集中供熱系統(tǒng)是一個系統(tǒng)工程，是由熱源、輸配管網(wǎng)、熱用戶組成的一個嚴(yán)密的整體，同時又是一個復(fù)雜的綜合工程。集中供熱管網(wǎng)是一個動態(tài)的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，運(yùn) 行工況受工作條件、環(huán)境、時間、制造和施工等多方面的影響。水力工況失調(diào)和管網(wǎng)熱力損耗、水泵選型布置不合理是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失 調(diào)，實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，減少輸配管網(wǎng)的熱力損耗，提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量，是供熱行業(yè)所面臨的問題。正是在這樣的背景下， 筆者針對集中供熱系統(tǒng)中管網(wǎng)節(jié)能的環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討和研究，在學(xué)到的相關(guān)理論和方法的支撐下，詳細(xì)地分析了吉林省某油田生活區(qū)外網(wǎng)的能耗情況，并對其存在的 問題進(jìn)行了分析和研究，有針對性地提出改造和優(yōu)化的措施。
首先對系統(tǒng)的混水直供方式進(jìn)行了分析，提出了供水和運(yùn)行方案，對其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析；其次對水泵在運(yùn)行中的節(jié)能潛力進(jìn)行發(fā)掘，提出了水泵停開運(yùn)行等節(jié)能措 施；第三、研究了供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的形式、影響、表現(xiàn)及原因等內(nèi)容，提出了解決水力失調(diào)問題的途徑和辦法；第四、結(jié)合其熱網(wǎng)的具體情況，對熱網(wǎng)特性進(jìn)行了 分析，提出了運(yùn)行調(diào)節(jié)方案，繪制了熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)曲線；第五、針對系統(tǒng)失水嚴(yán)重的問題分析了運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出了有針對性的解決方案。
本文的研究目的是通過分析集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力，探討一些切實(shí)可行的改造措施，提供一定的思路和方法，希望為集中供熱行業(yè)做一些有價值的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：集中供熱、節(jié)能、混水、水力失調(diào)、運(yùn)行調(diào)節(jié)、失水。
目錄。
第一章緒論。
1.1課題背景。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
1.4我國集中供熱存在的問題。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
2.3循環(huán)水泵的調(diào)節(jié)控制。
2.3.1改變管路特性曲線法。
2.3.2改變水泵特性曲線法。
2.3.3水泵的變頻調(diào)速。
2.4水力失調(diào)。
2.4.1水力失調(diào)產(chǎn)生的原因。
2.4.2解決水力失調(diào)的措施。
2.5失水。
2.5.1熱網(wǎng)失水原因以及危害。
2.5.2熱網(wǎng)失水經(jīng)濟(jì)損失分析。
2.5.3減少失水的可行措施。
第三章吉林省某油田生活區(qū)集中供熱概況。
3.1供熱運(yùn)行概況。
3.2供熱運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。
3.2.1五大系統(tǒng)運(yùn)行情況。
3.2.2存在的問題。
第四章集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化。
4.1混水系統(tǒng)節(jié)能分析。
4.1.1采暖供水方案優(yōu)化。
4.1.2混水系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)。
4.1.3混水直供熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
4.1.4利用混水供熱應(yīng)注意的問題。
4.2水泵的節(jié)能分析。
4.2.1水泵選型合理的幾個要素。
4.2.2目前各泵房存在的問題。
4.2.3水泵運(yùn)行改進(jìn)方法。
4.3減少管網(wǎng)水力失調(diào)節(jié)能。
4.3.1水力失調(diào)問題分析。
4.3.2水力失調(diào)的解決方案。
4.4運(yùn)行調(diào)節(jié)分析。
4.4.1運(yùn)行方案比較。
4.4.2運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的繪制。
4.5供熱系統(tǒng)的水耗分析與節(jié)能途徑。
4.5.1失水?dāng)?shù)據(jù)分析。
4.5.2實(shí)際情況分析以及建議。
第五章結(jié)論。
參考文獻(xiàn)。
致謝。
第一章緒論。
1.1課題背景。
在各種能量消耗中，建筑是用能大戶，在我國，目前城鎮(zhèn)民用建筑供暖能耗按標(biāo)準(zhǔn)煤計算平均約為20kg/㎡，城鎮(zhèn)民用建筑供暖面積約為65億㎡，此項(xiàng)能耗約 占民用建筑總能耗的56%～58%，1996年全國能源消費(fèi)總量為13.88億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而建筑使用的能源約占全國商品總能耗的35%。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的 發(fā)展和人民生活水平的提高，舒適的建筑環(huán)境日益成為人們的生活需要。集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)對于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，提高人民生活水 平發(fā)揮了巨大作用，是國家大力倡導(dǎo)、積極扶持的產(chǎn)業(yè)之一。如何提高人民生活質(zhì)量，改善城市居住環(huán)境，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施功能，穩(wěn)定社會、促進(jìn)城鎮(zhèn)發(fā)展已經(jīng)成 為各級政府重要的工作內(nèi)容之一。因此，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，在不斷加強(qiáng)科學(xué)管理、提高能源利用率、擴(kuò)大城市熱化率、保證供熱效果方面既是 政府極為關(guān)注的工作，也是各地供熱企業(yè)孜孜追求的目標(biāo)。
目前我國正處在城市化高速發(fā)展的過程中，為適應(yīng)城鎮(zhèn)人口飛速增長的需求和不斷改善人民生活水平的需要，2020年前我國每年城鎮(zhèn)新建建筑的總量將持續(xù)保持在10億㎡左右，到2020年，新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將達(dá)到100～150億㎡。
由于人民生活水平提高，供暖需求線不斷南移，新建建筑中將有70億㎡以上需要供暖，按照目前建筑能耗水平，則需要增加的用于供暖的能量按標(biāo)準(zhǔn)煤計達(dá)1.4 億噸/年，需增加的用電量達(dá)4000～4500億千瓦時/年，這將給我國能源供應(yīng)帶來巨大壓力。隨著城市數(shù)量增加，城市人口增多以及人民生活水平的進(jìn)一步 的提高，對供熱的數(shù)量和質(zhì)量要求也必然會增加和提高。國家“十一五”規(guī)劃明確提出，“十一五”期間，全國單位GDP能耗要從2005年的1.22噸標(biāo)煤/ 萬元，下降到0.98噸標(biāo)煤/萬元，單位GDP要節(jié)能20%，全國要節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中建筑節(jié)能要達(dá)到1.01億噸標(biāo)煤。城市供熱系統(tǒng)節(jié)能是建筑 節(jié)能的重要組成部分，《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》提出節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，所謂節(jié)能50%，其中建筑物節(jié)能率應(yīng)達(dá)到30%，供熱系統(tǒng)的節(jié) 能率應(yīng)達(dá)到20%。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，就必須實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能控制。據(jù)有關(guān)資料調(diào)查顯示我國供熱系統(tǒng)目前運(yùn)行水平其節(jié)能的潛力是比較大的，節(jié)能的重點(diǎn)是提 高管網(wǎng)輸送效率和熱源運(yùn)行的平均效率。為了保證集中供熱正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)效率，降低能耗及熱能損失，同時為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證用戶室內(nèi)舒適性，應(yīng)提 高管道保溫性能、控制管網(wǎng)失水，遏制水力失調(diào)造成的熱力失調(diào)[1-4]。
供熱行業(yè)作為對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著全局性、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，與人們的生活息息相關(guān)，由于當(dāng)前能源和環(huán)保問題越來越多地受到關(guān)注，能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、 經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展己成為我國的基本國策。目前，對城市供熱的要求已不僅僅在于規(guī)模的不斷擴(kuò)大，而且對供熱系統(tǒng)的合理性、經(jīng)濟(jì)性，特別是供熱系統(tǒng)的能源有效利 用率及供熱可靠性提出了更高的要求。供熱系統(tǒng)建成后，供熱企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要方面是降低運(yùn)行成本，熱力公司運(yùn)行成本主要由熱能消耗費(fèi)用、熱能輸送（如 循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的電耗）費(fèi)用以及管理和操作人員費(fèi)用等項(xiàng)組成，前二項(xiàng)占主要部分。因此，建立熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控與熱力站自動控制系統(tǒng)，提高供熱管理水平，消除 水力失調(diào)，節(jié)能降耗成為熱力公司當(dāng)前非常迫切的任務(wù)。
1.2我國集中供熱的發(fā)展概況。
我國城市供熱是從第一個五年計劃開始發(fā)展起來的，當(dāng)時將熱電聯(lián)產(chǎn)作為我國發(fā)展電力工業(yè)的重要方針之后，熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展很快，新增單機(jī)6MW以上的熱電機(jī)組 2.4GW，占同期新增火電機(jī)組的20％。長春第一汽車制造廠建成自備電廠后，相繼在西安、石家莊、太原、吉林、哈爾濱、蘭洲、包頭、武漢、成都、富拉爾 基、北京出現(xiàn)了以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)。從1953年至1965年，我國的供熱事業(yè)發(fā)展的很快，特別是熱電聯(lián)產(chǎn)，為我國的熱電事業(yè)奠定了基礎(chǔ)，但是 從1965～1980年期間，由于十年動亂的影響，整個國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展也基本停步，新增熱電機(jī)組僅有199×104KW，1980 年供熱機(jī)組占火電機(jī)組容量由1965年的20％下降到11％。1980年6月，黨中央提出我國能源實(shí)行開發(fā)和節(jié)約并重的方針，把集中供熱特別是熱電聯(lián)產(chǎn)重 新提到議事日程上來，尤其是國務(wù)院以國發(fā)[1986]22號文件轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市集中管理工作的報告》以后，集中供熱事業(yè)有了較大的發(fā)展，在其后頒布的 “節(jié)約能源管理暫行條例”第29條規(guī)定：“發(fā)展集中供熱，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一規(guī)劃。對現(xiàn)有的分散供熱系統(tǒng)，必須積極采取措施，逐步淘汰低效鍋爐，實(shí)行集中供 熱”，2003年建設(shè)部出臺《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》（建城[2003]148號），2006年建設(shè)部決定組織開展《城市集中供熱管網(wǎng) 改造“十一五”規(guī)劃》的編制工作，規(guī)劃2006年～2010年間城市集中供熱管網(wǎng)現(xiàn)狀、存在問題、措施意見；城市集中供熱管網(wǎng)改造技術(shù)方案、管網(wǎng)改造建設(shè) 規(guī)劃、管網(wǎng)改造投資估算，由此可見我國政府對供熱的重視。近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快及保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源觀念的增強(qiáng)，在借鑒國內(nèi)外城市集中供熱系統(tǒng)規(guī) 劃、設(shè)計、施工、運(yùn)行成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，城市集中供熱在“三北”地區(qū)發(fā)展很快，尤其是在國家實(shí)施西部開發(fā)戰(zhàn)略以來，西部的很多城市相繼新建、改 建或擴(kuò)建了城市集中供熱系統(tǒng)，使我國的城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長距離、高參數(shù)方向發(fā)展。
2001年底統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全國663個城市中有294個城市建有集中供熱系統(tǒng)，供熱總面積已達(dá)到146328×104㎡（其中：住宅為 95799.33×104㎡）；年供熱量為137847×104GJ（其中：蒸汽37655×104GJ，熱水100192×104GJ）。在年供熱量 中，鍋爐房供熱量為74209×104GJ，約占74.2%，其余由熱電聯(lián)產(chǎn)工程承擔(dān)；供熱管道總長度達(dá)到53109km（其中：蒸汽管道9183km， 熱水管道43926km），從業(yè)人數(shù)達(dá)到22萬余人；嚴(yán)寒地區(qū)的集中供熱普及率一般達(dá)到了60～90%。截止2004年，我國城市集中供熱面積已達(dá) 21.6億㎡，年供熱量188086×104GJ。目前，我國集中供熱熱水管網(wǎng)的設(shè)計溫度已達(dá)到150℃，設(shè)計壓力為1.6～2.5MPa，最大供熱半徑 達(dá)19.5km，最大管徑達(dá)到1400mm；蒸汽管網(wǎng)最高溫度已達(dá)300℃，壓力一般為1.OMPa，最大供熱半徑為6～7km，最大管徑達(dá)到 1000mm。2005年的《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年報》顯示：我國2005年底城市蒸汽集中供熱能力為106723t/h，其中熱電廠為82686t/h， 占77.48％，鍋爐房為23240t/h，占21.77％。供熱總量為71493萬GJ，熱電廠為58059萬GJ，占81.2％，鍋爐房11927萬 GJ，占16.68％，蒸汽管道長度為14772公里。
“節(jié)能”、“降耗”和“減排”是近幾年來國家在各種文件中反復(fù)提及的詞匯，國家明確提出實(shí)施建筑節(jié)能，改善居室條件，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，制定了一系列技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
1987年9月25日原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部、國家計委、國家經(jīng)委、國家建材局以（87）城設(shè)字第514號文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采 暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）的通知”，正式提出了要在1995年以前達(dá)到采暖居住建筑在1980～1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計能耗水平的基礎(chǔ)上節(jié) 能30％，這就是“八五”期間已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)的建筑節(jié)能第一步的工作目標(biāo)。
1996年9月建設(shè)部頒布了《建筑節(jié)能技術(shù)政策》，提出了節(jié)約建筑能耗，合理利用能源的綜合系統(tǒng)工程措施。
1997年建設(shè)部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家建材總局以建科[1997]37號文，下達(dá)了“關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》 （JGJ26-96）的通知”，正式提出要在“九五”（1996～2000年）期間實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50％的第二步工作目標(biāo)。
1997年11月1日我國頒布了新中國第一部《節(jié)約能源法》，其中第37條對建筑節(jié)能做了明確規(guī)定，使我國的建筑節(jié)能走上了法制軌道。
1999年11月在北京召開的第二次全國節(jié)能工作會議上又提出了“十五期間將實(shí)現(xiàn)第三步，再節(jié)能30％的工作目標(biāo)，進(jìn)一步明確了建筑節(jié)能是一項(xiàng)長期的技術(shù)政策。
2000年2月18日建設(shè)部第76號令發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，2000年10月1日起施行，嚴(yán)格的規(guī)定了工程建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位未執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范的經(jīng)濟(jì)處罰辦法，國家鼓勵發(fā)展節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)。
2005年11月10日建設(shè)部第143號更新了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，鼓勵發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，如新型節(jié)能墻體和屋面的保溫、隔熱技術(shù)與材料以及 節(jié)能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)；新建民用建筑應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，民用建筑工程擴(kuò)建和改建時，應(yīng)當(dāng)對原建筑進(jìn)行節(jié)能改造；既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng) 考慮建筑物的壽命周期，對改造的必要性、可行性以及投入收益比進(jìn)行科學(xué)論證。節(jié)能改造要符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，確保結(jié)構(gòu)安全，優(yōu)化建筑物使用功能；鼓勵發(fā) 展集中供熱和熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供技術(shù)及供熱采暖系統(tǒng)溫度調(diào)控和分戶熱量計量技術(shù)與裝置；寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)既有建筑節(jié)能改造應(yīng)當(dāng)與供熱系統(tǒng)節(jié)能改造同步進(jìn) 行。采用集中采暖制冷方式的新建民用建筑應(yīng)當(dāng)安設(shè)建筑物室內(nèi)溫度控制和用能計量設(shè)施，逐步實(shí)行基本冷熱價和計量冷熱價共同構(gòu)成的兩部制用能價格制度。
2006年8月6日國務(wù)院頒發(fā)國發(fā)〔2006〕29號《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》，指出為加快建設(shè)節(jié)約型社會，實(shí)現(xiàn)”十一五“規(guī)劃綱要提出的節(jié)能目標(biāo)，重 點(diǎn)行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗總體達(dá)到或接近本世紀(jì)初國際先進(jìn)水平。大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑，推動新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，直轄市及有 條件的地區(qū)要率先實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。建立固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查制度。對未進(jìn)行節(jié)能審查或未能通過節(jié)能審查的項(xiàng)目一律不得審批、核準(zhǔn)，從源頭 杜絕能源的浪費(fèi)，對擅自批準(zhǔn)項(xiàng)目建設(shè)的，要依法依規(guī)追究直接責(zé)任人的責(zé)任。
2006年9月15日建設(shè)部發(fā)布建科[2006]231號關(guān)于貫徹《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》的實(shí)施意見指出：建立新建建筑市場準(zhǔn)入門檻制度，對超過2萬平方米的公共建筑和超過20萬平方米的居住建筑小區(qū)，實(shí)行建筑能耗核準(zhǔn)制。
完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，組織編制建筑節(jié)能設(shè)計、施工、驗(yàn)收、檢測、檢驗(yàn)、評價和既有建筑節(jié)能改造、可再生能源建筑應(yīng)用、建筑用能系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能、節(jié)能管理等 方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計系列圖集的編制，完善建筑節(jié)能技術(shù)措施，推動直轄市及嚴(yán)寒寒冷地區(qū)率先實(shí)施更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高國家建筑節(jié)能的標(biāo) 準(zhǔn)。節(jié)能，建筑節(jié)能，建立和完善建筑能效測評標(biāo)識制度。制定《建筑能效標(biāo)識管理辦法》及《建筑能效標(biāo)識技術(shù)導(dǎo)則》，選擇若干試點(diǎn)城市進(jìn)行示范，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)， 逐步推廣。建立建筑能耗統(tǒng)計制度。制定《建筑能耗統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)》，掌握建筑能耗水平、建筑終端商品能耗結(jié)構(gòu)、用能模式，積累建筑能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為制定政策提供 依據(jù)。各地應(yīng)充分認(rèn)識能耗統(tǒng)計工作的重要性，認(rèn)真組織做好相關(guān)工作。推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱體制改革。加快城鎮(zhèn)供熱商品化、貨幣化，將采暖補(bǔ)貼由”暗補(bǔ)“變”明補(bǔ) “，加強(qiáng)供熱計量，推進(jìn)按用熱量計量收費(fèi)制度。完善供熱價格形成機(jī)制，有關(guān)部門要抓緊研究制定建筑供熱采暖按熱量收費(fèi)的政策，培育有利于節(jié)能的供熱市場。
我國”十一五“規(guī)劃綱要提出單位GDP能耗在五年內(nèi)要降低20%的任務(wù)必須完成，但從已經(jīng)過去的狀況來看，后面幾年的工作更加艱巨，故兩會也提出國家會加 大力度執(zhí)行和監(jiān)管。國務(wù)院前不久又成立節(jié)能減排小組，對高耗能、高污染的生產(chǎn)和經(jīng)營項(xiàng)目更加嚴(yán)格限制。2000年全國能源消費(fèi)總量大約為13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 為此，要求2020年一次能源消費(fèi)總量控制在25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，節(jié)能總量要達(dá)到8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。為此提出了”節(jié)能優(yōu)先，結(jié)構(gòu)多元，環(huán)境友好，市場推動“的 中國可持續(xù)能源戰(zhàn)略，以便達(dá)到GDP翻兩番，能源翻一番的目標(biāo)?；谶@樣的形勢，把節(jié)能從國家層面上提到了前所未有的高度。
與發(fā)達(dá)國家相比，我國城鎮(zhèn)建筑單位面積供暖能耗是同緯度發(fā)達(dá)國家的2～3倍，而建筑除供暖外的其他用能（照明、空調(diào)、家電、建筑設(shè)備等）按照單位面積比 較，卻僅為發(fā)達(dá)國家的l/5～1/2，因此供暖節(jié)能應(yīng)是我國建筑節(jié)能工作中潛力最大、最主要的途徑，應(yīng)該作為當(dāng)前開展建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)[5-13]。
1.3國外集中供熱的發(fā)展概況。
城市集中供熱在國外的發(fā)展至今已有百年的歷史。由于集中供熱在節(jié)約能源方面和保護(hù)環(huán)境方面的獨(dú)特作用而在世界范圍內(nèi)受到日益廣泛的重視，特別是前蘇聯(lián)和西北歐氣候寒冷的國家。
集中供熱系統(tǒng)最早是在18世紀(jì)的美國費(fèi)城發(fā)展起來的，當(dāng)時由本杰明。富蘭克林（Benjamin Franklin）開發(fā)成功，這個系統(tǒng)從一個中心熱源向附近的一些居民進(jìn)行供熱。1877年，世界上第一個商業(yè)化運(yùn)行的集中供熱系統(tǒng)在紐約的洛克港 （Lorkport）成功建成，該系統(tǒng)由博德希爾·霍利（Birdsill Holly）設(shè)計，從一個中央鍋爐房向臨近的一些居民和其他用戶供應(yīng)蒸汽，這種供熱形式很快在西方發(fā)達(dá)國家得到普及，但由于當(dāng)時科技水平和制造技術(shù)的限 制，鍋爐容量小、效率低、污染物排放量大、供熱范圍極為有限。
國外城市集中供熱起步較早的國家是德國。1901年在得累斯頓建立集中鍋爐房，1909年建立第一個熱電廠。德國在第二次世界大戰(zhàn)后的廢墟重建工作，為發(fā) 展集中供熱創(chuàng)造了有利條件。德國的集中供熱技術(shù)較為先進(jìn)，如管道大多采用直埋敷設(shè)方式、裝配式熱力站、優(yōu)化的熱網(wǎng)運(yùn)行管理和良好的熱網(wǎng)自控設(shè)施等。目前， 除柏林、漢堡、慕尼黑等已有規(guī)模較大的集中供熱系統(tǒng)外，在魯爾地區(qū)和萊茵河下游，還建立了連接幾個城市的城際供熱系統(tǒng)。
城市集中供熱發(fā)展較快的國家是前蘇聯(lián)，居世界首位。1980年原蘇聯(lián)的熱電廠總裝機(jī)容量為9600萬kw。全國工業(yè)與民用的年總供熱量中，70%由集中供 熱方式，即熱電廠和區(qū)域鍋爐房供熱。全國熱電廠的年總供熱量約為55億GJ。由于熱電聯(lián)產(chǎn)，單就原蘇聯(lián)能源電力部所屬的熱電廠來說（占全國熱電廠總裝機(jī)容 量的86%）就節(jié)約了6800萬噸標(biāo)煤。莫斯科的集中供熱系統(tǒng)是世界上規(guī)模最大的供熱系統(tǒng)。熱電廠供熱系統(tǒng)供熱量占全市用熱量的60%，其余由區(qū)域鍋爐房 供熱，城市的集中供熱普及率高達(dá)100%，是全世界集中供熱規(guī)模最大的城市。
芬蘭集中供熱占全國總熱量的44％，熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供熱的70％。到1993年芬蘭的大城市集中供熱率已經(jīng)達(dá)到80％，首都赫爾辛基的熱化率已超過90%，成為北歐集中供熱熱化率最高的城市。
丹麥集中供熱占總需求熱量的50%，其中熱電聯(lián)產(chǎn)占30%。在丹麥，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，與電力、通信、燃?xì)?、給排水系統(tǒng)等受到同等的重 視和發(fā)展。1979年丹麥議會通過了”供熱法“，該法要求各城市政府在分析本市能源供應(yīng)的基礎(chǔ)上制定了供熱總體規(guī)劃，積極推進(jìn)集中供熱，并最大可能地發(fā)展 熱電聯(lián)產(chǎn)。他們按大、小城市不同規(guī)模因地制宜。大城市建設(shè)了世界上大型高效熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱系統(tǒng)。首都哥本哈根有四座熱電廠，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)764MW， 總供熱能力為3582GJ，在小城市迅速發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域供熱系統(tǒng)，這些小型熱電廠的燃料為天然氣、垃圾、稻草、沼氣等，技術(shù)方案為燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、燃 氣輪機(jī)和蒸汽輪機(jī)等聯(lián)合循環(huán)。小型熱電聯(lián)產(chǎn)成為丹麥能源政策的重要組成部分。
瑞典的集中供熱占全國總需求的34%，供熱管網(wǎng)總長為650公里，1600萬幢公寓和11萬個小型建筑均與熱網(wǎng)相連，這意昧著集中供熱在瑞典的城市和人口稠密的地區(qū)得以廣泛的建立。集中供熱的熱源包括燃煤鍋爐，燃油鍋爐，電加熱鍋爐，垃圾焚燒鍋爐等。
韓國發(fā)展城市集中供熱的歷史與我國相當(dāng)，也是始于上世紀(jì)七十年代末，上世紀(jì)八十年代中期進(jìn)入快速發(fā)展階段。韓國集中供熱的規(guī)模、設(shè)計、施工、運(yùn)行、管理全面引進(jìn)芬蘭供熱先進(jìn)技術(shù)，從實(shí)際出發(fā)，揚(yáng)長避短，使供熱系統(tǒng)更先進(jìn)、完善。
法國集中供熱占總熱量的6.0％，目前約有200余個城市有了集中供熱系統(tǒng)，向170萬套住宅供熱，約有150萬人受益。
美國集中供熱的發(fā)展經(jīng)過幾起幾落。80年代以后發(fā)展較快。1980～1987年間總計建設(shè)各類熱電廠1728座，裝機(jī)容量44940MW。從地區(qū)分布情況看，美國各州都有熱電廠，最集中的是加利福尼亞州，占總數(shù)的39％，其次是德克薩斯州[14-17]。
發(fā)達(dá)國家在熱水系統(tǒng)、區(qū)域供熱方面開展的時間較長，無論在經(jīng)驗(yàn)上還是技術(shù)上都處于領(lǐng)先位置。在技術(shù)方面來看，國外，特別是在北歐國家，從20世紀(jì)70年代 能源危機(jī)以來，十分重視供熱系統(tǒng)節(jié)能工作，并制定了有關(guān)政策、法規(guī)以及相配套的技術(shù)措施，己經(jīng)具備了一整套成熟的供熱系統(tǒng)運(yùn)行模式。
1.4我國集中供熱存在的問題。
我國集中供熱給城市建設(shè)、改善人民生活方面帶來了不可估量的收益，但是，由于長期受計劃經(jīng)濟(jì)的影響，存在著供熱體制、供熱成本、技術(shù)水平等方面的問題。本文主要研究技術(shù)方面的問題，對于技術(shù)水平方面存在的問題分析如下：
1.管網(wǎng)敷設(shè)方式落后。供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式普遍采用管溝式，這種方式占地比較多，在城市規(guī)劃管線綜合安排上有一定的困難。尤其在城市中心會遇到大量的拆遷問 題，增加了大量的投資。在供熱管網(wǎng)建設(shè)施工過程中，經(jīng)常會與城市的整體建設(shè)規(guī)劃產(chǎn)生沖突，與各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)配合存在較大問題，增加了施工難度，阻礙了施 工進(jìn)度，甚至無法實(shí)施，減緩了城市集中供熱的發(fā)展速度，導(dǎo)致供熱管道及熱源的建設(shè)趕不上城市發(fā)展的需要。
2.管網(wǎng)夏季檢修落后。城市供熱系統(tǒng)檢修手段落后，供熱企業(yè)在成本、管理方面存在問題，檢修不到位，用戶冬季反復(fù)受到停熱的影響，投訴率高，熱費(fèi)收取困難，導(dǎo)致供熱企業(yè)和熱用戶間問題頻出，用戶經(jīng)常投訴至媒體，供熱企業(yè)給大眾的印象較差。
3.供熱系統(tǒng)的控制水平和調(diào)節(jié)水平落后。供熱管網(wǎng)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)形成規(guī)模，但是由于大多數(shù)系統(tǒng)沒有管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，熱源、熱力站自動化程度低，大大降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
4.供熱系統(tǒng)不能適時有效地調(diào)節(jié)供熱流量和供水溫度。現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)只是針對設(shè)備的粗放式管理，很少考慮對整個系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，更沒有實(shí)現(xiàn)對用 戶（樓宇）室溫的遠(yuǎn)程監(jiān)測，無法準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)供熱水平和質(zhì)量，操作人員只能憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)供熱量。另外，由于沒有采取氣候補(bǔ)償措施，在實(shí)際運(yùn)行過程中依然只能 采用”看天燒火“的傳統(tǒng)方式，即通過人工手動方式來調(diào)節(jié)供熱量，不能自動地、實(shí)時地進(jìn)行分時按需供熱，造成采暖期初、期末大量浪費(fèi)熱量。
5.運(yùn)行的室外管網(wǎng)多為枝狀管網(wǎng)，二次系統(tǒng)缺乏必要的調(diào)節(jié)手段，水力失調(diào)嚴(yán)重。同時大部分用戶不具備分戶計量的手段，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。如何有效保證供熱 管網(wǎng)的水力平衡是亟待解決的大問題，另外管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)需要大量的資金、設(shè)備及人力投入，在實(shí)際操作中仍存在困難。
6.分戶控制正在實(shí)施中，分戶按實(shí)際用熱量收取熱費(fèi)還在摸索階段，雖然在全國各地進(jìn)行了很多試點(diǎn)，很多暖通科研人員也進(jìn)行了大量研究，但是收費(fèi)體系、計量 方法還沒有十分成熟的可供推廣的經(jīng)驗(yàn)，在建造、改造過程中資金投入等還存在很多問題，真正實(shí)現(xiàn)分戶計量收費(fèi)還需時日[8,18,19]。
1.5研究的內(nèi)容與目的。
本文就吉林省某油田生活區(qū)的供熱運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，對其供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷，找出存在的問題并提出相應(yīng)的解決方案，幫助提高其運(yùn)行效率，節(jié)約運(yùn)行成本。
第二章集中供熱的相關(guān)理論研究。
2.1混水直供。
2.1.1概述。
供熱系統(tǒng)的連接一般有直接連接、間接連接、混水連接三種方式。
直接連接系統(tǒng)是把從熱源來的熱水直接接入用戶管網(wǎng)系統(tǒng)，一般有兩種形式：一種比較常見的方式是僅由熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分組成；另一種是增設(shè)熱力分配站 或加壓站，形成一二次網(wǎng)，但一二次網(wǎng)的熱媒參數(shù)完全相同。直接連接系統(tǒng)通常于熱力入口處設(shè)置簡單的計量儀表（壓力表、溫度計等）和關(guān)斷、調(diào)節(jié)閥門，在運(yùn)行 中僅僅是進(jìn)行流量分配，運(yùn)行調(diào)節(jié)比較容易，對運(yùn)行管理人員技術(shù)水平要求較低；由于受到供水溫度不能太高、流量不能太小的限制，使得一級網(wǎng)管徑較大，管網(wǎng)造 價提高；首站循環(huán)水泵由于熱媒參數(shù)低、流量大所以型號也較大，當(dāng)循環(huán)水泵選型合理時，每萬平方米水泵功率平均3kw～4kw，供熱半徑越大，循環(huán)水泵功率 越大，但大多數(shù)直供系統(tǒng)熱源的循環(huán)水泵選型不盡合理，有的達(dá)到每萬平方米10kW以上，電耗巨大；供水壓力受承壓能力的影響不能隨意提高，回水受系統(tǒng)最高 點(diǎn)的限制也不能任意降低，當(dāng)高差變化大時需要做特殊處理；管網(wǎng)任意一處大量失水就會影響整個供暖系統(tǒng)的安全運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性比較低；回水直接回到熱源，水 質(zhì)難以保證，易腐蝕熱源設(shè)備；熱媒參數(shù)單一，對于有多種熱媒參數(shù)要求的系統(tǒng)不適用；因此，直接連接系統(tǒng)僅適用于熱用戶集中或供熱距離較近的系統(tǒng)[20]。
間接連接的特點(diǎn)是一、二次網(wǎng)通過設(shè)置換熱站互相隔離，彼此獨(dú)立，一次網(wǎng)可以輸送高溫水或蒸汽，熱媒參數(shù)較高，可以減少流量，一次網(wǎng)的管道管徑較小，循環(huán)水 泵的型號也可以相應(yīng)減??；而且由于互相隔離，一次網(wǎng)水質(zhì)水量可以得到保證，有利于鍋爐的運(yùn)行；系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試相對簡單，因此在實(shí)際供熱運(yùn)行中得到了廣泛的 應(yīng)用。
混水供熱模式處于直接連接和間接連接之間，運(yùn)行工況比較復(fù)雜，早期由于缺乏熱網(wǎng)平衡設(shè)備，同時也難以解決熱源對水質(zhì)的要求，所以應(yīng)用較少，近年來隨著供熱 技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)監(jiān)控設(shè)備在供熱系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，混水加熱直供方式也慢慢的找到它自身的控制方式?；焖惫┮蚱?rdquo;大溫差、小流量“運(yùn)行，一次網(wǎng)富余壓 差在二次網(wǎng)中得以充分利用等特點(diǎn)，具有很大的節(jié)能空間，在熱網(wǎng)自動控制系統(tǒng)配合下，其應(yīng)用也得到了越來越廣泛的認(rèn)可[21,22]。
2.1.2混水供水的特點(diǎn)。
1.熱損耗較小。
間接連接的方式設(shè)置換熱器進(jìn)行換熱，在換熱的過程中必然存在熱量損失，需要考慮傳熱效率，混水直供相對于間接供熱，熱利用率更高。
單純直連方式熱網(wǎng)供水直接進(jìn)入熱用戶，不進(jìn)行混水，因此要求一級網(wǎng)溫差與用戶系統(tǒng)設(shè)計溫差相等或接近，屬于小溫差大流量運(yùn)行方式；混水直連方式一級網(wǎng)供回 水溫差遠(yuǎn)大于用戶系統(tǒng)設(shè)計溫差，通過熱力站的混水泵進(jìn)行混水，滿足二級網(wǎng)的循環(huán)流量，并達(dá)到熱網(wǎng)的設(shè)計溫差，實(shí)現(xiàn)了大溫差小流量運(yùn)行。
2.維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低。
結(jié)垢會導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱效率降低，解決方法就是進(jìn)行除垢清洗和加大流量提高水溫強(qiáng)化換熱。除垢通常定期每隔一兩年進(jìn)行，部件在拆裝過程中容易損壞，維修成本高，而加大流量的方式會導(dǎo)致水泵負(fù)擔(dān)加重，電耗增加。
混水直供熱力站由于沒有換熱器，不但在檢修期間相對間接供熱方式節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用，而且一級網(wǎng)的富余壓差可以保留在二次網(wǎng)中，在二次網(wǎng)中轉(zhuǎn)化為循環(huán)動力將熱水送往各熱用戶。
3.初投資費(fèi)用低。
單純直連方式與混水直連方式相比，輸送相同的熱量、熱網(wǎng)選取同一經(jīng)濟(jì)比摩阻的情況下，前者的管徑要大于后者，因此單純直連方式供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用較大。
間接連接的方式設(shè)置換熱器，一次網(wǎng)二次網(wǎng)彼此獨(dú)立，二次網(wǎng)需要設(shè)置單獨(dú)的定壓補(bǔ)水系統(tǒng)，相較于混水熱力站而言，占地面積、管道以及設(shè)備投資增加。
4.混水直連方式在管徑相同，經(jīng)濟(jì)比摩阻相同的情況下輸送的熱量大于直接連接的方式，可帶較大供熱面積，比單純直連方式供熱系統(tǒng)具有更大的供熱能力。
5.混水直連方式熱源水質(zhì)不易得到保證，如采用的水處理方式不當(dāng)，或根本沒有水處理時（實(shí)際運(yùn)行中管理不嚴(yán)可能存在這種情況），就會腐蝕鍋爐?；焖绞綄Χ尉W(wǎng)的水質(zhì)要求較高。
6.由于采用混水換熱以后，整個系統(tǒng)的定壓均是采用一次網(wǎng)定壓，因此，一次網(wǎng)壓力的穩(wěn)定，直接影響到整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
7.由于在直供混水系統(tǒng)中既存在一級網(wǎng)循環(huán)泵，又存在多個熱力站的混水泵，這些泵同時串聯(lián)、并聯(lián)在同一個大系統(tǒng)中，各臺泵的運(yùn)行工況和各種閥門的調(diào)節(jié)，都 會直接影響一級網(wǎng)和二級網(wǎng)的流量和壓力的變化。運(yùn)行時既要保證一級網(wǎng)的水力平衡和理想的水壓圖狀態(tài)，又要保證二級網(wǎng)的供熱量和供回水壓力，因此運(yùn)行調(diào)節(jié)難 度大。如果沒有較好的調(diào)控設(shè)備和調(diào)節(jié)手段，就會造成嚴(yán)重的冷熱不均或供回水壓力不穩(wěn)，使供熱質(zhì)量難以保證，并對運(yùn)行人員的技術(shù)水平有較高的要求。
混水供熱系統(tǒng)由于其控制相對較復(fù)雜，因此要想很好的運(yùn)行必須有完善的控制系統(tǒng)，也正是因?yàn)檫\(yùn)行控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，混水系統(tǒng)在實(shí)際中很少得到大面積的應(yīng)用。 但是隨著自控系統(tǒng)的使用，供熱運(yùn)行有了”眼睛“，調(diào)控有了”依據(jù)“，安全有了”預(yù)知“，管理有了”數(shù)據(jù)“，使得混水供熱系統(tǒng)的優(yōu)越性開始顯現(xiàn)出來 [23,24]。
2.1.3混水的流量與溫度的關(guān)系式。
混合比和流量、溫度具有下式的關(guān)系：
相應(yīng)可知熱網(wǎng)所需供水溫度為：（）ggghtttt1222=+u?
式中：u——混合比；hG——進(jìn)入混水裝置的回水流量，m3/h；1gG——混水裝置之前熱網(wǎng)供水流量，m3/h；gt1——熱網(wǎng)供水溫度，℃；ghtt22,——混水裝置后的供、回水溫度，℃。
2.1.4混水供熱系統(tǒng)的三種基本形式。
混水供熱系統(tǒng)有水泵旁通加壓、水泵回水加壓，水泵供水加壓三種基本形式，如圖2-1，2-2，2-3所示。
1.水泵旁通加壓。
變頻混水泵設(shè)置在混水旁通管路上，一次網(wǎng)供水管上裝設(shè)流量控制閥，回水管上裝設(shè)手動調(diào)節(jié)閥，利用水泵將二次網(wǎng)的一部分回水加壓打入一次網(wǎng)供水中，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水返回一次網(wǎng)回水管。適用于二次網(wǎng)所需的供回水壓力在一次網(wǎng)供回水壓力之間。
2.水泵回水加壓。
混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)回水總管上，利用水泵將二次網(wǎng)的回水加壓，一部分回水受混水旁通管路上調(diào)節(jié)閥或者一次網(wǎng)回水管路上調(diào)節(jié)閥（視水泵出口到一次網(wǎng)總回水與 到二次網(wǎng)供水需增壓力相對大小而定）支配流入一次網(wǎng)供水混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水直接返回一次網(wǎng)回水總管。一次網(wǎng)供回水上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，水泵 采用變頻控制。此供熱方式適用于二次網(wǎng)所需的回水壓力在一次網(wǎng)回水壓力以下。
圖2-1水泵旁通加壓混水系統(tǒng)圖，圖2-2水泵回水加壓混水系統(tǒng)圖。
3.水泵供水加壓。
變頻混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)供水管上，一次網(wǎng)回水管上裝設(shè)流量控制閥，供水管和旁通管上各裝手動調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)流量控制閥設(shè)定好一次網(wǎng)的流量，同時滿足二次網(wǎng)的 系統(tǒng)靜壓。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力高于二次網(wǎng)回水靜壓時，可調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水側(cè)手動調(diào)節(jié)閥，使其閥后壓力與二次網(wǎng)回水靜壓相平衡。利用水泵將二次網(wǎng)一部分回水及一 次網(wǎng)供水同時吸入，混合形成二次網(wǎng)供水，另一部分二次網(wǎng)回水直接返回一次網(wǎng)回水管。當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力低于二次網(wǎng)回水靜壓時，調(diào)節(jié)旁通管上的手動調(diào)節(jié)閥，使 其閥前壓力滿足二次網(wǎng)系統(tǒng)靜壓。適用于二次網(wǎng)所需的供水壓力在一次網(wǎng)供水壓力以上[25-28]。
2.2運(yùn)行調(diào)節(jié)。
2.2.1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)的意義。
冬季供暖是關(guān)系城市居民切身利益的大事，直接關(guān)系到社會和諧?，F(xiàn)在的供暖企業(yè)自負(fù)盈虧，既要使居民供暖溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)又要使企業(yè)的運(yùn)行成本達(dá)到最低，這就要 求供暖企業(yè)挖掘內(nèi)部潛力，做好供熱調(diào)節(jié)工作，因此，對整個熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的供熱調(diào)節(jié)就變得至關(guān)重要。熱水鍋爐及采暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中除應(yīng)對運(yùn)行參數(shù)、 燃燒工況進(jìn)行控制與調(diào)整外，還應(yīng)根據(jù)采暖季節(jié)（初冬還是嚴(yán)寒）、采暖時間（白天還是夜間）等情況對供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。供熱調(diào)節(jié)的目的，一是使系統(tǒng)中各用戶的 室內(nèi)溫度比較適宜；二是避免不必要的熱量浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[5,29]。
2.2.2供熱調(diào)節(jié)的方法。
運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法有以下5種：
（1）質(zhì)調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的供水溫度；（2）量調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的循環(huán)水量；（3）分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)——同一階段流量不變；（4）分階段改變溫度的量調(diào)節(jié)——同一階段溫度不變；（5）間歇調(diào)節(jié)——改變每天供暖小時數(shù)。
2.2.2.1質(zhì)調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時，只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而系統(tǒng)循環(huán)水量保持不變。這種調(diào)節(jié)方式，網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡便，采用這種調(diào)節(jié)方法，通?？蛇_(dá)到預(yù)期 效果。集中質(zhì)調(diào)節(jié)是目前最為廣泛采用的供熱調(diào)節(jié)方式，但由于在整個供暖系統(tǒng)中，網(wǎng)路循環(huán)水量總保持不變，消耗電能較多。同時，對于有多種熱負(fù)荷的熱水供熱 系統(tǒng)，在室外溫度較高時，如仍按質(zhì)量調(diào)節(jié)供熱，往往難以滿足其他熱負(fù)荷的要求。
帶有混合裝置的直接連接熱水供暖系統(tǒng)的網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計算：
式中：
nt——供暖室內(nèi)計算溫度，℃；'
sΔt——用戶散熱器的設(shè)計平均計算溫差，℃；'
wΔt——網(wǎng)路與用戶系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度差，℃；'
jΔt——用戶的設(shè)計供回水溫差，℃；Q——相對供暖熱負(fù)荷比；b——與散熱器型式相關(guān)的系數(shù)。
根據(jù)以上兩式即可繪制出質(zhì)調(diào)節(jié)的水溫曲線。
質(zhì)調(diào)節(jié)設(shè)計時多采用一用一備或幾用幾備的配泵方式，選泵原則仍按照泵組的流量不小于系統(tǒng)所需總流量的1.05～1.10倍，還要考慮多臺泵并聯(lián)時的流量下 降因素，按照單臺水泵的90%確定水泵組的流量；水泵揚(yáng)程為系統(tǒng)管路和用戶滿流量時系統(tǒng)總阻力的1.05～1.10倍進(jìn)行選擇，這時，對應(yīng)的水泵功率已經(jīng) 超過實(shí)際所需功率，再加上選泵時習(xí)慣向上一擋參數(shù)靠攏，根據(jù)公式N=0.163rVH/η（kW）可以看出，水泵在選擇時已經(jīng)增加了不少電耗負(fù)荷。
2.2.2.2量調(diào)節(jié)。
在進(jìn)行量調(diào)節(jié)時，保持供水溫度不變，改變管網(wǎng)的供水流量。
采用量調(diào)節(jié)可極大地節(jié)約電耗。在供熱管網(wǎng)管道尺寸已經(jīng)確定的情況下，流量與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)成正比，電耗與頻率的三次方成正比。頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 為：nfSPn=60（1?）/，n為異步電動機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速，f為電源頻率，Sn為異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率，一般為5%左右，P為電機(jī)繞組的極對數(shù)。可以看到，當(dāng) P和nS一定時，電機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速與輸入電流的頻率成正比。水泵的流量G（m/h3）、功率P（kw）和葉輪轉(zhuǎn)速n（r/min）之間的關(guān)系由圖2-4可以 直觀的看到，水泵流量與頻率也成正比，調(diào)節(jié)頻率即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可由變頻器直接調(diào)節(jié)循環(huán)水泵。如果流量減少30%,電功率就可節(jié)省65.7%。對于多數(shù)地區(qū)在 很長一段運(yùn)行時間內(nèi)用70%左右的流量運(yùn)行，年減少電耗40%左右是不成問題的，節(jié)能效果可觀，而且量調(diào)節(jié)對用戶用熱量變化的響應(yīng)比質(zhì)調(diào)節(jié)快得多，這是因 為質(zhì)調(diào)節(jié)的溫度變化從熱源到用戶的傳遞是以流速進(jìn)行，而量調(diào)節(jié)是以聲速傳遞，其響應(yīng)幾乎是同步的，采用關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法，初投資較小。但是采 用流量調(diào)節(jié)時，隨著室外溫度升高，網(wǎng)路水流量減少過多，會引起供暖系統(tǒng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的豎向熱力失調(diào)。為降低電耗，在采暖系統(tǒng)中可以設(shè)置兩臺不同規(guī)格型號的循 環(huán)泵，其中一臺循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計算值的100%選擇，另一臺循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計算值的75%選擇，后者供室外溫度高的情況下使用。這樣可以大大 提高循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[30]。
2.2.2.3分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)是把整個供暖期按室外溫度的高低分成幾個階段：
在室外溫度較低的階段中管網(wǎng)保持較大的流量，而在室外溫度較高的階段中管網(wǎng)保持較小的流量。在每一個階段內(nèi)，網(wǎng)路均采用一種流量并保持不變，同時采用不斷改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)。對于帶有混水裝置的供暖系統(tǒng)網(wǎng)路供回水溫度可以按照下式計算：
式中：？——相對流量比。
在熱水供暖系統(tǒng)中，供暖系統(tǒng)規(guī)模較大的系統(tǒng)可分為三個階段，規(guī)模較小的系統(tǒng)分為兩個階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)以及泵組的設(shè)置如表2-1，2-2所示。
表2-1分三階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。
在三階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計揚(yáng)程的100%、64%和36%，對應(yīng)的理論計算水泵軸功率分別為滿負(fù)荷功率的100%、51%和 22%；在兩階段劃分的系統(tǒng)中，水泵揚(yáng)程為管道滿流量設(shè)計揚(yáng)程的100%和51%，對應(yīng)的軸功率分別為100%和42%。多種容量的循環(huán)水泵在一定程度上 可以互為備用，采用分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時，熱水供暖系統(tǒng)中可以不設(shè)備用泵。這種調(diào)節(jié)方法綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，既較好地避免了垂直失調(diào)，又顯著地 節(jié)省了電能。
由于控制技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是變頻技術(shù)為水泵的變速運(yùn)行帶來了方便，使得供熱系統(tǒng)同步實(shí)行質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)成為可能。在此基礎(chǔ)上，又開發(fā)出多種節(jié)能輔助 設(shè)備，例如末端溫控裝置、氣候補(bǔ)償器、鍋爐控制器等節(jié)能產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與變頻調(diào)速技術(shù)聯(lián)用，取得很好的節(jié)能效果。
2.2.2.4分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
在供暖系統(tǒng)的整個運(yùn)行期間，隨著室外溫度的提高，分幾個階段改變供水溫度，在同一階段內(nèi)供水溫度不變，改變流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。即在室外氣溫較低的階段保持較高的供水溫度，在氣溫較高的階段保持較低的供水溫度，而在每一個階段內(nèi)采用改變系統(tǒng)流量的量調(diào)節(jié)。
在這種條件方法中，同樣按照供暖系統(tǒng)規(guī)模大小劃分階段，系統(tǒng)較大的劃分為三個階段，較小的為兩個階段，運(yùn)行調(diào)節(jié)設(shè)置情況如表2-3，2-4所示。
表2-3分三階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)，表2-4分兩階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)。
分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)是質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的結(jié)合，與單純量調(diào)節(jié)方式相比，在室外溫度較高的供暖階段，通過降低供水溫度，提高回水溫度，增加了系統(tǒng)的循環(huán)流量。分階段的變化靠熱源處的氣候補(bǔ)償器控制，系統(tǒng)流量的變化靠循環(huán)水泵變速調(diào)節(jié)。
2.2.2.5間歇調(diào)節(jié)。
間歇調(diào)節(jié)是在供水溫度和循環(huán)水量不變的情況下，用減少每天的供暖時數(shù)來調(diào)節(jié)的方法。在室外溫度達(dá)到設(shè)計值時，熱源連續(xù)供暖，隨著室外溫度的升高，逐漸減少 運(yùn)行時間，它的前提是假設(shè)熱源能在額定出力的情況下制定運(yùn)行時間。如果熱源達(dá)不到額定出力，將不能保證用戶的供熱質(zhì)量。事實(shí)上要想使設(shè)備滿負(fù)荷高效率的運(yùn) 行，沒有一套完整的監(jiān)測和管理辦法是絕對辦不到的，故本調(diào)節(jié)方法實(shí)際上可以在室外溫度較高的供暖初期和末期作為輔助調(diào)節(jié)手段來使用。
由于設(shè)計思路的保守，使得在室外計算溫度時，非連續(xù)運(yùn)行也能滿足用戶的要求，這就是目前廣泛實(shí)行的間歇供暖。間歇供暖與間歇調(diào)節(jié)有著本質(zhì)的區(qū)別。
間歇供暖熱源容量的設(shè)計遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需要值，即使是達(dá)到室外設(shè)計溫度的情況下，熱源也不可能連續(xù)運(yùn)行。該方式雖然初投資及運(yùn)行費(fèi)用較高，但從操作及保證用戶供熱質(zhì)量等方面考慮，也還是有它一定的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)采用間歇調(diào)節(jié)時，網(wǎng)路的流量和供暖水溫度保持不變，網(wǎng)路每天工作總小時數(shù)n隨室外溫度的升高而減小，可按照下式計算：
式中：wt——間歇運(yùn)行時的某一室外溫度，℃；'
wt——開始間歇調(diào)節(jié)時的室外溫度，℃。
當(dāng)采用間歇調(diào)節(jié)時，為使網(wǎng)路遠(yuǎn)端和近端的熱用戶通過熱媒的小時數(shù)相近，在鍋爐壓火后，網(wǎng)路循環(huán)水泵應(yīng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間。運(yùn)轉(zhuǎn)時間相當(dāng)于熱媒從離熱源最近的 用戶流到最遠(yuǎn)的用戶的時間，因此網(wǎng)路循環(huán)水泵的實(shí)際工作小時數(shù)，應(yīng)比式（2-6）的計算值大一些[31-33]。
2.3循環(huán)水泵的調(diào)節(jié)控制。
當(dāng)集中供熱系統(tǒng)處于部分負(fù)荷時，管網(wǎng)流量或阻力將小于設(shè)計工況，為保證供熱質(zhì)量，應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以保證系統(tǒng)處于流量平衡和阻力平衡。對集中供熱管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的主要方法有：改變管路特性曲線法和改變水泵運(yùn)行特性曲線法[34]。
圖2-5改變管網(wǎng)特性曲線圖，圖2-6改變水泵特性曲線圖。
2.3.1改變管路特性曲線法。
改變管路特性曲線的調(diào)節(jié)方法多采用閥門節(jié)流法，它是在水泵轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變系統(tǒng)中的閥門等節(jié)流裝置的開度大小，來增減管網(wǎng)的壓力損失而使流量發(fā)生改變，由于水泵的性能曲線并未改變，僅改變工作點(diǎn)的位置，往往起不到節(jié)能的作用。
這一方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作可靠。但是由于人為增加管網(wǎng)阻力，多損耗了部分能量。
2.3.2改變水泵特性曲線法。
水泵電動機(jī)屬于輕型負(fù)載，常用異步電動機(jī)。異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格便宜、維修方便，但與直流電動機(jī)比較，調(diào)速比較困難。目前異步電動機(jī)有籠型和繞線型兩種，其調(diào)速方法主要有：
1.繞線型電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。
2.籠型電動機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速。
3.電磁耦合器調(diào)速。
4.液力耦合器調(diào)速。
5.變極調(diào)速。
6.晶閘管串極調(diào)速。
7.變頻調(diào)速。
2.3.3水泵的變頻調(diào)速。
在極對數(shù)一定的條件下，通過改變供電頻率可實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的調(diào)速。由于電網(wǎng)的頻率是不能隨意變動的，因此，必須通過一個變頻裝置即變頻器來進(jìn)行供電頻率的調(diào)節(jié)。通常有兩種變頻方式：交-直-交變頻和交-交變頻。
1.交-直-交變頻。
頻率的改變是在逆變時通過控制晶閘管輪流導(dǎo)通、關(guān)斷的快慢實(shí)現(xiàn)的。換流速度加快，輸出交流電的頻率就提高，反之，頻率下降。這種變頻器的晶閘管數(shù)量少，電路較簡單，水泵、風(fēng)機(jī)等輕負(fù)載多采用這種方法。
2.交-交變頻。
變頻的晶閘管多、電路復(fù)雜，功率因數(shù)較低，多用于低速大容量的拖動系統(tǒng)。
2.3.3.1變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)方法。
如圖2-5所示，水泵以轉(zhuǎn)速n1，在管網(wǎng)特性曲線P=SG2的管網(wǎng)中工作時，其工況點(diǎn)為1。當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速減至n2時，其工況點(diǎn)為2。水泵的流量減小，效率基本不變。
2.3.3.2變頻調(diào)速性能參數(shù)的變化關(guān)系。
假定當(dāng)水泵內(nèi)水的密度恒定，當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速n發(fā)生變化時，水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率、效率的性能參數(shù)關(guān)系如下：
2.3.3.3變頻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)。
變頻調(diào)速具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差率小，轉(zhuǎn)差損失小，能使籠型異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)高效調(diào)速，其他調(diào)速方法都不能獲得這樣的運(yùn)行性能；2.其他調(diào)速方法和變頻調(diào)速在低轉(zhuǎn)速下節(jié) 能效果都比較明顯。但在50％的相對轉(zhuǎn)速下，其他調(diào)速方法的功率因數(shù)一般不超過65％，而變頻調(diào)速功率因數(shù)可達(dá)到85％左右；3.在變頻的同時，功率也可 以根據(jù)負(fù)載大小作相應(yīng)調(diào)節(jié)；4.可以在額定電流下起動電機(jī)，因而能降低配用變壓器的容量[35,36]。
2.4水力失調(diào)。
供熱系統(tǒng)的設(shè)計水力工況與實(shí)際水力工況的不一致稱為供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)。水力失調(diào)是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，它的出現(xiàn)造成近端過熱，遠(yuǎn)端過冷的狀況，不但 降低了供熱系統(tǒng)的效率而且惡化了供熱質(zhì)量，同時能耗和運(yùn)行費(fèi)用也大幅度增加，特別是供熱面積大、管線距離長、分支節(jié)點(diǎn)多，用戶結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型管網(wǎng)就顯得更 為突出。如何實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，消除業(yè)已失調(diào)的運(yùn)行工況，提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量是我們目前所面臨的問題。為此，《中國城 鎮(zhèn)供熱技術(shù)”十五“規(guī)劃和20lO年設(shè)想》及《全國供熱行業(yè)”十五“科技發(fā)展課題》都將”綜合并優(yōu)化治理供熱管網(wǎng)水力失調(diào)技術(shù)的研究“列為亟待解決的重大 技術(shù)問題和重點(diǎn)研究課題。
在供熱系統(tǒng)中，常常用水力失調(diào)度x（實(shí)際流量與設(shè)計流量的比值）表示供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)程度。當(dāng)x=1時，供熱系統(tǒng)處于穩(wěn)定水力工況。當(dāng)x≥1或x≤1 時，供熱系統(tǒng)的水力狀況屬于失調(diào)。一般水力失調(diào)可分為一致失調(diào)、不一致失調(diào)、等比失調(diào)。一致失調(diào)或等比失調(diào)，比較容易調(diào)節(jié)；如果是不一致失調(diào)，其調(diào)節(jié)過程 比較復(fù)雜。
根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)來劃分可以分為穩(wěn)態(tài)失調(diào)和動態(tài)失調(diào)。各管段的阻力固定不變的管網(wǎng)系統(tǒng)為穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)或靜態(tài)系統(tǒng)，上文所述水力失調(diào)是指穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)失調(diào)。各 管段的阻力是可調(diào)的系統(tǒng)就是動態(tài)系統(tǒng)，動態(tài)失調(diào)是指動態(tài)系統(tǒng)中某些管段的阻力變化時，也就是這些管段中的調(diào)控設(shè)備動作時，對其它管段所產(chǎn)生影響而造成的失 調(diào)。例如，系統(tǒng)實(shí)行分戶熱計量安裝溫控和熱計量設(shè)備后，原來的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)就變?yōu)閯討B(tài)系統(tǒng)。如果沒有動態(tài)調(diào)控設(shè)備，當(dāng)某些用戶主動調(diào)節(jié)用熱量或散熱器恒溫閥自 動動作時，就會干擾其它環(huán)路的用熱量，嚴(yán)重的還會產(chǎn)生振動和噪音。這種失調(diào)弊病不是先天性的，是在各環(huán)路的調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的，必須采用動態(tài)調(diào)控設(shè)備加以控 制和消除，否則系統(tǒng)將難以正常運(yùn)行。值得注意的是，在動態(tài)系統(tǒng)中同樣也存在穩(wěn)態(tài)失調(diào)，假設(shè)在短時間內(nèi)系統(tǒng)中全部用戶都需要較大的流量時，例如室外氣溫驟降 或者供水溫度不足時，若不對有利環(huán)路的流量加以控制，不利環(huán)路將得不到足夠的流量，因此動態(tài)系統(tǒng)也要注意防止穩(wěn)態(tài)失調(diào)。
系統(tǒng)水力失調(diào)已成為當(dāng)前普遍存在又難以治愈的頑疾，直接影響供熱質(zhì)量。
為達(dá)到供熱標(biāo)準(zhǔn)，通常設(shè)置大流量、高揚(yáng)程水泵，導(dǎo)致熱用戶過熱和熱量浪費(fèi)；如小溫差運(yùn)行，則電耗增加，運(yùn)行成本提高。解決系統(tǒng)失調(diào)、改善系統(tǒng)水力工況，是供熱企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。
2.4.1水力失調(diào)產(chǎn)生的原因。
熱網(wǎng)水力失調(diào)根本原因是供熱管網(wǎng)存在阻力不平衡，從根本上來說可從三個方面來找原因：1.管網(wǎng)設(shè)計導(dǎo)致的失調(diào)；2.管網(wǎng)改造導(dǎo)致的失調(diào)；3.管網(wǎng)運(yùn)行導(dǎo)致的失調(diào)[37,38]。
2.4.1.1管網(wǎng)設(shè)計導(dǎo)致的失調(diào)。
在進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計時，大多數(shù)設(shè)計人員都遵循著這樣的設(shè)計原則：先滿足最不利點(diǎn)的資用壓頭。這樣的設(shè)計使得其他各個點(diǎn)的資用壓頭過大，而且越是占據(jù)”有利“位 置的點(diǎn)富裕壓頭越大，解決的辦法只能是通過調(diào)節(jié)管徑或加調(diào)節(jié)閥的方式消耗掉資用壓頭的富裕量，而管道管徑可選擇種類并不多，閥門調(diào)節(jié)也是有限度的，這樣必 然使流量分配偏離設(shè)計狀態(tài)，導(dǎo)致用戶冷熱不均。而在設(shè)計計算過程中管道、水泵、散熱器等選型常常都會習(xí)慣地采用一定的”保險“系數(shù)，這就造成了”先天性 “的水力失調(diào)。
同時還存在這樣的情況：熱網(wǎng)不斷增容，不同時期由不同的設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計，采用的耗熱量指標(biāo)不同，不同時期的建筑由于采用的工藝不同（如保溫處理、圍護(hù)結(jié) 構(gòu)情況），耗熱量也會有很大的區(qū)別，采用相同的指標(biāo)也不準(zhǔn)確。而且在現(xiàn)實(shí)情況中，要想準(zhǔn)確計算各環(huán)路的壓頭阻力是比較困難的，工作量大、過程繁瑣，管道阻 力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)落后使得大多數(shù)單位沒有進(jìn)行水力計算，基本是”估算“，所以水力失調(diào)司空見慣。
2.4.1.2管網(wǎng)改造導(dǎo)致的失調(diào)。
城市建設(shè)在不斷發(fā)展的過程中，熱網(wǎng)的范圍也在不斷地擴(kuò)大，熱負(fù)荷在不斷的增加，供熱面積擴(kuò)大，管段流通能力不夠，如果沒有及時改造管網(wǎng)，而只單純更換水 泵，加大水泵的流量和揚(yáng)程，就會導(dǎo)致熱網(wǎng)水平失調(diào)。而供熱企業(yè)不斷的擴(kuò)容的過程中，有不少設(shè)計采用”估算或套用“的方法，有的雖然進(jìn)行了水力計算，然而卻 是局部的，而不是全網(wǎng)計算。在管網(wǎng)的局部改造過程中，增加中繼泵、擴(kuò)大管徑等，由于沒有進(jìn)行詳細(xì)的水力計算，水泵流量、揚(yáng)程、位置以及管徑的選擇不當(dāng)導(dǎo)致 水力失調(diào)。
2.4.1.3管網(wǎng)運(yùn)行導(dǎo)致的失調(diào)。
當(dāng)用戶的熱負(fù)荷發(fā)生變化時，要求各管段的流量重新分配，從而導(dǎo)致水力失調(diào)。熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時，如電廠供給的壓力不足，熱網(wǎng)失水嚴(yán)重，超過補(bǔ)水裝置的補(bǔ)水能力，不能維持需要的壓力，用戶安裝了計量裝置不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)等也會影響熱網(wǎng)的穩(wěn)定，造成水力失調(diào)。
2.4.2解決水力失調(diào)的措施。
由于水力失調(diào)造成供熱質(zhì)量下降，能耗增加，所以在管網(wǎng)的設(shè)計和運(yùn)行中，要盡量避免水力失調(diào)的出現(xiàn)，對于已經(jīng)出現(xiàn)水力失調(diào)的情況，要通過相應(yīng)的措施加以解決。筆者通過對大量的文獻(xiàn)進(jìn)行研究和參考，總結(jié)出以下幾點(diǎn)措施：[51]
1.在系統(tǒng)設(shè)計時，對整個熱網(wǎng)進(jìn)行水力平衡計算。大型熱網(wǎng)和多熱源聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)，靠手工計算是不可能的，信息技術(shù)給我們提供了進(jìn)行復(fù)雜水力計算的可能性和方 法，即應(yīng)用水力平衡計算軟件來進(jìn)行計算。注重水力計算的準(zhǔn)確性，尤其是支線的阻力平衡，通過調(diào)整管徑使不平衡率達(dá)到規(guī)定的范圍，在引入口的管段上安裝阻力 部件消除剩余壓頭；2.在用戶入口或熱力站設(shè)置自力式流量調(diào)節(jié)閥、自力式壓力平衡閥、管網(wǎng)分支處設(shè)置平衡閥；3.安裝微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)操作趨向于簡單 化、智能化、圖形化，使操作人員更好對熱網(wǎng)實(shí)行實(shí)時監(jiān)控和調(diào)節(jié)。在管段上安裝電動調(diào)節(jié)閥，對其壓差進(jìn)行有效調(diào)整和控制；4.在引入口管段上安裝自力式壓差 流量調(diào)節(jié)器、自力式平衡閥，在運(yùn)行期進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格按設(shè)計壓差和流量進(jìn)行。
2.5失水。
管網(wǎng)失水是系統(tǒng)能量無謂消耗的又一大元兇。一般的管網(wǎng)系統(tǒng)都以失水率作為衡量指標(biāo)，管理得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)能夠把失水率控制在2%以內(nèi)，有的較為先進(jìn)的系統(tǒng)可以控制在0.5%，而差的則可能高達(dá)10%，這其中的能量差值巨大，具有較大節(jié)能潛力。
2.5.1熱網(wǎng)失水原因以及危害。
供熱管網(wǎng)失水率高的主要原因有：
1.管理單位與施工單位脫節(jié)，缺乏現(xiàn)場施工監(jiān)理，遺留很多跑、冒、滴、漏隱患，特別是有的預(yù)留管段接頭沒有用盲板焊死，運(yùn)行后決口狂瀉失水非常嚴(yán)重；另一 方面，采用質(zhì)量低劣管材與其配件的現(xiàn)象比較普遍，如配件中尤其以使用量最大的彎頭最明顯，因?yàn)閺濐^通常是應(yīng)力集中所在，材質(zhì)未達(dá)標(biāo)則容易破損漏水。
2.由于缺乏先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，對于熱網(wǎng)失水的響應(yīng)表現(xiàn)遲緩，造成處理不及時，維修不到位，熱網(wǎng)系統(tǒng)帶病運(yùn)行，致使陳舊失修熱網(wǎng)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
3.用戶竊用熱網(wǎng)水造成失水。其中比較普遍的有：一些浴池和飯店等用于洗浴和刷洗餐具與擦拭桌椅和沖洗地面；一些居民則竊水用于洗衣、洗臉甚至洗浴、拖地沖廁所等，甚至有的用戶從散熱器頂端私自接出一根管子拉至坐便器放水沖衛(wèi)生間，而且常年不關(guān)閉。
4.有些用戶發(fā)現(xiàn)散熱器溫度較低時，認(rèn)為是系統(tǒng)存氣造成的，習(xí)慣性地對散熱器進(jìn)行放水，以期排掉氣體放掉低溫水，這種現(xiàn)象在室外溫度較低時很明顯，但開閥 放水不能從根本上解決問題。因此，運(yùn)行管理過程中對于室溫達(dá)不到要求的用戶，要認(rèn)真排查原因，及時有針對性地解決問題，另一方面要加強(qiáng)宣傳，使用戶在有問 題時及時和維修人員聯(lián)系，而不是私自放水；同時，也要加強(qiáng)供熱維修人員的培訓(xùn)工作，提高他們對系統(tǒng)工作理論的認(rèn)識，以免錯誤指導(dǎo)用戶。
5.一些換熱站擅自從一次網(wǎng)向漏損系數(shù)較大的二次網(wǎng)補(bǔ)水，造成其跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象嚴(yán)重。
6.未按規(guī)劃設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)間距設(shè)置分段閥門，導(dǎo)致事故發(fā)生時放水量大。
7.有些室內(nèi)供熱管道在設(shè)計時考慮到室內(nèi)美觀和裝修，一般暗裝于木地板、地磚、石材下面的墊層。該墊層空間高度目前幾乎全部約為50 mm左右，不具備設(shè)置低點(diǎn)泄水閥和逆止閥的施工安裝條件，一旦發(fā)生泄漏，通常在泄漏水充滿該墊層空間，而且溢出以后才發(fā)現(xiàn)，檢修前必須清除該戶室內(nèi)系統(tǒng)的 所有熱網(wǎng)水。
同時很多散熱器采用鑄鐵砂型制造，內(nèi)腔粘砂難以清除干凈，往往導(dǎo)致計量系統(tǒng)不能正常工作，頻繁的檢修造成熱水網(wǎng)的大量損失，部分富裕的用戶則使用美觀的鋁 制或鋼制柱型、板型、扁管型散熱器，但是缺乏可靠內(nèi)防腐設(shè)施，導(dǎo)致發(fā)生泄漏。一些由于各種原因未交費(fèi)的用戶，為不受挨凍之苦則違法強(qiáng)撬鎖閉閥，造成大量失 水。
8.熱網(wǎng)采用無補(bǔ)償直埋鋪設(shè)管道時，其最小覆土深度小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，導(dǎo)致管道受壓破壞出現(xiàn)漏、泄水。
失水造成供熱質(zhì)量下降，供熱過程中損失多少水就必須補(bǔ)充多少水，但損失的是熱水，補(bǔ)充的則是冷水，冷熱水溫度的差異必然導(dǎo)致供熱質(zhì)量下降，致使一部分熱用戶在寒冷的冬天室內(nèi)溫度達(dá)不到要求，嚴(yán)重影響了室內(nèi)的熱舒適性，用戶投訴供熱單位，造成供需之間的矛盾。
為了補(bǔ)充失水，就要不斷地補(bǔ)水，有些供熱單位不按照規(guī)章操作，直接補(bǔ)充自來水，其后果就是導(dǎo)致鍋爐腐蝕結(jié)垢，管道生銹，從而降低供熱設(shè)備和管網(wǎng)的使用壽命。
目前一些供熱系統(tǒng)失水嚴(yán)重，造成的能源浪費(fèi)也很嚴(yán)重，給正常供熱工作帶來很大困難。
2.5.2熱網(wǎng)失水經(jīng)濟(jì)損失分析。
1.失水處理成本。
按全自動軟水器水處理為例，生產(chǎn)1t軟化水的成本包括自來水、樹脂消耗、食鹽消耗等，目前成本約8.5元/t。
2.失水耗熱。
按設(shè)計供水溫度為85℃，補(bǔ)水平均溫度5℃計算，按每kg水升高1℃需要吸收4.2kJ的熱量，則每t補(bǔ)水耗熱量為0.336GJ，每kg標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量 為29307.6kJ（0.0293GJ），則每t熱水的補(bǔ)水熱損失為0.336/0.0 293=11.47kg標(biāo)準(zhǔn)煤。若鍋爐平均運(yùn)行效率為75%，則每損失1t熱水需要多消耗16.38 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。
可見，失水耗熱的損失是很大的。參考某市分戶計量二部制熱價收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，每GJ熱價為32元。則每t補(bǔ)水熱價為：32×0.336=10.75元，故每t軟化熱水價值為8.5+10.75=19.25（元）[39]。
2.5.3減少失水的可行措施1.加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，徹底消除隱患，嚴(yán)禁采用質(zhì)量低劣管材及其配件與不合理工藝。
（1）按規(guī)劃設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)間距設(shè)置分段閥門，采用不預(yù)熱的無補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道時，其最小敷土深度必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，否則必須采取相應(yīng)保護(hù)性防荷載措施，從根本上防止管道被壓壞而產(chǎn)生的泄漏失水。
（2）加強(qiáng)采暖期前的工程檢查，特別是預(yù)留管段接頭應(yīng)當(dāng)一律用盲板焊死，嚴(yán)防運(yùn)行后
