米东区集中供热管网水力平衡调试技术几点探索

摘要:对米东区集中供热管网水力平衡调试技术的几点探索。

Abstract: Central heating pipe network hydraulic balance debugging techniques are explored in the paper.

关键词:供热管网;水力平衡;调试技术

Key words: heating pipe network;water balance;debugging

中图分类号:TU995文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0120-01

0引言

2009年米东区集中供热面积约200万平方米。其中:I区110万平方米;Ⅱ区90万平方米。由于供暖规模的逐年扩大,热力系统各换热站的水量,很难分配合理,热力系统的水力失调越来越明显。有的地方出现了远冷近热的水量分配不均匀的热力失调现象。以往通常做法是采用大流量低温差的工况,造成运行中水煤电耗浪费较大,如何降低供热成本,改善供热质量,解决水力失调,已是当务之急。

1现有设备情况

1.1 锅炉:I区锅炉共5台,其中:1台65吨/时(46MW),2台40吨/时(29MW),2台20吨/时(14MW)。Ⅱ区锅炉5台,其中3台20吨/时(14MW)锅炉,1台40吨/时(29MW),1台50吨/时(35MW)。

1.2 循环水泵。I区:循环水泵2台,其中1台:G=1560m3/h,H=35m,N=200kw,1台:G=1000m3/h,H=32m,N=110kw。Ⅱ区;循环水泵2台,其中:1台:G=1000m3/h,H=50m,N=200kw,1台:G=800m3/h,H=50m,N=132kw。

2水力失调的原因

所谓水力失调是指热水采暖系统各用户或各散热设备中的实际流量与设计流量(需要的流量)之间的不一致性,称为该热用户或该散热设备的水力失调。

其主要原因:一是因为在进行网络和热用户系统内部的水力计算时,由于管道内部热媒的流速限制和可供选择的管径规格有限的因素,造成在网络各分支路或用户系统各环路之间,其压力损失和原设计有较大差别,造成水力失调。二是在供暖系统运行过程中任何一个热用户或散热设备(增加或减少供热量)的流量发生变化,必然会引起其他用户或散热设备的流量发生变化而产生新的失调。

总之,就是由于系统内的阻力分配不当,不能按设计要求参数运行,致使系统内流量分配不均,才出现近端热远端冷的不均衡现象。

3解决的方法、产品介绍和安装方法

3.1 近几年相继推出流量平衡调节阀法、模拟分析初调节法、平衡阀法、自力式流量控制器法、自动流量分配阀法等调节流量的硬件和软件。凌峰公司生产的流量平衡调节阀和自动流量分配阀,在供热系统中使用能较好地解决水力失调问题。

3.2 流量平衡调节阀和自动流量分配阀。流量平衡调节阀和自动流量分配阀在选择时,控制流量的精度在8%以内,适用压差范围20-400kPa,即ΔP=0.2-4.0kg/cm2,要求网络末端的压差需大于20kPa。为使流量控制准确和节省投资,一般宜用小一号的流量分配器和调节阀,即DN100的管径可选用D80的阀。

3.3 安装方法。流量平衡调节阀和自动流量分配阀在安装时与阀门安装一样,在各热力站、各栋建筑、各用户热(冷)水设备的进(出)口处、管网分支处安装,但应注意水流的方向,一般高温一次水管道安在回水,二次水管道安在供水上,水平、倾斜安装均可,但从使用效果看,最好水平安在回水管上。流量平衡调节阀和自动流量分配阀只有流量调节控制功能,不能起到截断作用,最好在其前后装隔离阀,在其前装除污过滤器。

4经济方面效益

4.1 节水。在130/80℃(95/70℃)热水供暖系统中,循环水流量的控制指标为1.5(3.0)L/m2・h。有些供暖小区由于热网严重失水,补给水率高达3%-5%,致使锅炉房水处理不能满足要求,不得已补生水。由于末端用户室温不达标而私自放水取热造成严重失水,据调查补给水的费用高达0.8-1.1元/m2・年。安装流量平衡调节阀和自动流量分配阀后,由于系统水力和热力工况稳定,补给水率大大下降,一般由原来的3%-5%降到1%左右,平均可节约水100-150L/m2・年。软化水价格按4元/m2计平均可节约水费0.4-0.6元。

4.2 节电。在热水采暖系统中,循环水泵的工作点,即循环水泵的G-H特性曲线与网络的特性曲线交点。只有在这一点的流量下,水泵所产生的压头与网络所需要的压头相等,泵的工作点才能在效率最高的最佳状态下运行。设计的工作点向G-H特性线的右方偏移。工作点偏移程度与系统水力失调的大小有关。由于目前许多热网均处于大流量小温差的运行方式,泵的工作点长处在不经济的条件下运行,由于流量与水泵轴功率成三次方的关系,所以大流量的运行方式电能消耗就增大。根据实际测试,使用该流量分配器和调节阀技术可节省电能25%-30%,合1.0-1.3kwh/m2・年,电价按0.5元/ kwh计,节约电费0.65-0.70元/m2・年。

4.3 节煤。常见的“近热远冷”的现象,在供热系统中,近端热用户是设计流量的2-3倍,远端用户水流量是设计流量的0.2-0.3倍。为了提高末端用户的室内温度,有些供热系统采取了增大循环流量的方法,但在流量受限制的条件下,则采用提高系统供水温度和热源供热量的方法。这种运行方式是靠增加电耗、热耗来消除热力工况的失调掩盖水力失调的存在。若采用流量平衡调节阀和自动流量分配阀技术后,则能从根本上解决水力失调问题,各热用户的流量均能按设计流量分配,近端和远端的热用户室内温度达到设计标准18℃,2℃。经验证明,由此可节煤15%-20%,5-6kg/m2・年,煤价按95元/吨计节煤碳费用0.5-1元/m2・年。

4.4 扩大供热面积。目前锅炉供热能力低是普遍现象,平均每蒸吨热量实际供暖面积,一般5000-6000平方米,达到7000-8000平方米已算是较好水平。论其主要原因是水力失调,热量未能合理利用,浪费现象比较严重。安装流量平衡调节阀和自动流量分配阀后,系统平衡稳定,热量得到热尽其用,平均每蒸吨热量实际供采暖面积达到1万平方米,平均增加供热面积约25%-30%,这是一项很客观的增产节能措施。

4.5 改善供热质量。对以前用户投诉多的、室温不达标的供热小区,采用流量平衡调节阀和自动流量分配阀后,用户的室温合格率、用户的满意度、用户的缴费率都大大提高,三项指标可达到95%-99%。

5结束语

通过工程实例,使用流量平衡技术后在节水、节电、节煤、增加供热面积和改善供热质量等方面产生的节能效果和节约价值是很明显的。值得推广应用,仅用一个采暖期节水节电节煤产生的价值即可收回成本。