集中供热系统的水力失衡原因及调节策略.docx

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集中供热系统的水力失衡原因及调节策略近年来，我国城市集中供暖系统不断完善，使用规模不断扩大，已经成为城市基础设施建设的关键工程。但是，在集中供热系统使用中，水力失衡问题较为严重，降低集中供暖的质量以及效率，存在用户输送热量不均匀的现象。因此，针对集中供暖系统水力失衡现象开展全面的剖析，提升水力失衡问题调节效果。1集中供热系统的应用优势集中供暖系统是以热水以及蒸汽为热源传播媒介，通过城市热力管网工程完成热源输送，将产生的热源向城市需要部位输送的一种形式。集中供热系统的优势主要体现在安全性、环保性、节能性三部分，首先，基于安全性方面考量，集中供暖系统在运行中对于工程人员的专业要求较高，在员工招聘中采用统一招募的形式，招聘具有相关资格证书的工作人员，积极开展岗前培训，保证工作人员的专业技术能够灵活应用到集中供暖系统运行中，提供安全保证。同时，定期开展设备维修检查工作，保证集中供暖系统运行稳定，避免由于设备故障问题引发安全事故。其次。在环保方面来讲，热源厂以及热电联项目的普遍特点为热源较为集中，采用的大型脱硫除尘的环保型设备，保证集中供暖系统排放达标，预防其对环境的影响。另外，集中供暖系统的节能效果较高，大型的热源厂的的燃烧率通常在70%～80%之间，远远高于小型热源厂。而当前集中供暖系统发展中，采用冷却水作为主要供暖纽带，在供暖中通过可回收的冷凝水发电，提升能源的利用率，实现节能发展的目标[1]。2集中供热系统水力失衡的表现2.1室内温度分布不均匀 在城市集中供暖中，供暖对象之间与供热站距离不等，在建筑工程项目中以一栋为单位形成系统，导致供热系统的分布不均匀。在集中供暖系统运行中，受距离的影响，各个环路分的流量分布存在问题，热量输送不均匀，进而出现室内温度冷热不均匀的情况[2]。2.2运行设备耗电快在集中供热系统运行中出现水利失衡的情况，系统为了保证室内的达到标准温度，加大对温度较低用户的补给，通过“大流量、小温差”的形式提升室内温度，该形式下的供热设备的定额功率不达标，循环水泵等设备的能量输送效率低，存在电能源浪费的情况[3]。2.3热力站能耗高在集中供暖系统运行中出现水力失衡问题时，室内的整体温度不达标，为了满足用户对于室内温度的需求，热力站不断加大能源消耗，以实现提升温度的目标，存在能源浪费的情况。3集中供热系统水力失衡原因3.1管网设计问题为了缓解住房紧张问题，建筑工程项目的施工规模不断扩大，进而以往的供热系统外管网以及换热站建设不能满足A小区的要求，需要采用分工模式设计。在管网设计施工中，施工企业为了降低成本消耗，没有在外网设计调节阀，将二降低二次管网供热效果，诱发集中供暖系统出现水力失衡的问题[4]。3.2管道交叉施工问题在集中供暖系统管网工程施工中，经常存在管网交叉施工作业的情况，部分接头以及弯曲部位的施工难度较高，管网施工不当将会导致管网堵塞的情况，同时没有安装自动放气装置，进而影响热源供应。3.3人为因素 受人为因素的影响，部分用户在没有经过允许的情况下擅自更改集中供热散热设备，影响水力运行情况。其次，随着集中供暖系统不断发展，整体运行时间加长，供热管道等相关设备存在老化的现象，后续维修养护不及时，将会诱发水力失衡问题[5]。4改善集中供暖系统中水力失衡措施4.1强化集中供暖系统设计在集中供暖系统管网设计施工中，技术人员需要对原有管网工程进行改造审计，保证后期设计工作稳定开展。集中供暖系统液压不平衡是管网工程设计重点，设计人员一定要提升重视程度，保证供热管网系统设计质量。在传统集中供热管网系统设计中，设计人员对于水力失衡问题的重视程度不高，水力数据计算的精度不高，也是诱发集中供暖系统出现水力失衡问题的关键因素。因此，为了解决这一问题，提升热管网水力问题计算，全面掌握管网工程的数据信息，优化设计方案，保证循环水泵、功能泵等设备设计电放费合理性，预防集中供暖系统水力失衡问题的发生。同时，在设计期间，提升设计方案的经济适用性，升级集中供热系统管网整体布局，避免出现液压不平衡的问题[6]。4.2适当增加集中供暖系统动力头数量针对集中供热系统管网容量不足、水泵运行功率较低引发的水力失衡问题，需要对系统进行压力改造以及升级，开展水泵增产措施是关键。基于集中供热系统管网设计特点，以满足用户的实际热量需求为原则，最大限度的提升系统管网循环能力，选择大功率的扬程水泵，提升集中供热系统管网循环调节效果。基于实际情况出发，适当添加集中供热系统动力头数量，弥补传统只用水头数量以及功率不足的情况。另外，积极调整附加压头安装位置以及数量，强化集中供热系统的调节效果，避免出现系统出现水力失衡的问题[7]。4.3优化集中供暖系统调节功能 在信息时代发展背景下，集中供热系统调节能力要求不断提升，改善调节功能能够降低集中供热系统水力失衡的风险。现阶段，为了保证集中供热系统运行稳定性，积极开展热网管道设计改造施工，将双管供热的形式引入集中供热系统中，通过双管网的优势提升集中供热管网热量测量精度。在系统调节控制中，提升其水力调节能力，保证集中供热管网系统流量与功率满足要求，避免出现水力失衡的风险。4.4完善系统运行方式集中供热系统具有地域性、结构性、功能性的特点，同时不同地域的集中供热系统的运行方式不同，基于当地用户的需求建立针对性的集中供热系统运行体系，避免出现水力失衡的问题。在运行过程中以“大流量、小温差”的原则，保证系统热量分布的均匀性，改善局部室内温度不达标的情况，同时，能够有效的控制室内温度，避免出现温度过高造成能源浪费，最大限度的提升集中供热系统的适用性以及实用性，强化液压平衡控制效果。4.5开展运行质量监督检查要想预防集中供暖系统运行中出现水力失衡的问题，加强质量监督检查是非常必要的，也是预防水力失衡问题的关键手段。首先，相关管理人员要提升水力失衡问题的重视程度，明确划分企业相关工作人员岗位职责划分，管理制度明确规定相关工作流程，施工技术人员需要严格按照制度开展工作，保证各项工作落实到位，及时发现集中供热系统水力失衡问题，基于实际情况制定调节控制方案，保证水力失衡调节控制质量。其次，完善热力企业奖惩制度，进而提升员工的工作积极性，保证相关监督制度落实到位，保证供热系统管网水利系统运行的稳定性。企业定期开展工作考评活动，针对规定期间内员工的工作情况进行总结反馈，秉承科学原理的原则，及时基于员工肯定，针对表现优异的员工进行精神以及物质奖励，激发员工的参与度[8]。4.6培养员工的责任意识 集中供热系统水力失衡调整工作中，技术人员是直接参与者，技术人员的责任意识以及工作能力直接影响水力系统调节工作质量。首先，一定要加强施工团队建设，保证技术人员的专业水平以及专业素养达标。其次，提升城市集中供暖系统整体管理水平，强化管理人员的责任意识，定期开展系统运行检查，发现问题及时处理，保证系统运行的稳定性。制定规范化操作流程，提升水力系统管理质量，及时处理水力失衡等问题。另外，构建独立的管理机制，明确划分管理人员的岗位职责，基于相关管理制度开展供热系统维修检修工作，通过分级监督管理模式，提升监督力度，预防水力失衡问题发生，保证城市集中供热系统运行稳定性[9]。5集中供热系统水力失衡改造分析5.1工程概述A建筑工程集中供暖系统采用双管闭式系统，在实际运行中能够利用系统参数调节管内流量。在A建筑工程集中供暖系统管网调节施工中，基于用户的实际需求，当进行管内压力或者流量调节。如果集中供热系统管网的压力下降，需要及时减小管道上游流量，实现后面管道增压的效果。因此，管道内部的压力与流量呈现反比例关系，如果整体供暖阐述不变的情况下，管网内部压差变化将会直接影响流量，诱发水力失衡问题的发生。因此，下文对A集中供暖系统水力失衡管网改造提出以下建议[10]。5.2改造方案5.2.1变频泵+静态平衡阀双管闭式系统改造施工中，采用变频泵+静态平衡阀的形式，以循环水泵调节为着手点，利用控制器对室外的温度以及管网供热回水的温度进行检测，将检测的数据信息上传至程序系统中，通过系统程序计算得出最终结果，并连接控制信号，基于数据显示不同的信号信息，进而实现控制A建筑工程集中供热系统循环水泵流量的目的。 5.2.2定频泵+动态流量控制阀定频泵+动态流量控制阀模式下，A建筑工程集中供热系统循环水泵以恒定流量运行，不仅能够预防水力失衡问题，将还能够降低能源消耗。在改造施工中，保证换热站与用户距离半径在供热半径的80%以内，同时，安装施工前计算好定频泵+动态流量控制阀的热力范围，保证在有效范围内，避免出现热力失效的情况。5.2.3定频泵+动态压差控制阀+热量表不同的采暖期循环水泵的流量控制不同，动态压差控制阀安装在用户热力入口部位，基于用户的实际需求调节管道流量。热量表是国家分户热计算的重要设备，如果安装动态压差控制阀后，不安装热量表，将会引发更为严重的水力失衡问题。5.3预防项目水力失衡措施5.3.1安装平衡装置集中供热系统运行中，基于热源供应情况自动调节管内助力，保证热网系统水力平衡。但是，受不良因素的影响，存在阻力调节失效的情况，为了避免水力失衡问题的发生，在管网中安装阻力调节装置，保证供热管道内部的阻力处于稳定的状态。在调节中，安装阻力平衡设备，基于供暖系统的实际情况，保证管道阻力数值符合设计标准数值。在实际操作中，阻力平衡装置安装涉及的内容较多，具有一定的施工难度，相关技术人员一定要重视施工安装质量，结合项目情况，保证阻力平衡装置安装质量达标，发挥出水力平衡调节的作用[11]。另外，安装平衡阀，利用管道内流量气压控制水力平衡，构建系统化的阀体协管机制，保证集中供热系统水力平衡。5.3.2开展比例调节技术 采用超声波流量计，以并联的管网流量为标准开展测量工作，该手法的测量精度较高，整体流量调节效果较好。但是，超声波流量计对于技术人员的要求高，需要其具备高水准的技术基础才能保证后续工作稳定开展。另外，借助变频技术也是调节集中供热系统管网内部流量的重要手段，能够对管网内部水量实施监督以及控制，整体的调节效果较好，能够有效的预防供暖系统水力失衡的问题，提升能源利用率。5.3.3采用附加压头集中供暖系统管网调整升级施工中，出现循环水泵的实际扬程不足，也会诱发水力失衡的问题，而循环水泵扬程处理中，需要更换水泵以及部分管道的规格，进而整体的维修成本较高。因此，为了避免这一问题的发生，在施工中采用扬程低、流量小的水泵，进而达到增加用户水管压力，同时，能够更好的控制管道内部流量，如发现管道阻力值不均匀，需要及时开展平衡调节。在当前发展背景下，供热管网系统水力平衡系统预防措施不断完善，以节能环保为原则，降低系统运行的能源消耗，提升城市整体供暖效果。6结语城市集中供暖系统出现水力失衡问题的诱因较多，其表现形式不同，技术人员需要结合项目的实际情况以及相关设备的状态，布置针对性的调节处理措施，降低水力失衡问题二次发生的风险，积极制定水力失衡预防方案，提升集中供暖系统管网运行的稳定性。