近些年來，集中供熱系統(tǒng)在我國北方城市得到了發(fā)展，大幅提升了城市人民的生活水平。城市集中供熱對(duì)有效利用資源，提高熱力資源的使用效率具有重大意義。與其他城市基礎(chǔ)設(shè)施相比，供熱系統(tǒng)研究和應(yīng)用起步較晚，技術(shù)水平相對(duì)較低。在供熱系統(tǒng)在供熱過程中，會(huì)存在著供熱不平衡的現(xiàn)象，給人們的生活帶來了*不便。本文介紹了供熱系統(tǒng)的基本工作原理，分析造成供熱系統(tǒng)供熱不平衡的原因，并在zui后給出調(diào)節(jié)控制供熱系統(tǒng)的平衡策略。為城市供熱系統(tǒng)工程提供借鑒與參考。

對(duì)于生活在寒冷北方地區(qū)的人們而言，城市集中供熱系統(tǒng)是zui重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。完善的供熱系統(tǒng)能為人們帶來舒適的氣候環(huán)境，為人們的生產(chǎn)和生活提供有力保障。供熱方式和供熱結(jié)構(gòu)的差異使得不同地區(qū)的供熱效能并不高，供熱系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的不平衡的現(xiàn)象，這無形中造成了能源大量浪費(fèi)。另一方面，供熱的溫度過高或者過低，都會(huì)是人們的身體感受不適，甚至產(chǎn)生疾病，因此，在供熱過程中若存在不平衡現(xiàn)象，會(huì)給人們的生產(chǎn)生活帶來不利嚴(yán)重影響。為改善供熱用戶的生活質(zhì)量，完善供熱系統(tǒng)的功能，節(jié)約能源，必須解決供熱不平衡的問題。

供熱系統(tǒng)的基本概況

1 供熱系統(tǒng)的構(gòu)成

城市供熱系統(tǒng)由 3 部分組成：熱源、熱網(wǎng)、熱用戶。熱源即為熱力的生產(chǎn)者，主要指生產(chǎn)和制備一定溫度和壓力熱媒的熱電廠與鍋爐房，其能使燃料燃燒產(chǎn)生熱能；熱網(wǎng)由區(qū)域供熱蒸汽管網(wǎng)或熱水管網(wǎng)組成，其主要作用是輸送及分配熱媒、建立熱源與熱用戶的連接；熱用戶是指建筑物內(nèi)部，直接使用熱網(wǎng)輸運(yùn)熱能的室內(nèi)生活與生產(chǎn)用熱系統(tǒng)及設(shè)備的總稱。

2 供熱系統(tǒng)的分類

根據(jù)熱源類型不同，可分為熱電廠供熱系統(tǒng)和區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)；按熱媒不同，可分為蒸汽供熱系統(tǒng)和熱水供熱系統(tǒng)；按供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和單雙管混合制供熱系統(tǒng)；按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同，可分為靠流體密度之差作為動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)的自然循環(huán)系統(tǒng)及靠外部機(jī)械設(shè)備循環(huán)的機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)；

3 供熱系統(tǒng)的工作原理

低溫?zé)崦皆跓嵩粗斜患訜幔諢崃亢螅優(yōu)楦邷責(zé)崦剑?jīng)城市輸送管道送往各居民小區(qū)、企業(yè)中的換熱站，在換熱站，高溫管道中的熱水與二次網(wǎng)的熱水通過換熱器交換熱量。經(jīng)過換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。通過散熱設(shè)備放出熱量，使室內(nèi)溫度升高；散熱后溫度降低，變成低溫?zé)崦剑偻ㄟ^回收管道返回?zé)嵩矗M(jìn)行循環(huán)使用。如此不斷循環(huán)，從而不斷將熱量從熱源送到室內(nèi)，以補(bǔ)充室內(nèi)的熱量損耗，使室內(nèi)保持一定的溫度。

造成供熱不平衡的原因

1 熱源改造缺陷

熱能在熱電廠的鍋爐中產(chǎn)生，若熱電廠翻新及鍋爐改造過程中，沒有進(jìn)行合理的規(guī)劃與分析，會(huì)使改造方案存在缺陷。例如，改造時(shí)可能將熱電廠的管道管徑改小，造成熱水流動(dòng)受阻，輸運(yùn)的效率降低，與此同時(shí)，若水流速度得不到保證，熱能會(huì)在管道中散失，致使熱媒的溫度不夠，表現(xiàn)出供熱不平衡的現(xiàn)象。

2 熱網(wǎng)的布局不合理

隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，留給城市進(jìn)行新城建設(shè)和舊城改造的時(shí)間很短，建設(shè)與改造的力度巨大，城市日新月異，發(fā)生著翻天覆地的變化。在此過程中，城市增添了許多管網(wǎng)，但是在鋪設(shè)這些管線時(shí)，并沒有進(jìn)行預(yù)先的統(tǒng)一設(shè)計(jì)與施工，管道的鋪設(shè)是逐段進(jìn)行的，使得一部分管道延伸不合理。更有甚者，部分管網(wǎng)為滿足新入大型用戶的負(fù)荷要求，簡單的采取增粗管道的方法，這樣就會(huì)出現(xiàn)熱水由細(xì)管道向粗管道流通的不合理現(xiàn)象，使得城市供熱不平衡。

3 熱網(wǎng)輸運(yùn)失水故障

酸雨及水中侵蝕雜質(zhì)會(huì)對(duì)管熱管道造成腐蝕，例如常見的氧腐蝕、細(xì)菌腐蝕、氯離子腐蝕等都會(huì)降低管道的質(zhì)量。此外，當(dāng)外界降低時(shí)，管道會(huì)產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象，若此時(shí)溫度急劇升高，管道遇熱膨脹，*冷縮熱脹使管道中產(chǎn)生溫度疲勞應(yīng)力，極易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)可能使管道出現(xiàn)滲漏失水問題，導(dǎo)致熱能大量流失，形成供熱不平衡的問題。另外，供熱系統(tǒng)失水不僅會(huì)導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)，還可能引起熱用戶投訴與糾紛，在社會(huì)上造成不好的影響。

4 熱用戶過于分散

城市供熱產(chǎn)業(yè)早期受到計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響，采用得zui多的是單一管垂直串統(tǒng)，這種系統(tǒng)的不利之處在于易形成垂直方向失調(diào)。使得高低層的熱媒冷熱程度不均勻，供熱效果較差，造成供熱不平衡的現(xiàn)象。

供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制策略

1 排除鍋爐改造隱患

在熱電廠進(jìn)行鍋爐改造前，進(jìn)行大量的調(diào)查和分析，規(guī)劃鍋爐改造方案，考慮鍋爐改造安全隱患，避免采用較小管徑的管道，盡量選取直徑更大的管道。針對(duì)一些已經(jīng)存在的小管道，和使用時(shí)間過長的舊管道，要及時(shí)進(jìn)行更換，管線交匯的地方要進(jìn)行方案討論，按照合理的方案要求進(jìn)行改進(jìn)施工，規(guī)避可能產(chǎn)生的其他問題，慎重對(duì)待熱源改造。

2 科學(xué)規(guī)劃熱網(wǎng)布局

熱網(wǎng)在規(guī)劃時(shí)，需進(jìn)行多輪方案征集與比選，積極聽取社會(huì)的意見，結(jié)合城建、規(guī)劃部門研究方案可行性和前瞻性。對(duì)新入的大用戶不能采取簡單的加粗管道的方法來滿足他們的大負(fù)荷需求。

3 及時(shí)解決管道失水問題

管道鋪設(shè)完成后，在供暖及停暖時(shí)期都要定期進(jìn)行檢查，及時(shí)更換腐蝕管道。避免因更換成本考慮而拖延更換時(shí)間，一旦造成供熱管道爆裂，后果將更為嚴(yán)重。對(duì)于不需要更換的管道，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏幚恚艿劳獠靠刹捎猛科岱栏苊夤艿肋M(jìn)一步氧化腐蝕。氣溫變化對(duì)管道產(chǎn)生的熱脹冷縮現(xiàn)象應(yīng)在管道設(shè)計(jì)時(shí)予以充分考慮，熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，可對(duì)管道進(jìn)行保溫處理，例如可在管段設(shè)置補(bǔ)償器，或采用抗裂性能較高的材料，嚴(yán)禁使用脆性材料。

4 差別對(duì)待分散的熱用戶

舊時(shí)期設(shè)置的供熱系統(tǒng)，因熱用戶分散度過高，未能滿足人們的溫度需求。新時(shí)期，人們發(fā)現(xiàn)供熱不平衡時(shí)，會(huì)希望供熱部門及時(shí)進(jìn)行解決。為了保證供熱質(zhì)量，提高供熱設(shè)施的安全利用率，減少不必要的糾紛。供熱部門應(yīng)對(duì)供熱系統(tǒng)人員進(jìn)行培訓(xùn)監(jiān)督，提高工作人員的服務(wù)素質(zhì)，有條件改善管網(wǎng)的應(yīng)及時(shí)改造，不適合改造的應(yīng)對(duì)熱用戶進(jìn)行安撫和補(bǔ)償，以避免引發(fā)矛盾。

我國是一個(gè)能源總量大國，但考慮人口因素后，我國也是一個(gè)能源小國。在滿足人們生活水平的前提下，發(fā)展城市供熱系統(tǒng)，科學(xué)規(guī)劃供熱方案，合理調(diào)控供熱不平衡問題，提高能源利用率，對(duì)國家戰(zhàn)略發(fā)展有著極其重要的作用。

近些年來，集中供熱系統(tǒng)在我國北方城市得到了發(fā)展，大幅提升了城市人民的生活水平。城市集中供熱對(duì)有效利用資源，提高熱力資源的使用效率具有重大意義。與其他城市基礎(chǔ)設(shè)施相比，供熱系統(tǒng)研究和應(yīng)用起步較晚，技術(shù)水平相對(duì)較低。在供熱系統(tǒng)在供熱過程中，會(huì)存在著供熱不平衡的現(xiàn)象，給人們的生活帶來了*不便。本文介紹了供熱系統(tǒng)的基本工作原理，分析造成供熱系統(tǒng)供熱不平衡的原因，并在zui后給出調(diào)節(jié)控制供熱系統(tǒng)的平衡策略。為城市供熱系統(tǒng)工程提供借鑒與參考。

對(duì)于生活在寒冷北方地區(qū)的人們而言，城市集中供熱系統(tǒng)是zui重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。完善的供熱系統(tǒng)能為人們帶來舒適的氣候環(huán)境，為人們的生產(chǎn)和生活提供有力保障。供熱方式和供熱結(jié)構(gòu)的差異使得不同地區(qū)的供熱效能并不高，供熱系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的不平衡的現(xiàn)象，這無形中造成了能源大量浪費(fèi)。另一方面，供熱的溫度過高或者過低，都會(huì)是人們的身體感受不適，甚至產(chǎn)生疾病，因此，在供熱過程中若存在不平衡現(xiàn)象，會(huì)給人們的生產(chǎn)生活帶來不利嚴(yán)重影響。為改善供熱用戶的生活質(zhì)量，完善供熱系統(tǒng)的功能，節(jié)約能源，必須解決供熱不平衡的問題。

供熱系統(tǒng)的基本概況

1 供熱系統(tǒng)的構(gòu)成

城市供熱系統(tǒng)由 3 部分組成：熱源、熱網(wǎng)、熱用戶。熱源即為熱力的生產(chǎn)者，主要指生產(chǎn)和制備一定溫度和壓力熱媒的熱電廠與鍋爐房，其能使燃料燃燒產(chǎn)生熱能；熱網(wǎng)由區(qū)域供熱蒸汽管網(wǎng)或熱水管網(wǎng)組成，其主要作用是輸送及分配熱媒、建立熱源與熱用戶的連接；熱用戶是指建筑物內(nèi)部，直接使用熱網(wǎng)輸運(yùn)熱能的室內(nèi)生活與生產(chǎn)用熱系統(tǒng)及設(shè)備的總稱。

2 供熱系統(tǒng)的分類

根據(jù)熱源類型不同，可分為熱電廠供熱系統(tǒng)和區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)；按熱媒不同，可分為蒸汽供熱系統(tǒng)和熱水供熱系統(tǒng)；按供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和單雙管混合制供熱系統(tǒng)；按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同，可分為靠流體密度之差作為動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)的自然循環(huán)系統(tǒng)及靠外部機(jī)械設(shè)備循環(huán)的機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)；

3 供熱系統(tǒng)的工作原理

低溫?zé)崦皆跓嵩粗斜患訜幔諢崃亢螅優(yōu)楦邷責(zé)崦剑?jīng)城市輸送管道送往各居民小區(qū)、企業(yè)中的換熱站，在換熱站，高溫管道中的熱水與二次網(wǎng)的熱水通過換熱器交換熱量。經(jīng)過換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。通過散熱設(shè)備放出熱量，使室內(nèi)溫度升高；散熱后溫度降低，變成低溫?zé)崦剑偻ㄟ^回收管道返回?zé)嵩矗M(jìn)行循環(huán)使用。如此不斷循環(huán)，從而不斷將熱量從熱源送到室內(nèi)，以補(bǔ)充室內(nèi)的熱量損耗，使室內(nèi)保持一定的溫度。

造成供熱不平衡的原因

1 熱源改造缺陷

熱能在熱電廠的鍋爐中產(chǎn)生，若熱電廠翻新及鍋爐改造過程中，沒有進(jìn)行合理的規(guī)劃與分析，會(huì)使改造方案存在缺陷。例如，改造時(shí)可能將熱電廠的管道管徑改小，造成熱水流動(dòng)受阻，輸運(yùn)的效率降低，與此同時(shí)，若水流速度得不到保證，熱能會(huì)在管道中散失，致使熱媒的溫度不夠，表現(xiàn)出供熱不平衡的現(xiàn)象。

2 熱網(wǎng)的布局不合理

隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，留給城市進(jìn)行新城建設(shè)和舊城改造的時(shí)間很短，建設(shè)與改造的力度巨大，城市日新月異，發(fā)生著翻天覆地的變化。在此過程中，城市增添了許多管網(wǎng)，但是在鋪設(shè)這些管線時(shí)，并沒有進(jìn)行預(yù)先的統(tǒng)一設(shè)計(jì)與施工，管道的鋪設(shè)是逐段進(jìn)行的，使得一部分管道延伸不合理。更有甚者，部分管網(wǎng)為滿足新入大型用戶的負(fù)荷要求，簡單的采取增粗管道的方法，這樣就會(huì)出現(xiàn)熱水由細(xì)管道向粗管道流通的不合理現(xiàn)象，使得城市供熱不平衡。

3 熱網(wǎng)輸運(yùn)失水故障

酸雨及水中侵蝕雜質(zhì)會(huì)對(duì)管熱管道造成腐蝕，例如常見的氧腐蝕、細(xì)菌腐蝕、氯離子腐蝕等都會(huì)降低管道的質(zhì)量。此外，當(dāng)外界降低時(shí)，管道會(huì)產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象，若此時(shí)溫度急劇升高，管道遇熱膨脹，*冷縮熱脹使管道中產(chǎn)生溫度疲勞應(yīng)力，極易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)可能使管道出現(xiàn)滲漏失水問題，導(dǎo)致熱能大量流失，形成供熱不平衡的問題。另外，供熱系統(tǒng)失水不僅會(huì)導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)，還可能引起熱用戶投訴與糾紛，在社會(huì)上造成不好的影響。

4 熱用戶過于分散

城市供熱產(chǎn)業(yè)早期受到計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響，采用得zui多的是單一管垂直串統(tǒng)，這種系統(tǒng)的不利之處在于易形成垂直方向失調(diào)。使得高低層的熱媒冷熱程度不均勻，供熱效果較差，造成供熱不平衡的現(xiàn)象。

供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制策略

1 排除鍋爐改造隱患

在熱電廠進(jìn)行鍋爐改造前，進(jìn)行大量的調(diào)查和分析，規(guī)劃鍋爐改造方案，考慮鍋爐改造安全隱患，避免采用較小管徑的管道，盡量選取直徑更大的管道。針對(duì)一些已經(jīng)存在的小管道，和使用時(shí)間過長的舊管道，要及時(shí)進(jìn)行更換，管線交匯的地方要進(jìn)行方案討論，按照合理的方案要求進(jìn)行改進(jìn)施工，規(guī)避可能產(chǎn)生的其他問題，慎重對(duì)待熱源改造。

2 科學(xué)規(guī)劃熱網(wǎng)布局

熱網(wǎng)在規(guī)劃時(shí)，需進(jìn)行多輪方案征集與比選，積極聽取社會(huì)的意見，結(jié)合城建、規(guī)劃部門研究方案可行性和前瞻性。對(duì)新入的大用戶不能采取簡單的加粗管道的方法來滿足他們的大負(fù)荷需求。

3 及時(shí)解決管道失水問題

管道鋪設(shè)完成后，在供暖及停暖時(shí)期都要定期進(jìn)行檢查，及時(shí)更換腐蝕管道。避免因更換成本考慮而拖延更換時(shí)間，一旦造成供熱管道爆裂，后果將更為嚴(yán)重。對(duì)于不需要更換的管道，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏幚恚艿劳獠靠刹捎猛科岱栏苊夤艿肋M(jìn)一步氧化腐蝕。氣溫變化對(duì)管道產(chǎn)生的熱脹冷縮現(xiàn)象應(yīng)在管道設(shè)計(jì)時(shí)予以充分考慮，熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，可對(duì)管道進(jìn)行保溫處理，例如可在管段設(shè)置補(bǔ)償器，或采用抗裂性能較高的材料，嚴(yán)禁使用脆性材料。

4 差別對(duì)待分散的熱用戶

舊時(shí)期設(shè)置的供熱系統(tǒng)，因熱用戶分散度過高，未能滿足人們的溫度需求。新時(shí)期，人們發(fā)現(xiàn)供熱不平衡時(shí)，會(huì)希望供熱部門及時(shí)進(jìn)行解決。為了保證供熱質(zhì)量，提高供熱設(shè)施的安全利用率，減少不必要的糾紛。供熱部門應(yīng)對(duì)供熱系統(tǒng)人員進(jìn)行培訓(xùn)監(jiān)督，提高工作人員的服務(wù)素質(zhì)，有條件改善管網(wǎng)的應(yīng)及時(shí)改造，不適合改造的應(yīng)對(duì)熱用戶進(jìn)行安撫和補(bǔ)償，以避免引發(fā)矛盾。

我國是一個(gè)能源總量大國，但考慮人口因素后，我國也是一個(gè)能源小國。在滿足人們生活水平的前提下，發(fā)展城市供熱系統(tǒng)，科學(xué)規(guī)劃供熱方案，合理調(diào)控供熱不平衡問題，提高能源利用率，對(duì)國家戰(zhàn)略發(fā)展有著極其重要的作用。