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1、针对华电红雁池电厂暖汽系统的试验研究摘要： 北方地区冬季寒冷，供暖周期长。关键词：热平衡、供热负荷0 研究背景华电红雁池电厂供暖系统原设计为汽暖系统，为响应国家“节能降耗”政策，2007年，将原汽暖系统改造为水暖系统，冬季供暖期间，出现多个厂房及办公室出现供暖不热的现象。针对对该厂供暖系统供热能力及供热系统热平衡进行了测试分析，并提供了解决方案。1 热网损失分析在测试过程中，热网换热器进出口水温差为5，在建筑物外进、出管道上测量的进、回水温差为33.5，说明在热网换热器至建筑物之间的热网热损失较大，达到30%以上。经过检查发现，造成此项热损失的主要原因是：外部管网保温破损严重，热量散失较多。发
2、现此问题后，建议该厂检查管网保温，修补或更换破损保温。2 供热能力分析该厂供暖总面积为60521m2，设计采暖单位热负荷为73.6W/m2，该厂总采暖负荷为4.6MW，冬季热网换热器最高出水温度达90（4台换热器和2台热网循环泵运行），热网换热器进回水温差最高为11，热网换热器最大出力为5.6MW，热网损达30%，热网损失主要是热水在输送管线上的散热损失。该厂水暖采暖负荷为3.9MW，表明该厂汽暖改水暖后，系统的供暖供热能力不足。3 供暖热量分配分析下图为全厂暖汽分级图： 3.1 二级供暖管路供暖分析二级管路有：化学管路和生产燃料管路。二级管路供暖状况见表1。表1 二级供暖管路供暖状况分析序项
3、目供热面积（m2）管道流量（t/h）平均供暖负荷（W/m2）1化学管路128179028.62生产燃料管路4770435230.0从表1可以看出，化学和生产燃料二级管路平均供暖负荷基本相同。测试过程中，采用便携式超声波流量计，对该公司换热站各个楼栋进户管进行了详细的流量测量。结果显示：水平失调情况较为严重。这主要是由于二级网的设计、安装质量和设备的选型上存在一定的问题，以及随意并网扩建所带来的不良后果，二级网管理人员的技术管理水平和工作责任心问题，也是造成二级网水力平衡严重失调的重要因素。3.2 三级供暖管路供暖分析三级管路有：网控楼及综合泵房、生产行政楼、招待所和燃料油库管路。三级管路供暖状
4、况见表2。表2 三级供暖管路供暖状况分析序项目供热面积（m2）管道流量（t/h）平均供暖负荷（W/m2）1行政楼、生产楼等2591912018.32燃料、油库、库房95686527.33网控楼、综合泵房29217586.24化学楼20581323.45燃料检修工房等1185017337.3从表2可以看出，三级管路采暖负荷偏差较大，网控楼平均供暖负荷达86.2W/ m2而生产行政楼平均供暖负荷偏仅为18.3W/ m2。由此可以看出三级管路供暖分布不均衡。3.3四级供暖管路供热量分析四级供暖管路供暖状况见表3。表3 四级采暖管路供暖状况分析序项目供热面积（m2）管道流量（t/h）平均供暖负荷（W/
5、m2）1网控楼14433269.62综合泵房56144452.93生产楼78362913.84行政楼70152623.35招待所30091834.86单身公寓5010118.27回民餐厅7661283.78汉餐及其他22841957.19燃料楼211089.710燃油及库房21125673.911燃料检修工房17684872.612除灰、电气楼76783320.513红能公司828420.214引风机房、电除尘34478586.0通过表3可以看出，四级供暖管路平均供暖负荷偏差较大，如网控楼、回民餐厅、燃油及库房、燃料检修工房、引风机房的平均供暖负荷偏大，供暖流量过大，造成同级其它管路供暖能力不
6、足。3.4 五级供暖管路供暖分析五级供暖管道有除灰、电气综合楼管路和检修楼管路。五级管路供暖状况见表4。表4 五级采暖管路供暖状况分析序项目供热面积（m2）管道流量（t/h）平均供暖负荷（W/ m2）1除灰、电气综合楼管路17982045.32检修楼管路16621331.8由表4可知，系统五级各供暖管路平均供暖能力偏差较大。4 热网循环泵运行状况分析热网换热站有4台热网循环泵，设计扬程50m，流量200t/h。冬季采暖期间3台热网循环泵运行时，热网循环泵出口超压，表明该泵设计扬程偏大。另外，换热站在建设初期，由于考虑到以后供热面积扩大的可能性，设计供热面积一般远大于实际供热面积，因此造成设备选
7、型过大，实际流量偏离设计状态。当供热面积扩大时，没有及时改造调整管网，而只是调整水泵的流量和扬程，导致管网水平失调。5 散热器换热能力分析室内供暖热源原设计为汽暖，改为水暖后系统末端散热器换热能力不足，造成室内供热温度偏低。房间散热器稳态导热可以应用下面三个等式进行描述。1 房间散热量： Q=( tn- tw) r （1）式中： r为房间传热系数，tn室内温度，tw室外温度2 散热器供热量： Q=KF(tpj-tn) （2） 式中：K为散热器的传热系数，F为散热器表面积，tpj为散热器内热媒平均温度。把如下两式K=A(tpj-tn)s （3） tpj=（tg+th）/2 （4） 带入方程（2）
8、，则： Q=AF(（tg+th）/2- tn )E+1 （5） 3 散热器的得热量： Q=1.163G(tg - th ) （6） 式中：G为热媒体积流量 tg为系统供给热媒温度 th为系统回流热媒温度上述各公式中的Q在稳态传热过程中，应该是相等的，通过计算，发现现有散热器表面积F偏小，造成散热器供热量Q偏小。结论通过对于华电红雁池电厂暖汽系统的测试、分析与计算，可以得出造成该供暖系统不热的关键问题是系统供热量分配不均匀、散热器选型及散热能力不足。由于以上现象的发生，有时为了满足远端用户，不得不采用加大流量的办法，实施小温差大流量的运行方式来平衡管网失调的问题，造成了输送能耗剧增的后果。供暖系
9、统流量的增加，对供热量的影响虽然不大，但是若能提高系统换热温差，仍能大幅改善供暖情况。（1）供暖系统存在热损失由于北方冬季较为寒冷，热网系统管道如果保温不完整或未保温，大量热量未到达用户就已经散失，造成离供热站较远的用户出现室内不热的现象。一般允许标准（2）系统供热能力不足供热站对换热器选型不当，或热网用户增加，造成热负荷超出设计值，使得供暖系统末端、用户底层或顶层出现不热现象。同时，换热站内热水循环泵出力不足或系统缺水处大于泵的最大扬程，使得系统热水循环不畅或系统局部缺水也会造成供暖系统局部不热。（3）供热量分配不均匀对于供暖面积较大、管线较长的供暖系统，经常出现“近热远冷”的水平水力失调和
10、“上热下冷”的垂直热力失调，这两种“失调”都会造成供暖系统局部不热。（4）散热器换热能力不足影响供暖系统供热能力最关键的问题是散热器的设计温差，设计温差越大，系统调节能力越强，供热效果越好，反之，越差。加强对既有供热系统的节能改造，提高能源利用率，不仅可以减少资源的浪费，同时也可以减少废弃物的排放，对提高空气质量、改善生存环境，具有极其重要的意义。参考文献：1 王艳，供暖系统不热现象的原因及其消除办法，山西科技，20042 杨燕魁，室内热水供暖系统不热的分析与解决办法，河北煤炭，20043 王宏伟，李亚峰，冯国会，供暖管道热量的经济分析，住宅科技，20014 武文杰，赵广忠，供热管网初调节措施分析，山西建筑，2004年9月5 祁江红，某生活区热水供暖系统存在的问题及对策，山西建筑，2004年9月
