供暖热网系统热力平衡的调整技术研究

作者：马新建

来源：《科技创新与生产力》 2013年第8期

马新建

（秦皇岛市热力总公司，河北 秦皇岛 066000）

摘 要：对供暖热网系统热力平衡的合理分配进行了详细地分析与研究，以我国东北地区某市为例，提出了供暖热网系统热力平衡的调整方案。

关键词：供暖热网系统；热力平衡；温度

中图分类号：TU83 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2013.08.069

对于我国而言，特别是广大北方地区，由于冬季温度较低，对社会大众的正常生产、生活产生了不小的影响。因此，可以通过构建供暖热网系统，对室内温度进行合理的调整。在现阶段的技术条件支持下，随着经济社会的不断发展，以及观念的转变，供暖行业的发展更加迅速。民用供暖系统所实施的多是以热水为媒介的热水供暖[1]。因此，在供暖多元化的发展背景下，如何最大限度地保障供暖热网系统热力的平衡性，此项问题备受各方关注与重视。笔者即以此为着眼点，对其进行较为详细地分析与阐述。

1 供暖热网系统热力平衡的合理分配

对于城镇居民而言，为满足其在采暖供热方面的需求，现阶段多采取集中式供热的方案。此种供热方案的实施不但能够与环保意识相契合，同时也有利于实现对供暖系统的集中性管理。我国现阶段绝大部分的北方城市都配置了供暖热网系统，这部分系统所承担的供热主干管线长达千米，对于大众正常生活的开展有着不容忽视的保障作用。随着供暖热网系统的进一步应用，针对同一供暖区域，个别建筑室内暖气片的冷热不均问题表现尤为显著，这也正是制约当前供暖热网系统进一步发展的关键问题[2]。

供暖热网系统热力失衡的根源在于水力失调。在一个完整的供暖热网系统当中，各区域暖气设备所对应的热水流量与实际需求流量之间的差异显著，由失衡引发控制失效的问题。产生此类问题的主要原因在于：供暖热网系统管道的作用压头与管理压力损耗，这两者之间存在严重的不平衡问题。结合实践运行工况来看，供暖热网系统受到水流速度和管径尺寸大小因素的影响，导致原本应当偏高的走近环路作用压头减小，出现压头剩余的问题。反过来说，对于远环路管道而言，受到剩余压头作用力的影响，导致其流量无法达到规定标准，一方面会导致远环路端暖气片的发热过慢（或者无法发热），另一方面会导致近环路散热器装置出现过热的问题[3]。

针对上述问题，为了确保整个供暖热网系统热力的平衡性，就需要结合各个供暖系统区域范围的实际大小情况，对近环路管道的耗压予以适当的增加，同时合理降低远环路所对应的管道耗压水平。为达到上述目的，建立通过按照流量调节阀部件的方式，在增大远环路阀门开启度的同时，适当减小近环路阀门开启度。另一种可采取的热力平衡方式是在保持管径尺寸不变的前提条件下，适当提高管道压力，增加相对于整个供暖热网系统的热水热量，通过对水循环速度的提升，确保远管路、近管路的热力平衡。

2 供暖热网系统热力平衡的调整

如何实现整个供暖热网系统调节的集中性至关重要。受到水力稳定性差异因素的影响，导致供暖热网系统在正常运行状态下，呈现出极为严重的不平衡性失调问题，无法确保运行工况的有效与可靠。在此问题出现的情况下，就要求相关工作人员通过集中调节、质调节、量调节或者间歇性调节的方式，实现对流量的合理调整与优化分配。其中，最具应用潜力的调节方式应当是集中性调节和质调节。对于集中调节模式而言，在整个供暖热网系统的作业过程当中，此项调节模式的可靠性最高，且运行简便，但需要在集中调节过程中避免出现热力失调的问题。而对于质调节模式而言，其调节的本质在于，对供暖热网系统中的供水温度进行调整，剔除对供暖热网系统循环水流量大小的调整。此种调整模式的应用一方面能够使整个供暖热网系统更加良好的与室外环境变化趋势相适应，确保运行工况的良好与有效，另一方面能够使供暖热网系统可能出现的热力失调问题得到很好的抑制，提高了建筑室内温度的平稳性（同时，质调节模式还兼顾了对燃料的合理节约，经济效益突出）[4]。

以我国东北地区某市为例，该市冬季最冷的天气温度在-30 ℃左右。为了能够使该市所配置供暖热网系统能够更加良好的与室外温度变化情况相适应，就需要充分结合各项关键指标，确定包括供暖热网系统压力、锅炉出口热水温度，以及锅炉回水温度在内的最优化取值，以保障供暖热网系统能够在冬季环境下为大众提供良好的供暖服务。具体而言，需要关注以下几个方面的问题。

1）在供暖热网系统分户后，建筑室内居民各室的平均温度应当控制在（17.5±1.5） ℃ 范围之内。

2）在室外温度5~-30 ℃的变化区间内，所对应的锅炉出口热水温度指标，以及回水温度指标需要作出合理的调整。具体的调整关系为：室外温度为5 ℃，对应锅炉出口热水温度为45 ℃，出水温度为35 ℃；室外温度为0 ℃，对应锅炉出口热水温度为50 ℃，出水温度为40 ℃；室外温度为-5 ℃，对应锅炉出口热水温度为50 ℃，出水温度为45 ℃；室外温度为-10 ℃，对应锅炉出口热水温度为55 ℃，出水温度为45 ℃；室外温度为-15 ℃，对应锅炉出口热水温度为60 ℃，出水温度为50 ℃；室外温度为-20 ℃，对应锅炉出口热水温度为65 ℃，出水温度为55 ℃；室外温度为-25 ℃，对应锅炉出口热

水温度为65 ℃，出水温度为60 ℃；室外温度为

-30 ℃，对应锅炉出口热水温度为75 ℃，出水温度为65 ℃。

3）供暖热网系统锅炉出口热水温度需要以50~75 ℃为控制标准，入口热水温度则需要以40~65 ℃为控制标准。

4）供暖热网系统管道压差末端需要以0.01~0.05 MPa为控制标准。按照JGJ 26-2010 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准规定，供热系统中循环水泵的电功率一般控制在单位建筑面积为0.35~0.45 W/m2范围内，而大流量运行方式下，热力站循环水泵实际电功率在0.5~0.6 W/m2，有的甚至高达0.6~0.9 W/m2，采暖其循环水泵的耗电量地加11%~33%，甚至达100%。

3 结束语

应用供暖热网系统的优势众多，包括初始投资少、后期运营管理难度低、室内温度控制均衡性好等在内。因此，对于我国，特别是北方地区而言，供暖热网系统的应用是极为频繁的。在笔者对于有关供暖热网系统热力平衡调整及其相关问题的研究与分析过程当中，首先就供暖热网系统热力平衡的合理分配方案进行了简要分析，在此基础之上，就供暖热网系统热力平衡的调整技术展开了论述，希望能够通过对上述相关问题的分析，为后续研究及实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1] 邹亚平.大型交通枢纽空调水系统的水力平衡[J].中国高新技术企业,2011(3):23-25.

[2] 孔令军,高红桥,李超.浅谈水力平衡与供热节能[J].区域供热,2011(3):45-46.

[3] 刘洪俊,陈慧洁,张文瑞,等.自力式差压控制器在热网的应用[J].煤气与热力,2009(6):89-90.

[4] 杨旭.析中央空调系统中的平衡技术应用[J].民营科技,2009(10):65-66.（责任编辑 李 洋）