明 濤
(鶴崗市熱力公司,黑龍江,鶴崗,154100)
供熱系絆運(yùn)行中的常見問題分析
明 濤
(鶴崗市熱力公司,黑龍江,鶴崗,154100)
我國集中供熱事業(yè)發(fā)展,特別是近年來城市供熱發(fā)展較快,但在實(shí)際運(yùn)行中也存在很多的問題,就我國目前供暇系統(tǒng)普遍存在的共性問題,如水力失調(diào)、系統(tǒng)積氣、系統(tǒng)失水及系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定等做了簡要分析,提出了解決方案。
供暇系統(tǒng);水力失調(diào);壓力波動
供熱工程是利用熱媒(如水、蒸汽或其它介質(zhì))將熱能從熱源輸送到各熱用戶的工程技術(shù)。通常的供熱系統(tǒng)由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分組成,其能否正常運(yùn)行主要取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理水平三個方面,三者相互影響、相互制約,其中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行,使供熱的質(zhì)量無法滿足熱用戶的要求。我國目前的供熱系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面均不同程度的存在著問題,主要表現(xiàn)為系統(tǒng)冷熱不均、失調(diào)嚴(yán)重、運(yùn)行中的水、煤、電的能耗嚴(yán)重,運(yùn)行故障時有發(fā)生,嚴(yán)重的威脅著熱網(wǎng)的正常運(yùn)行,供熱質(zhì)量難以保證。
1、系統(tǒng)水力失調(diào)的分類及原因
系統(tǒng)水力失調(diào)可分為水平失調(diào)和垂直失調(diào)兩種。前者表現(xiàn)為水平面上用戶流量偏離設(shè)計(jì)值,近端熱、遠(yuǎn)端冷;后者表現(xiàn)為垂直面上散熱器流量偏離設(shè)計(jì)值,樓層上下冷熱不均。為了解決不利熱用戶的供熱問題,通常是配置大流量、高揚(yáng)程水泵,導(dǎo)致近端的熱用戶更加過熱,由于大流量小溫差運(yùn)行,熱量浪費(fèi)嚴(yán)重,電耗增加,運(yùn)行成本很高。
(1)水平失調(diào)的原因可歸納為:熱網(wǎng)設(shè)計(jì)一般只注意最不利點(diǎn)所必需的資用壓頭,而其它點(diǎn)的資用壓頭總是大于實(shí)際需要值,越近熱源位置資用壓頭的余量就越大。在熱網(wǎng)投入運(yùn)行時若沒有及時調(diào)節(jié),必然出現(xiàn)流量分配偏離設(shè)計(jì)值,導(dǎo)致用戶冷熱不均;供熱面積擴(kuò)大,熱網(wǎng)的某些管段流通能力不夠,沒有及時改造管網(wǎng),而只更換水泵,可能導(dǎo)致系統(tǒng)的水力失調(diào);熱網(wǎng)在設(shè)計(jì)合理的情況下,水泵選型過大,運(yùn)行流量偏離設(shè)計(jì)值也會導(dǎo)致熱網(wǎng)水力失調(diào)。
(2)垂直失調(diào)的原因可歸納為:
供熱系統(tǒng)各立管之間、各層之間存在水力不平衡,由于管道系列規(guī)格的限制,設(shè)計(jì)一般是無法使之完全平衡,各環(huán)路的自然壓頭差別影響到它們的不平衡程度。
2、系統(tǒng)水力失調(diào)的處理辦法
(1)解決供熱系統(tǒng)水力失調(diào)問題的主要在于改善二次水系統(tǒng)和戶內(nèi)系統(tǒng),以改善小區(qū)內(nèi)建筑物之間和建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均的狀況,并通過運(yùn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)按熱用戶熱負(fù)荷分配流量,即?按需分配?使每個用戶室溫達(dá)到一致且滿足要求。
①水平失調(diào)的處理方法:在每棟建筑物引入口安裝自立式壓差調(diào)節(jié)閥、流量調(diào)節(jié)閥或自立式平衡閥,對其初調(diào)節(jié)并鎖定,可以有效的解決小區(qū)內(nèi)建筑物之間冷熱不均的問題;在每個熱用戶引入口安裝調(diào)節(jié)性能較好的調(diào)節(jié)閥,在系統(tǒng)正式運(yùn)行前進(jìn)行初調(diào)節(jié),可以有效的解決戶與戶之間冷熱不均的問題;有條件的設(shè)置熱源和熱網(wǎng)的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),對系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)視、調(diào)整和控制,可實(shí)行最優(yōu)化的運(yùn)行調(diào)節(jié)和控制。
②垂直失調(diào)的處理方法:在供熱系統(tǒng)立管和散熱器入口支管上設(shè)置調(diào)節(jié)性能好的閥門,并對系統(tǒng)進(jìn)行初調(diào)節(jié),投資少,國內(nèi)應(yīng)用較多;在供熱系統(tǒng)立管設(shè)置平衡閥平衡各立管之間的流量,散熱器入口支管上設(shè)置溫控閥控制室內(nèi)溫度,能夠有效地解決建筑物內(nèi)部房屋冷熱不均的問題,不僅節(jié)約能源,還為計(jì)量收費(fèi),用戶自由調(diào)節(jié)室溫打下了基礎(chǔ)。
1、系統(tǒng)積氣的主要原因
(1)系統(tǒng)積氣的主要原因有兩個:
熱水中溶解的氣體在系統(tǒng)的低速低壓部位自動析出,積存在散熱器內(nèi)或系統(tǒng)的局部高點(diǎn),補(bǔ)水量越大析出的氣體可能就越多,影響管道內(nèi)熱媒的流動和散熱效果。
(2)系統(tǒng)倒空,即室內(nèi)系統(tǒng)的局部形成真空,使大量的氣體進(jìn)入系統(tǒng)。對失水量比較大的采暖系統(tǒng),若系統(tǒng)丟水后不能及時補(bǔ)水,真空則不可避免。
2、系統(tǒng)積氣的處理方法
減少系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏,控制系統(tǒng)丟水,從而減少了系統(tǒng)的補(bǔ)水,把系統(tǒng)的補(bǔ)水控制在2%以下,可有效減少溶解在補(bǔ)水中的氣體析出。如某系統(tǒng)的補(bǔ)水率通常在 10%-15%,系統(tǒng)總有排不完的氣體,當(dāng)補(bǔ)水量下來以后,積氣量明顯減少。
在系統(tǒng)運(yùn)行中,如果系統(tǒng)丟水應(yīng)及時補(bǔ)水,目前常用的定壓方式有以下幾種:膨脹水箱定壓、定壓罐定壓、間歇補(bǔ)水定壓、連續(xù)補(bǔ)水定壓和變頻調(diào)速補(bǔ)水定壓方式。
采用膨脹水箱定壓易加重系統(tǒng)腐蝕,膨脹水箱必須安裝在系統(tǒng)最高處,很不方便,在實(shí)際運(yùn)行中往往由于壓力表精度、人為的觀測誤差等因素容造成系統(tǒng)倒空、進(jìn)氣,空氣被循環(huán)水帶到系統(tǒng)之中在壓力大的部位溶解在水中,在壓力小的部位析出,增加了積氣。同時熱媒中的氣體過多加劇了熱源、管道、散熱器的氧化腐蝕,縮短了設(shè)備的使用壽命。系統(tǒng)中的積氣需要及時排出,增加了運(yùn)行管理人員的工作量,否則系統(tǒng)不但不能正常運(yùn)行,還可能出現(xiàn)凍裂管道和散熱器的事故。
定壓罐體積大占地大,每隔一段時間要充一次氣,充氣工作非常繁瑣。間歇補(bǔ)水定壓是根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化控制其補(bǔ)水,即系統(tǒng)壓力低于某值時補(bǔ)水泵啟動,高于某值時補(bǔ)水泵關(guān)閉。這種方式比較節(jié)能,但是系統(tǒng)壓力波動大,運(yùn)行不穩(wěn)定。
連續(xù)補(bǔ)水定壓和變頻調(diào)速補(bǔ)水定壓效果都很好。實(shí)踐證明,利用變頻調(diào)速技術(shù)補(bǔ)水定壓比連續(xù)補(bǔ)水定壓在電能消耗上要節(jié)省很多。相比較而言,供熱系統(tǒng)宜采用變頻調(diào)速補(bǔ)水定壓方式。不僅壓力穩(wěn)定,節(jié)約電耗,又可以減少頻繁啟動對設(shè)備的損耗,延長設(shè)備的使用壽命,最重要的是克服了膨脹水箱定壓的缺點(diǎn),減少供暖系統(tǒng)積氣的產(chǎn)生。
供熱系統(tǒng)進(jìn)氣也是值得注意的,在實(shí)踐中我們曾遇到由于除污器末及時清洗,其阻力變大,在循環(huán)泵的吸入口形成負(fù)壓,在水泵盤根及其封閉不嚴(yán)處進(jìn)氣,這是一個比較容易忽略的一個問題??朔椒ǎ涸谘h(huán)泵的吸入口加壓力表,隨時監(jiān)視系統(tǒng)的壓力變化,定期清洗除污器,并注意除污器的安裝方向要正確,不要裝反。
3、系統(tǒng)壓力波動的原因
對于膨脹水箱定壓方式的供暖系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)壓力波動。一般情況,如系統(tǒng)定壓正常,壓力低系統(tǒng)則缺水;壓力高系統(tǒng)則散熱器有可能超壓爆裂。目前,大部分供暖系統(tǒng)所用補(bǔ)水泵的補(bǔ)水量都大于實(shí)際需要的補(bǔ)水量,采用的是大流量、高揚(yáng)程的補(bǔ)水泵。當(dāng)系統(tǒng)補(bǔ)水時,補(bǔ)水迅速進(jìn)入,系統(tǒng)一但充滿則補(bǔ)水通過膨脹管進(jìn)入膨脹水箱,而膨脹水箱的管徑一般較小,阻力較大,使補(bǔ)水泵的壓力全部作用于系統(tǒng),造成系統(tǒng)超壓,而補(bǔ)水泵停止工作時作用在系統(tǒng)上的壓力減小,形成壓力波動。
處理方法:上述原因發(fā)生的壓力波動可通過更換與系統(tǒng)相匹配的補(bǔ)水泵和壓力控制器自動控制補(bǔ)水來解決。如利用補(bǔ)水泵與電磁閥相配和,利用補(bǔ)水泵既實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定,又實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)補(bǔ)水。補(bǔ)水泵定壓系統(tǒng)與膨脹水箱定壓系統(tǒng)相比較,補(bǔ)水泵定壓系統(tǒng)增加了一個電磁閥,系統(tǒng)形式也由開式循環(huán)變?yōu)殚]式循環(huán),供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化,減少了操作人員的工作量。
在實(shí)際運(yùn)行中,還有一些情況產(chǎn)生壓力波動,我們遇到過補(bǔ)水泵出口逆止閥不嚴(yán)密的情況,有時是因?yàn)殚y體內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì),有時因?yàn)殚y體本身質(zhì)量問題,以上原因產(chǎn)生系統(tǒng)補(bǔ)水回坐至軟水箱內(nèi),甚至混合了二次網(wǎng)水,從而造成壓力不穩(wěn)。另外還遇到換熱器片損壞一二次網(wǎng)串水的問題,運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)二次網(wǎng)側(cè)壓力升高,停止循環(huán)水泵運(yùn)行后壓力仍然很高,經(jīng)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)二次網(wǎng)側(cè)壓力與一次網(wǎng)側(cè)壓力接近,分析認(rèn)為一二次網(wǎng)串水,經(jīng)檢查的確是由于換熱器片發(fā)生多處點(diǎn)蝕,有些地方穿孔造成一二次網(wǎng)水互串。
TU877
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1674-3954(2011)02-0146-01