摘要：比較了按供熱面積收費(fèi)、熱計(jì)量收費(fèi)兩種模式下集中供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式。結(jié)合工

程實(shí)例，探討了熱力站改造方案和供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式。

關(guān)鍵詞：  熱計(jì)量；  調(diào)節(jié)方式；  變流量；  氣候補(bǔ)償器

Discussion on Regulation Mode of Heat-supply System before and after Heat Metering Reconstruction

Abstract：The regulation modes of centralized heat—supply system according to heating area charge mode and heat metering charge mode are compared．The reconstruction scheme of substations and the regulation mode of heat-supply system are discussed with an engineering example．

Key words：heat metering；  regulation mode；  variable flow：  climate  compensator

為推進(jìn)供熱計(jì)量改革，國(guó)家頒布了一系列相關(guān)文件，如《關(guān)于印發(fā)<北方采暖區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法>的通知》(財(cái)建[2007]957號(hào))、《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作的實(shí)施意見》(建科[2008]95號(hào))、《關(guān)于印發(fā)<北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造技術(shù)導(dǎo)則>(試行)的通知》(建科[2008]126號(hào))等。許多地方也進(jìn)行了有益嘗試，包括既有供熱系統(tǒng)改造、熱計(jì)量方法的研究、熱價(jià)的制定等^[1-10]。供熱系統(tǒng)計(jì)量改造后，二級(jí)管網(wǎng)成為變流量系統(tǒng)，調(diào)節(jié)方式與此前不同，因此有必要對(duì)熱計(jì)量改造后的供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行研究。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)按供熱面積收費(fèi)與熱計(jì)量收費(fèi)模式下供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行探討。

1 不同收費(fèi)模式下的調(diào)節(jié)方式

①調(diào)節(jié)方式

供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式包括質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)、質(zhì)量并調(diào)^[11]。質(zhì)調(diào)節(jié)是保持熱網(wǎng)流量不變，改變供回水溫度的調(diào)節(jié)方式。若忽略溫度對(duì)自然循環(huán)作用壓力的影響，質(zhì)調(diào)節(jié)可認(rèn)為是不改變系統(tǒng)水力工況，直接實(shí)現(xiàn)叉寸熱力工況的調(diào)節(jié)，熱網(wǎng)為定流量運(yùn)行。量調(diào)節(jié)是保持供水溫度不變，改變熱網(wǎng)流量的調(diào)節(jié)方式。與質(zhì)調(diào)節(jié)相比，量調(diào)節(jié)改變了系統(tǒng)水力工況，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力工況的調(diào)節(jié)，熱網(wǎng)為變流量運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的控制要求較高。質(zhì)量并調(diào)的方式即同時(shí)改變供水溫度和熱網(wǎng)流量的調(diào)節(jié)方式。

②按供熱面積收費(fèi)模式

在按供熱面積收費(fèi)的模式下，熱網(wǎng)為定流量或分階段變流量形式，只根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)熱網(wǎng)的供水溫度即可滿足要求。因此，在按供熱面積收費(fèi)的模式下，供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式是保證流量的均勻分配。在建筑物熱力入口安裝自力式流量控制閥，較好地控制各熱力入口流量，避免出現(xiàn)爭(zhēng)流量現(xiàn)象。

具體調(diào)節(jié)方式為：保證流量分配均勻，在初調(diào)節(jié)時(shí)把一二級(jí)管網(wǎng)的流量調(diào)整到用戶的設(shè)計(jì)流量。保證合適的供水溫度，供暖期問，對(duì)于一級(jí)管網(wǎng)，根據(jù)室外溫度控制熱源供水溫度；對(duì)于二級(jí)管網(wǎng)，只要熱力站設(shè)計(jì)及初調(diào)節(jié)合理，在一級(jí)管網(wǎng)供水溫度調(diào)節(jié)適當(dāng)情況下，即可保證二級(jí)管網(wǎng)合適的供水溫度。

③熱計(jì)量收費(fèi)模式

在熱計(jì)量收費(fèi)模式下，用戶將根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，這使得熱網(wǎng)的流量和供熱量也隨之變化，而且這些變化是很難預(yù)知和控制的。因此，在熱計(jì)量收費(fèi)模式下，供熱單位由主動(dòng)調(diào)控者變?yōu)楸粍?dòng)的適從者^[12]。此時(shí)，二級(jí)管網(wǎng)為變流量系統(tǒng)，一二級(jí)管網(wǎng)均應(yīng)采取質(zhì)量并調(diào)方式。

2 工程實(shí)例

2．1 工程概況

河南某小區(qū)建于2002年，總建筑面積為l8×10⁴ m²，供熱面積為l6.7×10⁴ m²，共32幢多層居住建筑。該小區(qū)采用按戶分環(huán)的室內(nèi)供暖系統(tǒng)，每組散熱器上裝有截止閥但未安裝溫控閥，每戶人口未安裝熱量表。小區(qū)熱力站設(shè)計(jì)參數(shù)為：一級(jí)管網(wǎng)供、回水溫度為120、65 ℃，工作壓力為l.6 MPa；二級(jí)管網(wǎng)供、回水溫度為85、60℃，工作壓力為0.6MPa。熱力站內(nèi)設(shè)2臺(tái)板式換熱器，3臺(tái)循環(huán)泵(2用1備，均設(shè)有變頻調(diào)速裝置)，單臺(tái)循環(huán)泵額定質(zhì)量流量為200 t／h，揚(yáng)程為32 m。

2．2 熱計(jì)量改造前的調(diào)節(jié)方式

改造前，一二級(jí)管網(wǎng)均為定流量系統(tǒng)，并采取質(zhì)調(diào)節(jié)方式。熱力站為全天值守?zé)崃φ?，熱力站?nèi)一級(jí)側(cè)回水管上安裝自力式流量控制閥，維持站內(nèi)一級(jí)側(cè)的流量恒定，改造前熱力站流程見圖l。

供暖期前，根據(jù)繳納熱費(fèi)的熱用戶供熱面積，確定該供暖期的最大熱負(fù)荷和最大流量(未達(dá)循環(huán)泵設(shè)計(jì)流量時(shí)，通過變頻調(diào)速裝置調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量)，對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行冷態(tài)初調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)時(shí)設(shè)定熱力站內(nèi)一級(jí)側(cè)自力式流量控制閥的相對(duì)開度，并設(shè)定二級(jí)管網(wǎng)中各熱力入口自力式流量控制閥的相對(duì)開度，使整個(gè)熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)冷態(tài)水力平衡。供暖期間，根據(jù)室外溫度變化，按照一二級(jí)管網(wǎng)水溫調(diào)節(jié)曲線，調(diào)節(jié)一二級(jí)管網(wǎng)供回水溫度，滿足熱負(fù)荷的變化。

2．3 熱計(jì)量改造內(nèi)容及調(diào)節(jié)方式

①改造內(nèi)容

熱計(jì)量改造后，二級(jí)管網(wǎng)為變流量系統(tǒng)，為保證動(dòng)態(tài)水力平衡，需要保證每個(gè)用戶都有足夠的資用壓頭，因此將每個(gè)熱力入口的自力式流量控制閥更換為自力式壓差控制閥。這樣既可消除每幢樓內(nèi)用戶之間的干擾，也可消除外部壓力波動(dòng)對(duì)樓內(nèi)用戶流量的干擾，使樓內(nèi)供暖系統(tǒng)在較穩(wěn)定的工況下運(yùn)行^[13-15]。

每戶入口安裝超聲波熱量表，每個(gè)散熱器供水管上安裝溫控閥。溫控閥感溫元件類型與散熱器安裝方式相適應(yīng)，不設(shè)散熱器罩時(shí)，感溫元件采用內(nèi)置型；設(shè)散熱器罩時(shí)，感溫元件采用外置型。

熱量表必須水平或者豎直方向安裝，且熱量表標(biāo)志箭頭方向(包括過濾器)應(yīng)與水流方向一致，豎直安裝時(shí)水流動(dòng)方向應(yīng)向上。安裝位置不應(yīng)選在管道走向的最高點(diǎn)，以防止管道內(nèi)不凝性氣體聚積影響測(cè)量精度。熱量表安裝前，必須清洗管道。熱量表進(jìn)出口端應(yīng)留有足夠長(zhǎng)的直管段，進(jìn)口直管段長(zhǎng)度不應(yīng)小于熱量表直徑的10倍，出口直管段長(zhǎng)度不應(yīng)小于熱量表直徑的5倍。

改造后的熱力站流程見圖2，改造后的熱力站為無(wú)人值守。熱力站一級(jí)回水管、二級(jí)供水管上安裝超聲波熱量表，并安裝氣候補(bǔ)償器，以實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)質(zhì)量并調(diào)。氣候補(bǔ)償器主要包括執(zhí)行器、控制器、室外溫度傳感器、浸入式溫度傳感器等。室外溫度傳感器將室外溫度傳遞給控制器，控制器根據(jù)設(shè)定的調(diào)節(jié)曲線，通過執(zhí)行器控制三通閥改變進(jìn)入換熱器的一級(jí)管網(wǎng)熱水流量，從而調(diào)節(jié)二級(jí)管網(wǎng)供水溫度。二級(jí)循環(huán)泵根據(jù)末端用戶供回水壓差信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。熱力站內(nèi)安裝壓力表、溫度計(jì)、流量計(jì)及遠(yuǎn)傳裝置，可將一二級(jí)側(cè)供熱量、流量、供回水壓力、溫度、循環(huán)泵轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)傳至熱源、熱力站控制室。

②調(diào)節(jié)方式

改造后，熱源、熱力站控制室對(duì)供回水溫度、壓力、循環(huán)泵轉(zhuǎn)速、室外溫度、末端用戶供回水壓差等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)調(diào)節(jié)熱網(wǎng)供水溫度和流量。具體運(yùn)行調(diào)節(jié)方式為：

a．供暖期前進(jìn)行冷態(tài)初調(diào)節(jié)。根據(jù)該年度最大熱負(fù)荷和最大流量設(shè)定循環(huán)泵流量，設(shè)定二級(jí)管網(wǎng)各熱力入口自力式壓差控制閥的相對(duì)開度，使壓差指示值達(dá)到設(shè)計(jì)資用壓頭，達(dá)到冷態(tài)水力平衡。

b．供暖期問，采用氣候補(bǔ)償器使一級(jí)管網(wǎng)供回水溫度符合設(shè)定的調(diào)節(jié)曲線。熱源根據(jù)上傳運(yùn)行參數(shù)，合理調(diào)配鍋爐輸出熱功率及運(yùn)行數(shù)量，盡可能實(shí)現(xiàn)供需平衡。

c．為保證用戶的資用壓頭，選擇比較典型的末端用戶供回水壓差為測(cè)點(diǎn)，當(dāng)用戶室內(nèi)熱負(fù)荷需求降低(如室外溫度升高或家中無(wú)人的情況)，用戶調(diào)小熱水流量時(shí)，壓差信號(hào)大于設(shè)定值，二級(jí)循環(huán)泵降低轉(zhuǎn)速。當(dāng)用戶調(diào)大熱水流量時(shí)，壓差信號(hào)小于設(shè)定值，二級(jí)循環(huán)泵提高轉(zhuǎn)速，保證用戶的負(fù)荷需求。

2．4熱計(jì)量改造效果

改造前，該小區(qū)按供熱面積收費(fèi)，熱價(jià)為21.6元／m²。改造后，采用兩部制熱價(jià)(基本熱價(jià)+使用熱價(jià))，基本熱價(jià)為6.5元／m²，使用熱價(jià)為0.029元/MJ。對(duì)該小區(qū)不同單元、不同樓層、不同戶型的100戶居民的熱費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與改造前相比，改造后單位供熱面積平均節(jié)約熱費(fèi)5.6元／m²。

3結(jié)論

① 普及熱計(jì)量是降低供暖能耗、熱費(fèi)的可行方法，既有供熱系統(tǒng)熱計(jì)量改造需增加熱量表、散熱器溫控閥、自力式壓差控制閥、氣候補(bǔ)償器等設(shè)備。

②氣候補(bǔ)償器是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)控制裝置，能夠根據(jù)室外溫度變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)按需供熱，降低能耗。

③要保證用戶室內(nèi)熱舒適度和降低供暖能耗，不僅需要相應(yīng)的調(diào)控裝置，還需要可行的調(diào)節(jié)方式，兩者缺一不可。

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本文作者：吳玉杰   陳小凈

作者單位：河南省建筑科學(xué)研究院有限公司  鄭州華澗燃?xì)庥邢薰?/span>