小区供热系统节能运行分析

臧增军　张少华　胡文强　陈坤　范泽鹏

摘 要：定州热力有限责任公司供热范围内某小区供热后存在电耗高、效果不佳的情况。文章对该小区供热系统进行诊断分析，从热源、热网、热用户三个方面分别就供热现状进行分析，然后根据采暖现状分析结果得出节能的有效途径，最后提出节能方案。

关键词：集中供热；节能优化；水力失调

中图分类号：TU995 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）15-0129-02

Abstract： The heating within the scope of a community in Dingzhou Thermal Power Co.， Ltd. has a high power consumption， and poor effect. In this paper， the diagnosis and analysis is made of district heating system， and from the heat source， heat network， and heat users， the paper analyzes the current situation of heating， and then comes up with an efficient approach to energy saving， according to the results of the analysis of the current situation of heating energy.

Keywords： central heating； energy saving optimization； hydraulic imbalance

1 概述

定州市热力企业一共拥有热力站99个，总的供热面积达到1000万m2。热源全部来源于电厂，冬季供暖时间为11月15日～次年3月15日，一共120d。供暖后某小区供暖效果差，且热力站电耗高。对该小区供暖系统进行了节能分析，并提出了节能方案。

该小区位于河北省定州市，建于2010年，小区分为南区、中区、北区三个部分。具体详见表1。

该小区采暖方式均为地板辐射采暖，热源为小区换热站，市政管网将高温水通过管道输送到小区换热站，在换热站中高温水通过换热器将热量传递给小区庭院管网，然后庭院管网将热量传递给用户。小区换热站内1-3#换热机组分别为小区北、中、南三个区供热。

2 供暖系统分析

2.1 热源

该小区热源为小区换热站，站内有3台板式换热机组，分别为南、中、北区供热。三个区域供水总管管径均为DN350，回水则在外网处汇成一支DN500的总管回到换热站，在换热站内再分三路分别进入三台机组，导致三台机组水力工况不独立，不利于各机组的正常运行。

通过对该小区换热站进行现场踏勘，三个区分别设置6MW换热机组一台，板换2台，循环泵2台。运行参数为南区二次供回水温差3℃，中区供回水温差为6℃北区供回水温差为4℃。

从运行参数看，1、2#机组二次侧供回水温差尚可，3#机组供回水温差较小，这是由于三个区域共用一支DN500的回水管，导致站内回水温度相差无几，同时南区机组偏小，换热量小，使得供水温度偏低，导致温差较小。

对该换热站内各机组的板式换热器功率进行校核，根据实际情况，供回水温差取10℃，热指标取55W/m2，富裕系数取1.2。经过计算，该小区换热站内1、2#机组板换功率满足供热要求，但3#机组板换功率偏小。

对该换热站内各机组的循环泵进行校核，根据实际情况，热指标取55W/m2，站内损失取12mH2O，南区管网最不利环路长度为1640m、中区管网最不利环路长度为1660m、北区管网最不利环路长度为2000m，末端用户的压力损失5mH2O，富余系数取1.2。经过计算，该换热站内各机组循环泵均满足要求。

通过以上校核结果可知，1、2#板式换热器机组满足供暖需求，3#板式换热器机组板换功率偏小，循环泵额定流量及扬程均小于其他两台机组，导致3#机组出力不足，二次侧供水初始温度较其他机组要低。

2.2 热网

该小区换热站位于小区的最南端，换热站出三路DN350的供水管分别为三个区供热，回水汇成一支DN500的回水管。

对该小区庭院管网布置图进行了分析以及对小区内各单元总管管径进行了校核之后，发现目前存在的主要问题有：

（1）校核计算结果表明，南区部分单元入口管径偏小，比摩阻较大，阻力偏大，导致南区庭院管网系统阻力偏大，流量分布不均。

（2）该小区庭院管网中部分支路分支數量过多，如图1所示，一支供暖分支，为小区十个单元供暖。管路水平失调严重，近端分流过大，导致末端流量不足，室内温度不达标。

2.3 热用户

对住户采暖现状进行现场踏勘，发现目前小区存在热力失调现象，即部分用户室内温度不达标，如南区22#楼2单元西侧用户，室内温度仅15-16℃，但也有部分用户室内温度过高，最高达25℃。

根据用户反映情况，南区供热状况普遍不佳。经测试，南区大部分单元存在流量偏小的情况，导致其难以达到供暖需求。

根据现场踏勘结果，发现部分入户支管存在堵塞现象，即小区住户所在单元流量满足供暖需求，但入户流量较小，达不到供暖需求。

由于热用户室内散热设备维护不到位，导致散热器或者入户支管管道锈蚀严重，结垢、堵塞，增大系统阻力，增加运行能耗。

根据设计规范，室内客厅及阳台之间的门洞要有推拉门作为隔断，但是由于开发商为节约成本以及用户为了客厅的采光，往往不为其安装隔断，导致客厅的热量向阳台散失，降低室温。

3 小区节能运行方案

为了保证板式换热器的高效运行，对板式换热器的日常维护管理必不可少，首先是防止水垢的形成、腐蚀，结垢对于板式换热器的影响是致命的，不仅影响换热效果，而且还增大阻力。虽然现在换热站内均设有软化水系统，但是对于水的化验以及软水器的检查要提高频率，运行人员在运行过程中一定要保证水质合格。此外，通过板式换热器结垢的特性来看，板间流速越大越不容易结垢，因此，控制板式换热器的流量在一个合理范围内也是减小结垢的有效措施。另外，供暧季结束之后，要加强对板式换热器的结垢程度进行清理和检查，确保下一个供暖季的平稳运行。

在观察中区流量分布情况之后，发现该区大部分单元流量均偏大，所以建议将循环泵的频率降低2Hz，来降低转速，从而降低流量。

热力运行应当避免用“大流量小温差”的运行模式来解决热力系统的水利失调问题，正确的做法是应当调节和改进二次管网。

在该小区两台循环泵并联的情况下，为了提高水泵的运行效率，应当降低管网阻力。

小区管网系统中杂质较多，过滤器堵塞情况较多，需加强类似情况的处理。另外，需要注意的是，根据热量表数据显示流量不足，并且入户过滤器已经清理过时，应该注意对热量表滤网的检查，清洗过滤器的同时对热量表进行清理。

换热站内管网要做好保温，减少站内损失，对于管网中单元立管以及入户支管的保温也要加强维护。

加强供热管网的维护工作，根据换热站的补水率，来判断是否漏水严重，尽量减少漏水热损失。

对于该小区的庭院管网水力失调问题，要进行一系列的调试，对关键点进行监控调整，调整思路是调小流量过大的单元，然后监测原先流量不达要求或刚好满足要求的单元，而调整目标是使各居民楼单元流量达到计划调整流量左右。以此来降低管网中的水力失调问题。

在客厅以及阳台之间的门洞处安装推拉门作为隔断，防止热量散失。

4 结束语

通過对该小区供热系统的分析，对该系统存在的问题从热源、热网及热用户三方面进行了研究，并且提出了节能运行方案。通过实际运行，达到了较好的效果，电耗、热耗下降15%，且供热效果得到了较大改善。

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