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摘要：分析如何通过对锅炉系统、泵房系统、热力平衡的优化调整，从而实现住宅小区供暖系统安全可靠运行，提高供暖质量，节约能源
关键词：优化运行 系统调整热力平衡
中图分类号：O642.4文献标识码： A 文章编号：
随着住宅小区供热系统的迅速发展，其供热系统的规模和复杂程度也在逐步增加，运行调节和管理不断趋于复杂化。而住户对房间内供热质量的要求也在不断的提高，他们不仅满足于温度达标，而且对房间的舒适性、均衡性和稳定性等都有了更高的要求。为了满足住户供热质量要求，必须通过有效的调节来实现科学的运行管理，即在保证供热系统的设计、施工安装以及设备质量符合规定标准的前提下，管理者运用监测装置和技术措施对供热系统的运行状况进行监测，了解系统工况，通过分析和研究监测结果，制定合理的运行方案指导热源运行，从而实现调节热网，及时诊断排除故障，保证流量合理分配，确保系统安全可靠运行；提高供暖质量，节支降耗的目的。
下面以天津某住宅小区作为案例进行测试，来获得系统而准确的分析数据。小区采用锅炉房供暖系统，原有供暖面积为6万㎡，后来因为扩建增加了1.5万㎡。整个系统使用2台5.6MW锅炉，1用1备，循环水泵3台，2用1备，补水泵3台，2用1备，每年耗煤3000吨左右。由于扩建能耗大幅增加，并且出现了新旧楼房供热不均的现象。为了优化住宅小区供热运行，对锅炉房供热系统实行计算机实时监测，采集数据，随时了解系统运行工况。
通过一段时间对该住宅小区供热系统进行系统的调查，收集有关资料和相关数据，并在进行研究分析后，最终确定了如下的技术方案。
一、锅炉运行调整
小区锅炉的额定功率是按照天津供暖室外计算温度确定的，根据收集到的天津地区近几年的气象资料的不完全统计，整个供暖期能达到室外设计温度值的小时数只占总供暖小时数的2%~5%。也就是说，按照室外计算温度确定的锅炉功率在整个供暖期中，锅炉只在2%~5%的时间里是满负荷运行的，而其余大部分时间里是非满负荷运行的。提高锅炉运行效率的方法有两种，一是改变锅炉的容量；另外一种是提高锅炉的出力值，其中最为根本的是提高单台锅炉的出力值。为此采取的优化技术方案为：
1.增加有效利用热量，减少锅炉排烟热损失和机械未完全燃烧损失。1）降低空气预热器的漏风率，特别是回转式空气预热器的漏风率。 2）严格控制锅炉锅水水质指标，当水冷壁管内含垢量达到400mg/m 时，应及时酸洗。
3）尽量燃用含硫量低的优质煤，降低空气预热器入口空气温度，现代大容量发电锅炉均装有空气预热器，防止空气预热器冷前端受热面上结露，导致空气预热器低温腐蚀。 4）根据锅炉负荷及时间调整燃烧工况，合理配风，尽可能降低炉膛火焰中心位置，让煤在炉膛内充分燃烧。 5）根据原煤挥发分及时间调整给煤量，使煤量维持最佳值。 6）降低锅炉的散热损失，主要加强锅炉管道及本体保温层的维护和检修。
2.提高锅炉出水温度。原供水温度60-70度左右，调节锅炉的炉膛温度，逐步使其供水温度上升至85℃左右，经测试，可提高锅炉出力15%左右。
3.加强对煤质的总体控制。由于以前供暖所用煤的渠道比较混乱，每批煤的发热值以及煤质都无法得到有效的控制，造成锅炉出力的不稳定性。因此，燃煤科学配比、采用同一煤矿的煤，从整体上把握煤的质量。
二、水泵运行调整
1.为了保证供暖系统安全稳定的工作，设置变频补水控制装置，通过变频器连续的改变水泵的转速，从而可以实现连续的调节补水量，使供热系统不超压、不倒空、不气化。此项技术为优化运行技术的顺利实施提供了保障。
2. 循环水泵的流量应根据锅炉进、出水的设计温度差、各用户的耗热量和管网损失等因素确定。用户的需热量一定时，热源的供热量是主要问题，而热源的供热量主要取决于循环水泵的流量和供回水温差。该住宅小区锅炉房的锅炉设计供回水温差为25℃，自运行以来，由于循环水量偏大，实际供回水温差只有10-15℃，锅炉一直处在低负荷状态下工作。通过核算停掉并联运行的1台水泵，适当增大供回水温差。通过测算这样做可节约电能20-30%左右。
三、热力平衡调整
经过用户反映及调查研究发现该住宅小区的热力失调现象比较严重，经常出现老用户温度过高，昼夜开窗，而新用户温度则低于16℃，(这是由于不同时期的楼房设计单位不同，设计热指标相差很大的原因造成的)所以有必要对系统进行热力平衡的调整。调整方法有以下两种：
第一种方法：投资少，需要反复操作，效果不理想
1 .各热用户引入口设置暖气井；各环路、各热用户供回水管安装压力表、温度计和调节阀等。
2. 将外网的所有不能正常使用的阀门全部换掉，采用调节性能较好的调节阀代替截止阀和闸阀，确保以后调节工作的顺利进行。
3.根据各热用户供回水压力差、温度差与热源总供回水温差和计算所得的压力差分别对各环路、各热用户引入口装设的阀门进行调节。供回水温差小于总供回水温差的热用户调小阀门节流，供回水温差大于总供回水温差的热用户则开大阀门增大流量。
第二种方法：投資大，自动调节，效果理想
只需在每栋住宅楼的热力入口处的回水管或供水管上安装1台自力式流量控制阀即可，无须在干线、支线上重复安装。自力式流量控制阀对每栋住宅楼都按设定流量供水，做到了按需分配，消除了热力失调实现了自动恒定流量，并具有测量、执行和控制功能。
四、调整结果分析
1.供热效果分析
该住宅小区住户室内温度差别较大，老住宅区室内温度过高，新住宅区温度过低，并且，同一住户在不同的时间段室内温度变化较大，无法满足人们对舒适度、稳定度的要求。为了确保新住宅室内温度达标，锅炉运行时间大幅增长，煤、水、电消耗大幅增加。经过运行调整后，该供热系统在降低能源消耗的同时，两片住宅区温度实现了一致，都能保持在18-20度，并且不同的时间段室内温差变化很小。
2.供热面积指标分析。
在采暖期的大部分时间里，该住宅小区实际供热指标比实需供热指标高得多，特别是在采暖期的末期尤为明显。这造成大量的热量浪费。但是，有时也会出现热量供给小于需求，这正是供暖系统的关键问题所在，所以，有必要对系统进行调节，保证按需供热。从节能的角度看，如果实现按需供热，可以节约大量的煤，也减少了对环境的污染。
3.节能效益分析
该住宅小区在整个采暖期中的供热量都比实际需要的供热量高，他们的室内平均温度分别为22、19度左右，比室内设计温度18℃高，导致有些用户由于室温太高而昼夜开窗，从而造成大量热量的浪费，所以，如果让室内平均温度维持在18℃，则相应小区的供暖面积为7.5万m2,其供暖系统一次网采用三台ISB200/150-400-50A型水泵（N=30Kw），其中一台作为备用。根据系统的设计流量，采用一台水泵即可满足系统的正常使用要求。而实际工作中采用了两台水泵，造成系统“大流量小温差”运行，浪费大量电能。如果由原来的两台水泵改为一台运行，则一个采暖季可节约大量的电能。
五、结语
住宅小区供热系统从锅炉、附机到外网、室内管网等在运行上都无法达到设计的运行状态，有许多需要改进的地方。通过对实际运行过程中各种参数的分析，可以发现其中存在一些内在的规律，发现这些规律并加以运用，就能达到既提高供暖质量又节约能源的目的。
关键词：优化运行 系统调整热力平衡
中图分类号：O642.4文献标识码： A 文章编号：
随着住宅小区供热系统的迅速发展，其供热系统的规模和复杂程度也在逐步增加，运行调节和管理不断趋于复杂化。而住户对房间内供热质量的要求也在不断的提高，他们不仅满足于温度达标，而且对房间的舒适性、均衡性和稳定性等都有了更高的要求。为了满足住户供热质量要求，必须通过有效的调节来实现科学的运行管理，即在保证供热系统的设计、施工安装以及设备质量符合规定标准的前提下，管理者运用监测装置和技术措施对供热系统的运行状况进行监测，了解系统工况，通过分析和研究监测结果，制定合理的运行方案指导热源运行，从而实现调节热网，及时诊断排除故障，保证流量合理分配，确保系统安全可靠运行；提高供暖质量，节支降耗的目的。
下面以天津某住宅小区作为案例进行测试，来获得系统而准确的分析数据。小区采用锅炉房供暖系统，原有供暖面积为6万㎡，后来因为扩建增加了1.5万㎡。整个系统使用2台5.6MW锅炉，1用1备，循环水泵3台，2用1备，补水泵3台，2用1备，每年耗煤3000吨左右。由于扩建能耗大幅增加，并且出现了新旧楼房供热不均的现象。为了优化住宅小区供热运行，对锅炉房供热系统实行计算机实时监测，采集数据，随时了解系统运行工况。
通过一段时间对该住宅小区供热系统进行系统的调查，收集有关资料和相关数据，并在进行研究分析后，最终确定了如下的技术方案。
一、锅炉运行调整
小区锅炉的额定功率是按照天津供暖室外计算温度确定的，根据收集到的天津地区近几年的气象资料的不完全统计，整个供暖期能达到室外设计温度值的小时数只占总供暖小时数的2%~5%。也就是说，按照室外计算温度确定的锅炉功率在整个供暖期中，锅炉只在2%~5%的时间里是满负荷运行的，而其余大部分时间里是非满负荷运行的。提高锅炉运行效率的方法有两种，一是改变锅炉的容量；另外一种是提高锅炉的出力值，其中最为根本的是提高单台锅炉的出力值。为此采取的优化技术方案为：
1.增加有效利用热量，减少锅炉排烟热损失和机械未完全燃烧损失。1）降低空气预热器的漏风率，特别是回转式空气预热器的漏风率。 2）严格控制锅炉锅水水质指标，当水冷壁管内含垢量达到400mg/m 时，应及时酸洗。
3）尽量燃用含硫量低的优质煤，降低空气预热器入口空气温度，现代大容量发电锅炉均装有空气预热器，防止空气预热器冷前端受热面上结露，导致空气预热器低温腐蚀。 4）根据锅炉负荷及时间调整燃烧工况，合理配风，尽可能降低炉膛火焰中心位置，让煤在炉膛内充分燃烧。 5）根据原煤挥发分及时间调整给煤量，使煤量维持最佳值。 6）降低锅炉的散热损失，主要加强锅炉管道及本体保温层的维护和检修。
2.提高锅炉出水温度。原供水温度60-70度左右，调节锅炉的炉膛温度，逐步使其供水温度上升至85℃左右，经测试，可提高锅炉出力15%左右。
3.加强对煤质的总体控制。由于以前供暖所用煤的渠道比较混乱，每批煤的发热值以及煤质都无法得到有效的控制，造成锅炉出力的不稳定性。因此，燃煤科学配比、采用同一煤矿的煤，从整体上把握煤的质量。
二、水泵运行调整
1.为了保证供暖系统安全稳定的工作，设置变频补水控制装置，通过变频器连续的改变水泵的转速，从而可以实现连续的调节补水量，使供热系统不超压、不倒空、不气化。此项技术为优化运行技术的顺利实施提供了保障。
2. 循环水泵的流量应根据锅炉进、出水的设计温度差、各用户的耗热量和管网损失等因素确定。用户的需热量一定时，热源的供热量是主要问题，而热源的供热量主要取决于循环水泵的流量和供回水温差。该住宅小区锅炉房的锅炉设计供回水温差为25℃，自运行以来，由于循环水量偏大，实际供回水温差只有10-15℃，锅炉一直处在低负荷状态下工作。通过核算停掉并联运行的1台水泵，适当增大供回水温差。通过测算这样做可节约电能20-30%左右。
三、热力平衡调整
经过用户反映及调查研究发现该住宅小区的热力失调现象比较严重，经常出现老用户温度过高，昼夜开窗，而新用户温度则低于16℃，(这是由于不同时期的楼房设计单位不同，设计热指标相差很大的原因造成的)所以有必要对系统进行热力平衡的调整。调整方法有以下两种：
第一种方法：投资少，需要反复操作，效果不理想
1 .各热用户引入口设置暖气井；各环路、各热用户供回水管安装压力表、温度计和调节阀等。
2. 将外网的所有不能正常使用的阀门全部换掉，采用调节性能较好的调节阀代替截止阀和闸阀，确保以后调节工作的顺利进行。
3.根据各热用户供回水压力差、温度差与热源总供回水温差和计算所得的压力差分别对各环路、各热用户引入口装设的阀门进行调节。供回水温差小于总供回水温差的热用户调小阀门节流，供回水温差大于总供回水温差的热用户则开大阀门增大流量。
第二种方法：投資大，自动调节，效果理想
只需在每栋住宅楼的热力入口处的回水管或供水管上安装1台自力式流量控制阀即可，无须在干线、支线上重复安装。自力式流量控制阀对每栋住宅楼都按设定流量供水，做到了按需分配，消除了热力失调实现了自动恒定流量，并具有测量、执行和控制功能。
四、调整结果分析
1.供热效果分析
该住宅小区住户室内温度差别较大，老住宅区室内温度过高，新住宅区温度过低，并且，同一住户在不同的时间段室内温度变化较大，无法满足人们对舒适度、稳定度的要求。为了确保新住宅室内温度达标，锅炉运行时间大幅增长，煤、水、电消耗大幅增加。经过运行调整后，该供热系统在降低能源消耗的同时，两片住宅区温度实现了一致，都能保持在18-20度，并且不同的时间段室内温差变化很小。
2.供热面积指标分析。
在采暖期的大部分时间里，该住宅小区实际供热指标比实需供热指标高得多，特别是在采暖期的末期尤为明显。这造成大量的热量浪费。但是，有时也会出现热量供给小于需求，这正是供暖系统的关键问题所在，所以，有必要对系统进行调节，保证按需供热。从节能的角度看，如果实现按需供热，可以节约大量的煤，也减少了对环境的污染。
3.节能效益分析
该住宅小区在整个采暖期中的供热量都比实际需要的供热量高，他们的室内平均温度分别为22、19度左右，比室内设计温度18℃高，导致有些用户由于室温太高而昼夜开窗，从而造成大量热量的浪费，所以，如果让室内平均温度维持在18℃，则相应小区的供暖面积为7.5万m2,其供暖系统一次网采用三台ISB200/150-400-50A型水泵（N=30Kw），其中一台作为备用。根据系统的设计流量，采用一台水泵即可满足系统的正常使用要求。而实际工作中采用了两台水泵，造成系统“大流量小温差”运行，浪费大量电能。如果由原来的两台水泵改为一台运行，则一个采暖季可节约大量的电能。
五、结语
住宅小区供热系统从锅炉、附机到外网、室内管网等在运行上都无法达到设计的运行状态，有许多需要改进的地方。通过对实际运行过程中各种参数的分析，可以发现其中存在一些内在的规律，发现这些规律并加以运用，就能达到既提高供暖质量又节约能源的目的。