探析城市集中供热系统热力失调问题

摘要：城市居民对于城市的集中供热系统提出了越来越高的要求，其中，解决集中供热系统的热力失调问题是关注和研究的重点和焦点。通常说的热力失调，一般指水力失调。系统发生热力失调时，常会造成管网远端用户热量不足，而近端用户热量过剩的状况。本文从集中供热系统中热力失调入手，对于集中供热系统热力失调的解决方法进行剖析和研究。

关键词：集中供热系统；热力失调；解决方法；

1.集中供热系统热力失调的含义及具体表现

1.1 集中供热系统热力失调的含义

集中供热系统是一个庞大而复杂的系统，它由热源、热网和用户三大部分组成，通常是由热源供热，将热水或热蒸汽作为传导媒介，通过全封闭的热网管道将热能输送到用户家中。理论意义上来说，热源供给用户的热能是均匀的，但是，在实际的操作运行中，会出现用户热量不均差异巨大的现象，这就是所谓的热力失调。

1.2 集中供热系统热力失调的具体表现

集中供热系统热力失调分为两个方面：一是水力失调，一是温度失调。水力失调是指热力中心在运行中分配给各用户换热站的实际流量与规定流量的不一致现象。也就是说，一次热网不能按用户需要的流量分配给各个用户，导致不同位置的泠热不均的现象。温度失调可以理解为由于用户换热站内的换热器换热能力不足或效率低造成一次水温差过低，或一次热网供水温度不达标导致换热效率低，从而热量不能提供给用户的现象。

通常说的热力失调，一般指水力失调。系统发生热力失调时，常会造成管网远端用户热量不足，而近端用户热量过剩的状况。

2.集中供热系统热力失调的原因

2.1 温度失调的原因

通常来说，温度失调的具体原因包括：①热源热量不够，热源顾名思义是集中供热系统的基础，热源本身不能提供足够的热量，这就会使得供水水温达不到规定标准，整个热网的温度也就大补不到标准，导致热力失衡。②用户换热器工作效率低，热源产生的热量需要通过热网来进行一次供热，然后在经过用户的换热器转换，对用户进行二次供热，这才是用户最终所需的热量。因此，用户换热器转换热能的工作效率也是影响用户热量温度的重要因素，如果换热器换热效率差，及时热源热量充足，在二次热网中热量温度也会大大低于标准热量。

2.2 水力失调的原因

在实际集中供热系统的运行中，造成水力失调的原因是多方面的，要远多于温度失调，具体包括：①集中供热系统的设计。取暖系统的大多数客户都使用了单管顺序式管网，过长的供热半径和复杂的集中供热管网系统结构带来调节和控制的难度，由于传统集中供热管网系统缺少有效而准确的调節设备，使集中供热管网系统处于混乱和无序状态，用户距离热源的远近，就会形成供热的有利端和不利端，由于设计通常会采用不利端作为热网设计的参考标准，相应地就会导致供热有利端的热量过盛。这是出现集中供热管网系统水力失衡的根本因素之一。②施工原因。施工队在供热管网系统在建设过程中发挥着非常重要的作用，然而，很多施工队并非专业的，在施工过程中不能严格按照施工图和工程要求进行施工，有些工程队甚至擅自改变施工路径、连接方式，造成供暖系统的阻力增大，出现水力失调的现象。③热力管道的材质、工艺的多样性导致管段阻力的变化性，而热网设计时不可能考虑如此细致，因此设计压降和实际压降不会完全一致，表现在一次水循环水泵的扬程选取不当，由此产生水力失调。④集中供热系统中的热用户负荷通常不是一成不变的，地产商开发的小区建筑面积往往逐年增加，因此用热负荷也会逐年增加。系统中某个用户用热负荷的增加或减少，也会导致水力失调。⑤用户的不恰当行为。在集中供热系统的实际运行中，有些用户会出现一些不恰当的行为，如随意改动供热设施、乱放供热设施里的热水，都会造成供热网络中水力失调。

3.集中供热系统热力失调的解决方法

通常针对于温度失调，根据检查明确原因之后，选择优化热源设备，保证热源供热充足，还是更换用户换热器，提高换热器的换热效率，都可以很好地解决温度失调的问题。

集中供热系统的水力失调问题的解决办法更加广泛、多样，具体包括：

3.1做好集中供熱管网系统的设计

在集中供热管网系统设计过程中，进行集中供热管网系统改造，要强化设计环节，将集中供热管网系统出现水力失调现象列为设计的前提之一。在设计集中供热管网系统的实际操作中，不要忽略传统集中供热管网系统设计中对水力的计算问题，掌握集中供热管网系统的关键信息和全面数据，通过水力计算找出水力失调的原因，积极预防集中供热管网系统的水力失调。在设计集中供热管网系统的具体工作中要优化系统水泵的设置，在集中供热管网系统中添加必要的功能水泵，全面提高集中供热管网系统的经济性，有效预防集中供热管网系统出现的水力失调问题。

3.2正确使用调节阀

使用调节阀是缓解集中供热系统热力失调，保证水力平衡的一个重要措施。热力管网中使用的调节阀主要有静态调节阀、动态流量平衡阀和动态压差平衡阀三种主要类型。具体来说，静态调节阀在水力平衡中起着基础性的调节作用，其工作原理是通过对管道内阻力的调节，达到对孔板调节的目的，进而平衡管网中的阻力，因此，静态调节阀是人工调节操作的。动态流量平衡阀具体的工作原理是根据阀门的前后压的不同，对阀门进行自动开大或开小，保证对流量的恒定，达到对流量的合理控制。恒流量调节阀是一种新型的动态流量调控设备，可以实现各環路流量的自主调节，保证热力管网的水力平衡。

3.3 选择具备调节功能的双管采暖系统

目前，根据我国现有热量收费的方式，采用可调节的双管采暖系统是相对合理的模式，它拥有必备的调节功能。这种系统在入口配备了先进的热量计和流量控制阀，也可以采用热量计和压差控制阀模式进行调节。通过在散热器安装热量调节设备，继而实现用户按自己需求进行流量与热量的调节，供热企业也能够遵照用户使用情况来实现按需收费。为了防止出现水力失调现象，热网系统需流畅，使用的水泵必须拥有强大的能力，保证循环水的流量和动力。

3.4 改进集中供热管网系统的运行方式

集中供热管网系统有着不同地域、不同结构、不同区域、不同功能的特点。集中供热管网系统的运行有不同的运行方式。要通过用户对供热的需要，建立起集中供热管网系统运行方式，将集中供热管网系统产生的水力失调问题化解在运行操作过程中。集中供热管网系统运行方式的建立要遵循大流量、小温差的规律，降低集中供热管网系统中冷热分布不均的可能，既可有效提升集中供热管网系统中温度不足问题，又能控制集中供热管网系统中温度过高的现象，控制集中供热管网系统的热量消耗，降低集中供热管网系统的浪费，提高集中供热管网系统的应用性和实用性，控制水力失调对集中供热管网系统的安全生产和经济运行的影响。

结束语

综上所述，造成集中供热系统热力失调主要有温度失调和水力失调两种情况，针对这两种实际情况的不同，选择和采用不同的有针对性的解决方法，可以大大解决热力失调问题，保证集中供热系统的平稳运行、平衡分配，促进集中供热系统升级。

参考文献：

[1]姜萍.集中供热系统热力失调的解决方法[J].科技经济导刊，2016，12：60+74.

[2]戴亚星.热力管网水力平衡调节问题浅析[J].黑龙江科技信息，2013，17：222.

作者简介：

刘波（1971-），性别：男，籍贯：吉林省东丰县，工作单位：大唐辽源发电厂，学历：大专，职称：工程师，研究方向：供热工程，供热换热站经济调整