建工
程中表现得尤为突出,设计者必须按原有的老建筑的供暖
设计负荷进行设计,否则将造成系统的不平衡;在对原有
系统的运行状况缺乏了解,或根本无从了解时,设计者只
能利用大负荷进行弥补。久而久之,不合理反而变得合理,
为人们所接受。就我国的供暖现状而言,采取何种措施,
在保证供暖质量的同时,尽可能的减少浪费,提高现有供
热系统的效率是工程设计和运行管理人员所面临的一个重
大课题。
2、存在的问题及对策
2.1 水力失调
2.1.1 系统水力失调的分类及原因
系统水力失调可分为水平失调和垂直失调两种。前者
表现为水平面上用户流量偏离设计值,近端热、远端冷;
后者表现为垂直面上散热器流量偏离设计值,楼层上下冷
热不均。为了解决不利用户的供热问题,通常是配置大流
量、高扬程水泵,导致近端的热用户更加过热,由于大流
量小温差运行,热量浪费严重,电耗增加,运行成本很高。
(a)水平失调的原因可归纳为:
1)热网设计一般只注意最不利点所必需的资用压头,
而其它点的资用压头总是大于实际需要值,越近热源位置
资用压头的余量就越大。在热网投入运行时若没有及时调
节,必然出现流量分配偏离设计值,导致用户冷热不均。
2)供热面积扩大,热网的某些管段流通能力不够,没
有及时改造管网,而只更换水泵,可能导致系统的水力失
调。
3)热网在设计合理的情况下,水泵选型过大,运行流
量偏离设计值也会导致热网水力失调。
(b)垂直失调的原因可归纳为:
供热系统各立管之间、各层之间存在水力不平衡,由
于管道系列规格的限制,设计一般是无法使之完全平衡,
各环路的自然压头差别影响到它们的不平衡程度。
2.1.2 系统水力失调的处理办法
解决供热系统水力失调问题主要在于改善二次水系统
和户内系统,以改善小区内建筑物之间和建筑物内部房屋
冷热不均的状况,并通过运行调节实现按用户热负荷分配
流量,即“按需分配”使每个用户室温达到一致且满足要
求。
(a)水平失调的处理方法
1)在每个用户引入口安装调节性能较好的调节阀,于
系统正式运行前进行初调节。
2)在热用户引入口安装 自立式压差调节阀、流量调节
阀或自立式平衡阀,对其初调节并锁定,可以有效的解决
小区内建筑物之间冷热不均的问题。
3)有条件的设置热源和热网的微机监控系统,对系统
进行有效的监视、调整和控制,可实行最优化的运行调节
和控制。
(b)垂直失调的处理方法
1)在供热系统立管和散热器入口支管上设置调节性能
好的阀门,并对系统进行初调节,投资少,国内应用较多。
2)在供热系统立管设置平衡阀平衡各立管之间的流量,
散热器入口支管上设置温控阀控制室内温度,能够有效地
解决建筑物内部房屋冷热不均的问题,不仅节约能源,还
为计量收费,用户自由调节室温打下了基础。
2.2 系统积气
2.2.1
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