热水集中供热采暖系统运行调节方

《热水集中供热采暖系统运行调节方法探讨分析》

摘要：集中热水供暖系统中，tg=95℃,th=70℃,并配之以分阶段改变流量质调节的运行调节方法被广泛应用。但还不应说这是惟一最合适的方法。本文结合运行调节方式，从减小管网计算流量、加大设计供回水温差入手探讨一种与“大流量小温差”这种不经济的方式相对而言较为经济的设计和运行调节方法。

关键词：热水集中，供热采暖系统，运行调节方法，管网计算流量，“TJ”调节法，循环泵配置

引言

作为锅炉运行管理部门，为了保证住宅小区不仅能在室外设计温度（如吉林市-24℃）的条件下，维持室内设计温度（一般为18℃）标准，同时还应该保证在其它任意非设计室外温度条件下，也能合理调整热媒参数保证室内温度，作到既能保暖又节煤，那么，不仅需要有正确的设计，还必须认真搞好热水供暖系统的运行调节，否则是难于实现。

集中热水供暖系统中，tg=95℃,th=70℃,并配之以分阶段改变流量质调节的运行调节方法（以下简称“TJ”方法）被广泛应用。但还不应说这是惟一最合适的方法。尤其是按这些基本点设计的系统，实际管网和设计容量过大（如水泵、管网直径），过多（如散热器），普通为“大流量小温差”、并且是低温工况下的运行方式。尽管这种方式可以弥补（或者说是掩盖）了一些设计方面和运行方面的不足，但相对一次性投资较大，运行耗电较多，则与我国目前的经济状况反差太大，不相适应。

所以本文试图结合运行调节方式，从减小管网计算流量、加大设计供回水温差入手探讨一种与“大流量小温差”这种不经济的方式相对而言较为经济的设计

和运行调节方法。

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1运行调节方法及管网计算流量

目前国内小区共暖设计上考虑采用运行调节方法，都是“TJ”方法总结其原因是：

1.1短期内热水供暖系统的设备水平还难以实现逐室逐户的个体调节，只能在热源或热力站进行集中或局部调节。

1.2单纯的集中质调节或量调节又各有不可克服的明显弊病。

1.3虽然热水供暖系统的最佳调节工况为质和量的综合调节，但亦因目前的设备及水平有限还难以广泛应用。

1.4间歇调节并非象一些外行人认为可以节煤，如果说已经节煤则是以允许室内温度有过大的波动为前提的。而且即使有很多是设计按“TJ”方法，而实际运行上则采用了间歇调节的供暖系统是相当普遍的，其主要原因往往都是设备容量过大，只能靠减少运行时数来提高负荷比，这不属于设计上应考虑的范围。而由于“TJ”方法相对融合了质调节和量调节的长处，并且易于实现，则被设计者广泛采用之。

但是，目前设计者所考虑采用的“TJ”方法从理论上讲，在小流量阶段（如设计流量的75%）使运行电耗降低幅度很大，但正如前所述，实际运行中往往仍按“大流量小温差”运行，而未达到节电目的。另一方面，从室外气温分布的情况看，很多地区整个供暖期中可按小流量运行的时间占50%以上。而从管网的综合经济性看，在一次性投资极为紧张的我国，管网长期处于低负荷运行则显得太不经济。

当采用“TJ”方法时，对于外网与用户直接连接的供暖系统，一般将热网相对流量比分为φ=100%,φ=75%两个阶段。

当tg=95℃，th=70℃，tn=18℃,φ=75%，方翼60型散热器：B=0.35,

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按吉林地区tw=-24℃并tg=95℃经计算得：

tg=95℃th=63.76℃

对应tw=-21.8℃

而吉林地区日平均温度低于-21.8℃的日数最多不超过二三个月，按规范吉林供暖日数为165天，从近期吉林地区气温部分数据可知，可按75%流量运行阶段时间占整个供暖季50%以上。

因而室外管网水利计算中选择管径时的计算流量若按100%取，则由于按75%流量阶段运行的日数很长，即实际长期处于低利用律状态下运行。从另一角度表现为明显的管网及部分设备容量过大（不包括实际选定设备人为增大部分）。相对而言，如不分阶段变流量运行，则更为非经济的设计运行方式，既因流量较大而使管网投资较大，又因长期大流量运行而电耗极为浪费。

所以，建议热水管网的计算流量可按运行时间总数50%之久的小流量设计，或按提高供回水温差而使流量减小来计算。例如：取φ=75%，即按G2=0.751选取直径，此时管网的单位长度阻力损失和管内流速仍按常规方法取定。

由摩阻计算公式：R=AKC-25G2/D5.25ρ

当R1=R2，可得：D2/D1=（G2/G1）2/5.25=0.750.381=0.896

即管径可缩小10%响应管网工程造价节约亦很可观,同时运行电耗亦有所

降低。由水泵耗电计算公式：]E=T*ρ*G*H/1000M

当H1=H2，可得

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E2/E1=G2/G1=75%

即可节电25%。

管网计算流量的降低其经济性是显而易见的，但其对于供暖系统运行效果的影响不可忽视。尤其对于室内散热装置的设计计算产生绝对性影响。

2供回水计算温度及散热器计算

在设热负荷以定条件下，当计算流量相对取较小，但回水计算温差必然应加大。对于一般热水供暖系统，在供水温度不能有大幅度提高的限制下，只能降低回水温度，这就意味着在计算上的结果散热面积要增加。尤其是对于目前占绝对多数的多层，中高层建筑的室内供暖系统大都是上供下回垂直单管顺流式系统，下层散热器要明显增多。否则必然要发生“竖向热力失调。这也是为何虽然设计中注明采用“TJ”的运行方式而实际大多数运行中并不减小流量，而且更多采用大流量小温差”的主要原因之一。

当然，导致“上热下冷”的竖向热力失调有诸多因素，如热负荷计算不够准确完善，管道散热未能准确计入等等。因而目前设计者大都在散热器决定布置时，往往经验性地相对于计算结果普遍附加的基础上，在底部再增加1至2片散热器。

(方翼大60型)这种做法有两个问题:

2.1普通增加散热面积,在热负荷一定的条件下意味着要降低供水温度。反过来增加散热面积是由于供水温度过底。这就造成了一种恶性循环。管网和散热器容量越来越大，低温运行耗电量越多，锅炉效率越低。现在这种低温大流量小温差的运行状况，而且不为少数。

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