改善大型直供管网集中供热水力失调问题的几点措施

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  摘要:富拉尔基区是齐齐哈尔市最大的工业区,集中供热热网问题一直困扰着城区基础设施的健康发展,本文简单介绍了调节水力平衡几个改造实例,对大范围直供管网的水力平衡调节提出简单可行的解决办法,供运行人员以及设计人员参考。
  关键词: 集中供热 水力失调
  (一)供热现状及存在的问题
  齐齐哈尔市富拉尔基区现有集中供热面积575万平方米。管网与热用户的连接为简单直接连接方式,无换热站和热力分配站,实际供回温度75℃/50℃。按照供热区域的划分,从热源总出口分出三个相对独立的热网系统,即区网、重网和钢网。其中区网为235万平方米,重网为180万平方米,钢网为160万平方。
  随着热负荷的增长,热网规模逐年增大,由于热网缺乏应有的运行调控计量设施,导致热网末端流量不足,不热区域逐年增多,水力工况失调严重。
  大量不热用户为了解决室内温度低的问题,采用放水取热的方法,严寒期最大失水量在达1100t/h,占循环水总量的8%左右,远远超出2%的补水标准。为了保证运行工况,只得采用补充非处理冷水,这样进一步导致了管道腐蚀速率加快。
  热网补充的是冷水(一般在10~15℃),要把它加热到供水温度至少是循环水的三倍热量,热网系统补水不仅仅是水耗的问题,而更重要的是热耗的问题,大量的失水不但恶化了供热工况,而且严重的浪费了能源,加大了供热成本。
  (二)热网改造具体实施方案
  (1)区网商贸中心体育场区域
  基本情况:商贸中心体育场位于区网西线末端,区域内管网布置形式为同程式,分两环路敷设。区域内负荷29800㎡,管径DN200-DN80.
  不热原因:从现状图看,管网布置與管径没有问题;从水压图来看,管网末端资用压头不足,末端资用压头6.05米,无法支撑同程系统管路内热水循环。
  改造方法:
  a.为体育场热负荷地点设置供水加压泵站一处,设水泵2台,流量均为100t/h、扬程7.5米、电机功率5.5千瓦1台;流量均为100t/h、扬程10米、电机功率7.5千瓦1台,一用一备,设置水泵旁路管,供热初寒期不开,中寒期开一台小泵,严寒期开启大泵。
  b.缩短最不利环路长度,将原有两环系统改为三环供热,将教育局、新入网楼、教育局前楼单独设置一个环路。
  (2)区网齐钢1#,2# 楼
  基本情况:位于区网东线向阳大街支线末端,支线管径小,管网迂回供热,线路长
  不热原因:水力失调严重末端不热,从水压图来看,管网末端资用压头不足,无法支撑超长迂回管路末端热水循环。
  改造方案:把齐钢1#、2#、3#改为区网中线供热,转移负荷共计9801.2㎡,由新建百合家园泵站引接。
  (3)区网南华苑小区
  基本情况:地处区网东线花园街支线末端,现有加压泵站一处,区域负荷28549㎡,
  不热原因:加压泵站来水管径为DN300,足够用,水泵参数合适。不热原因两方面,一是每栋楼入户管管径小,二是热网主干线前端水力失调严重,末端无流量。
  解决办法:加强热网主干线前端水力平衡调节,热网主干线前段热负荷加装手动流量调节阀,以限制前段热负荷流量。
  (4)钢网铁北北楼与铁北新区
  基本情况:钢网铁北北楼与铁北新区不热
  存在问题:该区域处于钢网铁北管网末端,铁北环路路径偏长,管网水力失调现象严重,后端流量不足。
  解决方案:
  a. 加强调解:热网前端厂泵出口DN400支线用户和DN500支线用户必须加装手动调节阀,削弱前端流量、增大末端流量,避免水力失调。
  b.转移负荷:摘除部分钢网前端DN500主干线上沿线单栋楼热负荷,减低水力失调可能性,增大末端流量。
  (三)结论
  本次提出的改造方案可以归结为以下几个方法:
  1.对末端循环水压差不足的区域,增设加压泵站;
  2.转移热网末端热负荷,整理管网布置,减少管网长度;
  3.严格限制热网前段热用户的流量,增大末端流量;
  4.转移前段热网主干线上零散热负荷。
  解决直供枝状管网水力失调问题的关键在于限制热网前端流量,采取措施促进热网末端循环,无论是在热网末端设置加压泵,或者是局部热网扩径,都是有利于热网末端循环的手段。
  本次改造方案重点解决水力失调问题,而对于热源的供热能力以及热网主干线的输送能力并没有根本解决。只能待2015年富拉尔基热电厂1×350MW机组建成,同时热网改为高温水间接供热以后,以上问题才能够从根本上解决。
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