集中供熱系統熱力失調的解決方法研究
隨著城市基礎建設的發展和人們生活質量的提高,城市居民對于城市的集中供熱系統也提出了越來越高的要求,其中,解決集中供熱系統的熱力失調問題是關注和研究的重點和焦點。本文從集中供熱系統中熱力失調的具體表現、出現的原因和相關的解決對策等幾方面入手,對于集中供熱系統熱力失調的解決方法進行剖析和研究,希望可以為具體實踐工作及后續的研究提供參考。
集中供熱系統是一項城市建設中的基礎工程,是對區域內的城市居民集中供熱,具有方便城市居民生活、提高熱能利用效率、減少環境污染和資源浪費等多方面的積極意義。但是,在集中供熱系統建設和運行中,也不可避免地出現熱力失調這類問題,如果這一問題不能得到及時有效的解決,會大大影響集中供熱系統的正常運行。
集中供熱系統熱力失調的含義及具體表現
1、供熱系統熱力失調的含義
集中供熱系統是一個龐大而復雜的系統,它由熱源、熱網和用戶三大部分組成,通常是由熱源供熱,將熱水或熱蒸汽作為傳導媒介,通過全封閉的熱網管道將熱能輸送到用戶家中。理論意義上來說,熱源供給用戶的熱能是均勻的,但是,在實際的操作運行中,會出現用戶熱量不均差異巨大的現象,這就是所謂的熱力失調。
2 、集中供熱系統熱力失調的具體表現
集中供熱系統熱力失調的具體表現在兩個方面,即溫度失調和水力失調。具體來說,溫度失調是指熱力系統在運行中供給用戶的熱能不能達到規定的標準,或供給熱量不均勻的現象;水力失調是指熱力系統在運行中供給用戶熱水的實際流量與規定流量有所差異,導致用戶所獲得的熱量不同的現象。其中,水力失調更加常見,造成的后果也更加嚴重。
集中供熱系統熱力失調的原因
1、 溫度失調的原因
通常來說,溫度失調的具體原因包括:
①熱源熱量不夠,熱源顧名思義是集中供熱系統的基礎,熱源本身不能提供足夠的熱量,這就會使得供水水溫達不到規定標準,整個熱網的溫度也就大補不到標準,導致熱力失衡。
②用戶換熱器工作效率低,熱源產生的熱量需要通過熱網來進行一次供熱,然后在經過用戶的換熱器轉換,對用戶進行二次供熱,這才是用戶最終所需的熱量。因此,用戶換熱器轉換熱能的工作效率也是影響用戶熱量溫度的重要因素,如果換熱器換熱效率差,及時熱源熱量充足,在二次熱網中熱量溫度也會大大低于標準熱量。
2、 水力失調的原因
在實際集中供熱系統的運行中,造成水力失調的原因是多方面的,要遠多于溫度失調,具體包括:
①集中供熱系統的設計。無論是理論上還是實際上,供熱系統中熱網的覆蓋都不能完全一致,比如用戶距離熱源的遠近,就會形成供熱的有利端和不利端,由于設計通常會采用不利端作為熱網設計的參考標準,相應地就會導致供熱有利端的熱量過盛。
②熱網管道的選擇和使用,熱能是通過全封閉的管道來輸送的,因此,管道的材質、質量、口徑、施工工藝等都會對熱能的傳導產生不同的影響,如果管道的某一方面出現問題,勢必會造成熱網的水力失調。所以,熱網管道的選擇和使用一定要嚴格把關、謹慎施工。
③用戶數量的變化。所有的城市集中供熱網絡的用戶數量都不是固定不變的,隨著城市建設的改變和發展,集中供熱網絡的用戶數量也會增加或減少,隨著用戶數量的變化,熱源的供熱總量和分配方法也要進行調整,調整的過程中也會導致水力失調。
④工作人員的操作。集中供熱系統離不開人力的操作實踐,如果工作人員違規操作,或者操作水平較差,就很容易造成水力失調,影響供熱。
⑤用戶的不恰當行為。在集中供熱系統的實際運行中,有些用戶會出現一些不恰當的行為,如隨意改動供熱設施、亂放供熱設施里的熱水,都會造成供熱網絡中水力失調。
集中供熱系統熱力失調的解決方法
解決集中供熱系統中熱力失調問題需要具體問題具體分析。通常針對于溫度失調,根據檢查明確原因之后,選擇優化熱源設備,保證熱源供熱充足,還是更換用戶換熱器,提高換熱器的換熱效率,都可以很好地解決溫度失調的問題。
集中供熱系統的水力失調問題的解決辦法更加廣泛、多樣,具體包括:
?、僬{節閥的使用。使用調節閥是緩解集中供熱系統熱力失調,保證水力平衡的一個重要措施。熱力管網中使用的調節閥主要有靜態調節閥、動態流量平衡閥和動態壓差平衡閥三種主要類型。
具體來說,靜態調節閥在水力平衡中起著基礎性的調節作用,其工作原理是通過對管道內阻力的調節,達到對孔板調節的目的,進而平衡管網中的阻力,因此,靜態調節閥是人工調節操作的。
動態流量平衡閥也叫自力式流量控制閥,是實現管網的水力平衡的重要設備。具體的工作原理是,根據閥門的前后壓的不同,對閥門進行自動開大或開小,保證對流量的恒定,達到對流量的合理控制。恒流量調節閥是一種新型的動態流量調控設備,可以實現各環路流量的自主調節,保證熱力管網的水力平衡。相比于原有的調節閥需要人力操作,恒流量調節閥的所有系列都能夠安裝電動執行器,并且連接到熱力管網的自動控制系統中,實現供熱系統的自動化控制。相較于原來的人力調節閥,恒流量調節閥的操作更加方便快捷、簡單智能,并且安裝成本并不高。
動態壓差平衡閥,也叫作自力式平衡閥,是一種通過對壓差的測量和調試,為熱力管網調節提供數據參考的系統,具體的工作原理是,當管道內流量產生變化時,自力閥的閥芯會隨之上下移動,這樣一來,自力閥的流量面積和流量系數會變得不同,但是在不同位置上也會始終保證閥芯和閥座實現平衡,保證差壓值保持不變。通常情況下,動態壓差平衡閥要在每一個控制節點都進行安裝,從而實現對于熱力管網的整體監測。
?、诩訅罕玫氖褂?。使用加壓泵主要是指在供熱不利端安裝加壓泵加壓泵的使用是解決熱力管網水利失調,保證水力平衡的又一重要措施。這是由于供熱系統循環水泵實際揚程和流量并不是固定不變且始終保持充足的狀態,因此在實際運行中,就會出現熱網中循環水泵實際揚程和流量不夠的情況,這就勢必會造成遠處供熱不利端的資用壓頭或流量不足。所以,在供熱不利端用戶的換熱站內加裝水泵,就有助于保證不利端用戶供熱流量。
需要注意的是,在換熱站內加裝水泵,必須要謹慎選擇、合理安裝,避免影響周邊其他用戶的流量,造成更嚴重的水力失調,如“搶水”問題等。選擇水泵,一方面要了解換熱站內已知的參數,另一方面要了解所需的具體資用壓頭和流量,二者結合作為選擇水泵的參考標準。通常情況下小型加壓水泵已足夠滿足大多數用戶的需求。目前水泵的類型豐富多樣、技術成熟,有小流量、小揚程、低噪音、免維護水泵,還有技術含量更高的三擋變速水泵、帶變頻的可自動調節(流量、溫度、壓力、壓差)的無級變速水泵。
?、酃嵯到y設備的優化。供熱系統設備的優化,主要是對于老化、不合格、不合理管道,供熱效率低的鍋爐和熱能轉化率低的換熱器等設備進行優化改造,提高集中供熱系統的熱量,減少熱量輸送中的喪失和損耗,提高二次熱能的轉化率,減少熱力失調現象的出現。
綜上所述,造成集中供熱系統熱力失調主要有溫度失調和水力失調兩種情況,針對這兩種實際情況的不同,選擇和采用不同的有針對性的解決方法,可以大大解決熱力失調問題,保證集中供熱系統的平穩運行、平衡分配,促進集中供熱系統升級。