谈混水直供供热技术在城镇集中供热中的应用

靳晓琳

摘要:所谓集中供热就是通过蒸汽和水,利用管道热网将热源向乡镇、城镇以及部分地区的用户提供热能,它既是我国完善城镇建设的一项重要内容,也是一项非常重要的基础设施,且在城镇基础设施建设中有着举足轻重的地位。目前为提升集中供热效率,降低能源消耗,各种自动化技术在供热系统中得到了广泛的适用。文章结合工程实例,就混水直供供热技术在城镇集中供热中的应用进行探讨。

关键词:混水直供;供热技术;城镇集中供热;应用

中图分类号:TU995 文献标识码:A 文章编号:1674—3024(2017)06—0171—01

引言

混水直供供热技术在目前的城镇集中供热中应用的比较少,其主要原因是人们对它的优势认识不足和对供热网络调控缺乏便捷的手段,靠人工调节难度大,达不到预期的效果。但是随着自动化调控软件和变频调速水泵、电动调节阀等调控设备在供热系统中的成功应用,混水加热直供方式的控制难题得到了很好的解决,从而能灵活适应各类热用户对不同采暖方式的需求,适应性好、造价低廉、节能效果显著,在实际工程中应用越来越多,成为供热行业普遍关注的热点。

1城镇集中供热现状

对于我国大部分城镇来说,已经逐渐形成了一种以电力、热力等联合生产为主,少数地区区域锅炉房供热为辅的格局。近些年,随着我国加大对集中供热的支持力度,使得城镇集中供热建设得到了快速发展,现在大约三分之一的城镇已经建立了配套的大型热电厂,不仅能够满足自身供热需求,同时还能解决其周边地区的供热问题。从热源总量上看,热电联产已经成为了集中供热的主流,而随着越来越多的城镇建设集中供热系统的建设,它所覆盖的面积也在不断增大。截止到2014年年底,像北京、上海等大城镇,仅居民区的实际供热面积就已经达到了70%,像其他的二线城镇发展也非常迅速。随着供热面积的日益扩大,使集中供热总量迅速增长。

2混水供热技术概述

在热源和热用户之间增加混水站,在站内使用户的部分回水和热源输出的一级管网供水进行混合,作为热用户的二级管网供水进行供热的方式称之为混水供热。混合比是指进入混水装置中的二级管网回水流量与一级管网供水流量之比,在混水供热中是非常重要的一个参数,直接决定着供热效果。根据热平衡原理,单位时间内进入混水装置的一级管网水的放热量等于进入混水装置的二级管网水吸收的热量,即01放=Q2吸,可以推导出混合比与一、二级管网供、回水温度之间的关系:N=G2h/G1g=(t1g-t2g)/(t2g-t2h)。其中,N为混合比;t1g为一级管网供水温度,℃;G2h为二级管网回水混入流量,m3/h;t2g为二级网供水温度,℃;G1g为一级管网供水混入流量,m3h;t2h为二级管网回水温度,℃。根据混水系统中使用的水泵不同,分為喷射泵和混水泵混水连接系统两大类,近几年各热力公司为了降低供热成本中的电耗,普遍使用变频调速泵,使得变频混水泵混水连接系统的使用日趋增多,根据一级管网和二级管网压力工况,混水泵混水连接有很多种,如旁通加压式、二级管网供水加压式、二级管网回水加压式、一级管网供水和旁通加压式、二级管网供水和旁通加压式等,但是不同的连接方式,水泵的能耗不同。

3混水直供供热技术在城镇集中供热中的具体应用

3.1集中供热概况。对末端10.1万m2住宅实施混水供暖技术来降低一次管网的流量,将所降低的流量和节约出的热量用于增加供暖面积,实现热能的再一次分配,既消除了事实存在的温度过高区域,同时还可将节省出来的热量和流量用于增加新的供暖负荷,避免了发展新负荷后加重水力失调的问题,从而实现了混水节能的需求。

3.2实施混水系统具体方案。具体方案为在末端住宅小区二次管网回水位置设置混水系统。参数选择如下:混水流量G=389.5t/h;扬程H=15m

具体计算过程如下:通过实际调查,末端住宅供回水压差为0.52-0.50MPa。混水系统按一次管网压力状况可分为3种。即:供水混水、回水混水和旁通管混水。

(1)选择旁通管设置混水泵系统。在旁通管设置混水泵适合在整个压力曲线的高中压区,即要存在富裕压头,这样才可以通过阀门调节与旁通混水泵一起达到理想混水效果。所以通过分析,虽然旁通混水系统是节能的,但是不适合末端住宅的这种压力状况,予以排除。(2)选择供水混水系统。依照前面测量的供回水压力可知,末端住宅小区现在的供水压力已经达到0.52MPa,增压后会造成住户超压,使得地热系统爆管,后果严重,也应予以排除。(3)最终确定选择回水混水系统。首先通过回水混水系统后,实际流量增加,则水压图曲线将会变陡。然后利用阀门f1调整至实际所需流量,保证热量合理供应。但是回水压力,也就是回水泵人口压力,还要满足大于住宅顶层的静水压力值。这样才可以保证顶层住宅不出现倒空现象。然后再通过水泵增压至一次管网的回水压力值0.50MPa,当回水经过混水泵后的压力值大于0.50MPa时,可以通过已经设定好的回水调节阀门f1进行节流;当回水经过混水泵后的压力值小于0.50MPa时,回水调节阀门f1保持全开,也可通过f3进行节流。另外f3还可以对所选择的DN250的管径起到进一步加大阻力降的作用,保证供水压力≤0.52MPa。

3.3效果。混水系统于2015年供暖期前完成安装调试,通过实践证实,末端混水系统达到了预想的效果。

总之,混水供热系统简单、投资省、运行费用低、维护方便、能灵活适应各种不同采暖方式的热用户,在很多方面优于使用换热器的间接供热,值得推广和应用。

《谈混水直供供热技术在城镇集中供热中的应用》刊发于《建筑建材装饰》学术期刊,2017年7期 ,作者:靳晓琳。

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