简谈热力二次管网的平衡调节

简谈热力二次管网的平衡调节

解增刚

青岛西海岸公用事业集团能源供热有限公司， 山东 青岛 266555

摘要：从当前国内集中供热整体情况来看，对于一次管网的技术和设备投入较大，而对供热二次管网的投入较小，往往会造成二次管网出现水力失调现象。如果二次管网出现水力失调现象将直接造成一次管网供热不足，因此供热二次管网的平衡问题决定着供热的质量，同时对供热的能耗有着严重的影响。基于此，本文主要对热力二次管网的平衡调节进行分析探讨。

关键词：热力二次管网；平衡调节

1.集中供热二次管网调节基本原理

1.1基于室温的流量控制

采用基于热用户室温的流量控制以实现二次管网的平衡，应采用以下的方法。

（1）在系统安装完成正式运行后，基于每个热用户的温度，对用户的流量调节阀进行调整，实现温度达到设定温度；

（2）再经过一段时间的动态调整后，即每个热用户流量不变，并一直维持恒定；

（3）当供暖期中出现个别用户室温异常时，再进行微调整。

总体来说，该方法是在满足二次管网热用户温度的基础下，调节各热用户的流量，从而实现水力平衡并达到节能效果，同时保证所有用户室温可控且在正常范围内，减少投诉率和能源浪费。

1.2基于回水温度的流量控制

如果现场情况复杂，部分热用户无法入户安装室温采集器，则在基于室温的流量控制的前提下采用回水温度测定的补充处理方案。其原理是根据用户回水温度作为运行参数对其入户水流量加以控制，以实现室温在合理区间内；再经过一段时间的动态调整后，使每个热用户保持恒定的流量，以实现热用户流量的控制。

2.水力不平衡形成的原因

水力失调的避免，有必要分析其产生的原因，进而提出改善措施。

2.1水力设计的原因

在管网中设计存在不合理现象，管网由于设计初期使用直径或大或小造成的管道与管网匹配度不高形成管网水力的不平衡。

2.2水力施工阶段产生的原因

在具备合理的设计方案之后，要具有完善的施工条件和保证良好的施工质量并做好监控工作，监督和控制施工以保证其施工质量是任何项目实现投资产出效益的主要工作，体现的效果也在于施工验收阶段，倘若施工材料供应脱节而造成工期的延误，施工人员根据时间和效率往往会根据以往工作经验私自更改设计，另外施工的质量取决于施工者的工艺水平和个人品德，假如在施工过程中发生偷工减料或者遗留大块物品进入管道内形成堵塞，甚至供热的管网随意翻来翻去而不设置排污和排气的装置，这都影响施工质量，在施工过程中如果与设计之初的理论偏差较大的话，就会形成水利失衡。

2.3运行原因

1）管网腐蚀结垢，增大了管网阻力系数，导致水力失衡。

2）维修不及时。管网附件失灵，阀门开度不能满足要求。

3）管线接线混乱。很多时候，在热力管网的施工中，为了施工方便很多的管道敷设线路进行了更改，或者加装了管道阀门，还有一些管道没有经过设计验证采用就近的原则对管道路径进行施工，破坏了原来管道的网络水利平衡。

4）用户端不良操作。有很多的热力用户，为了自己的利益擅自改动室内的管线布置，对室内的散热片进行加装，所有这些改动都增加了热力管网的阻力系数，也为管道的流量统计造成了数据的偏差，在实际供暖中，对管网的运行造成了很大的影响。

3.自力式流量调节温控装置结构及控制原理

自力式流量调节温控装置是管网平衡调节的一种有效途径。该流量控制阀在一定的工作压差范围内，可有效地控制通过的流量。当系统中阀门前后压差增大时，阀门会自动关小以保证流量不会增大；当系统中阀门前后压差减少时，阀门会自动开大以保证流量不会减小。在使用自力式流量调节温控装置时由于阀门本身不提供额外压头，一定要保证阀门在正常工作压差范围内工作，否则即使阀门全开，流量仍将低于规定流量，不能起到控制作用。

3.1系统组成及控制方式

自力式流量调节温控装置主要由户用智能温度采集器、无线流量调节阀、远传系统、远程数据管理系统组成。无线流量调节阀安装在以水为热媒的集中供热系统中，可以通过对阀门开度的任意设置来调节进入每户的水流量，从而调节整个二次网的水力平衡。阀门的控制方式有根据用户室温自动调整、根据用户回水温度自动调整、根据人工输入的开度指令批量调整等。另外，阀门还可根据用户缴费情况控制其供热管网通断。

3.2流量控制原理

无线电动流量调节阀主要由阀体、自动调节阀塞、感压膜片及设定流量的阀板及流量刻度盘构成。工作时，电动执行器将流量设定为所需值，当阀前后压差Δｐ＝ｐ１－ｐ３增大时，由于内部压力ｐ２增大使膜片带动自动阀塞，将节流孔减小，使出口处的压差ｐ２－ｐ３保持不变，原设定流量也恒定不变；当Δｐ减小时，原设定流量趋于减小，此时，由弹簧作用将自动阀芯节流孔增大，使出口处压差仍保持不变，原设定流量恒定不变。流量与阀前后压差的关系曲线图如图１所示。

图1流量性能曲线图

以某小区基于热用户流量控制的二次管网平衡调节为例，经过水力平衡调节后，日循环水量大幅降低，水泵耗电量也随之下降，通过分析得出，调试前后，日循环水量从7425．50t下降到4409．79t，降幅为40．61%；日耗电量从1879．20kwh下降到1324．59kwh，降幅为29．51%。本小区实际供暖总面积为86267．90m2，折合单位面积小时循环水量从3.59kg降为2.13kg。采用自力式流量控制阀调节各热用户流量的方法解决了二次管网的热力失调问题，达到了节能降耗的效果，提高了供热质量，降低了运行成本。

（1）基于热用户流量控制的二次管网平衡调节利用了先进的智能控制技术，可很好地解决二次热网水力失调问题，使各热用户均满足热量需求并实现了管网热力平衡。

（2）该系统通过对水温、耗热量、室内温度、流量等参数进行精确测量与采集，可实现远程控制，在系统调试完成后，热网循环水量和耗热量有了较大地降低，达到了节能降耗的目的。

（3）基于热用户流量控制的二次管网平衡调节满足了用户需求，提高供热质量的同时降低了运行成本，具有良好的节能降耗效果，为实现智慧热网提供了工程依据。

结语

根据上面的分析，我们看得出二次网的调节和平衡在供电系统中是非常复杂并且需要细心的一项工作，必须具备合理的设计方案和严格的施工过程，在运行中通过严谨的管理和控制为保障供暖的前提条件，根据自身供热系统的特点来进行选择合理的调节平衡方法，以实现二次网电力的平衡。所以我们要对初调极度重视，这样才可以提高供热公司单位的热能供给的效果，对降本增效，节约能源，提高热能等起到非常关键的作用。

参考文献：

[1]宋云鹏.集中供热系统二次管网全平衡理念概述[J].供热制冷,2013(09).

[2]张宁.集中供热系统的构成与运行管理[J].黑龙江科技信息.2011(05)

[3]马世博.集中供热系统施工中应注意的问题[J].黑龙江科技信息,2011(07).

[4]任华.浅谈集中供热系统中腐蚀与堵塞的防护[J].区域供热,2011(03).