供暖系统运行工况

供暖系统的循环流量，直接影响供暖质量和供暖效果。供暖流量选择过大，造成投资和运行成本的增加;循环流量选择过小，不仅无法保证供暖质量，而且势必造成更大的浪费。一般设计计算循环流量多按下式计算：

G=Q/C(tg-th)×3.6×a1×a2[2]

式中：

G：计算循环流量，m3/h

Q：设计热负荷，kw

C：水的比热，kJ/(kg·℃)

tg、th：设计供回水温度，℃

a1：散热损失修正系数，1.05-1.1

a2：补水率修正系数，1.05-1.02

一次网设计水温，按规范规定供水温度应取115-130℃，回水温度应取70-80℃，我校在实际运行中供水温度**高能达到90-100℃，回水温度80℃，温差也达不到规范规定的45-50℃。而在定流量的前提下，供回水的温差直接影响住户居室温度，而热负荷与温差相除又直接决定流量的大小。所以与上述公式计算的设计流量差距甚大。

定流量质调的供暖方式，是我校也是当前国内的通用方式，要过度到像北欧一带的变流量供暖方式，即室内有人时室温要求达到20-25℃，室内无人时只需维持6-8℃的值班采暖温度，**要有足够容量的热源和完善的运行调控手段才能做到。而我校的热源不足，近期得到改善的可能性较小，所以只有利用调控手段才能改善现状。

1、不平衡

在运行的供热系统处在“大流量、低水温、小温差、高电耗”的状况。其原因是企图减轻供热管网环路之间水力不平衡而造成的供水流量不到位。可是，这种运行状况并不能使严重的水力失调得到缓解，反而加大了水泵耗电量。许多室外供热管路水力不平衡，流量不到位，靠近热源的用户流量过大，室温过高，开窗降温，大量热能流失，远离热源的用户流量不足，室温过低，“近热远冷”的现象较为严重。为了提高末端用户的室温，一是采取加大循环流量，二是提高供水温度或供热量。总之，不是靠增加电耗，就是靠增加热耗来消除热力工况失调，掩盖水力失调的存在。这样，“冷”用户满意了，少数不热的用户也有所好转，但“热”用户就更热了。

造成供热管网中水力失调的主要原因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，出现近热远冷的不平衡现象。这种情况不是单靠改变管径、流速和使用普通阀门调节所能解决的。手动调节阀是一种静态调节的水力平衡元件，在实现供热管网的平衡调节时，只有顺序的重复多次，才能接近平衡，且供热范围越大，重复调节的次数越多，当负荷增减变化时又需进行重复调试，每年还必须重新调试。由于这种静态的平衡元件没有自动消除供热系统中剩余压头的能力，所以一般只使用于在规模较小，负荷及工况不变的前提下采用。

2、能耗大

循环水泵是集中供暖系统中的重要设备之一，靠它克服沿程阻力，把热量送到千家万户，同时它又是耗电“大户”。在热水采暖系统中，循环水泵的工作点，即循环水泵的G-H特性曲线与网路特性曲线的交点。只有在这一点的流量下，水泵所产生的压头恰好与网路所需的压头相等，泵的工作点才能在效率高的**佳状态下运行。但是，计算的网路特性曲线与实际的网路特性曲线，由于系统的水力失调，系统的实际流量将大于计算流量，其结果是“设计的”工作点向G-H特性曲线的右方偏移(见下图)。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运行方式，泵的工作点常处在不经济的工作条件下运行，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意味着电能消耗增大，如一般3万平方米左右建筑面积的供热系统，循环水泵的电功率在15-30kW之间，若系统循环水量提高1.4倍，水泵电功率则提高2.7倍，达41-82kW供热采暖网。

三、解决措施：自力式流量控制阀——实现采暖系统管网动态平衡

如果一次网和二次网系统的严重水力失调不能从根本上解决，那么随着供暖面积的增加不仅会造成能源的浪费而且也会使供暖质量不断下降。经过多次调研，我校选用了固安爱能供热设备有限公司生产的自力式流量控制阀，以行政校园区为试点，经过将近一个供暖季的实践证明，一次网系统由于各热交换站之间流量得到合理分配，使二次网的远近端温差减少到0-2℃，从而使末站的热交换效果接近首站的热交换效果，供热效果明显改善，末端热用户室内温度达到18±2℃。

1、原理

自力式流量控制器是一个多孔板组合的联动装置，是目前国内较可靠的动态水力平衡元件。它由一个流量设定可视调节阀，即手动孔板(相当于一个静态水力平衡元件)和两个阀瓣及弹簧、膜片组成的动态调节装置，即自动的可调节孔板(相当于一个动态水力平衡元件)组成。

手动可调孔板是用户根据设计热负荷的循环流量值，使用**设备旋转流量可视调节线，调至所需流量值对准流量刻度线指示值即可。流量一经设定，其值是永衡的，不受供热系统的压差、热负荷等影响。自力式流量控制器中的自动孔板将借助于系统的压差为动力，自动调整阻力，直到完全消除该系统的剩余压头为止，从而确保流量设定值保持不变。所以，无论供热管网的热负荷如何变化，只要在用户热入口的回水管上水平安装一台自力式流量控制器，供热管网系统便可在动态调节功能的作用下自动实现平衡。