热计量的调节经验

集中供热分户计量改造的目的是实现用户用热自主、按实际用热量计费，提高热用户节能意识，实现行为节能的目的，进而为推进供热商品化创造条件。所以分户计量改造后对供暖系统产生了新的要求，这些要求得不到很好地满足，必将会影响到分户计量的效果，阻碍供热计量的进程。实施分户计量首先要保证用户实际用热量的可调性。用户对实际用热量的自主调整是实现行为节能、提高采暖质量的前提，是供热计量改造的最主要目的。用户对实际用热量的调整应是方便的和有效的，并不是安装一个调节阀门即可，还需要供热系统对用户调节的支持。其一用户调节实际用热量只能通过改变采暖流量来实现，这就要求供暖循环在用户系统有足够的调节可资用压差。足够的用户端可资用压差是用户调节实际采暖流量的前提。如果用户端压差过低用户调节阀门改变流量的作用有限，用户的调节阀门变成了关断阀门，用户增加采暖流量增加实际用热量的需求无法实现。其二用户调节实际用热量需要有足够的供回水温差。用户自主对实际用热量的调节只能通过改变采暖流量来实现。改变采暖流量是通过改变采暖回水温度（用户无法调节供水温度），从而改变散热器的表面平均温度，来达到调节实际用热量（散热器散热量）的目的。当供回水温差较低，用户通过改变高流量增加用热量的裕度是非常有限的，因为流量无论怎么增大，回水温度也只能低于供水温度，所以增大流量对提高散热器表面平均温度的作用有限。由散热器工况图可知，在大流量小温差的情况下散热器实际散热量随流量的变化的敏感度低，实践表明：当供回水压差为5℃时，流量变化10%，散热量只改变1%；当流量减少50%，散热量只减少6%。因而小温差的供暖运行方式不利于用户的自主调节用热。由散热器的工况分析可知：散热器流量和散热量的关系曲线与进出口温差有关，温差越大越接近线性，调节性越好。因此，提高供回温压差是增加散热器调节性的前提。提高供回水温差必须提高供水温度。当供水温度达到95℃时，在通常供暖负荷情况下，通过调节采暖流量可以使供回水温差达到60℃左右，这样，散热器的流量与散热量关系曲线具备很好的线性关系。提高供回水温差可以大幅度降低供暖循环流量，节约大量循环电能消耗。其三实行分户计量后供热循环系统应具有较高的水力稳定系数。较高的循环水力稳定系数可以有效降低用户调整用热量对周围用户造成的影响，减少水力失调引起的热力失调造成的热能浪费和供热质量的降低。分户计量后提高供热循环系统的水力稳定性，是分户计量对供暖系统的最重要要求，是实施分户计量的前提和必要条件。分户计量后面临众多热用户对实际用热量的调节，而这种调节往往是随机和难以预知的，如果系统稳定性不好，任意用户的调节必然会对其他用户带来影响，一个热用户的节能调节其调节部分被其他用户被动分摊而不是反映到供热系统。如此会产生更加严重的水力失调，用户的行为节能调节也没有传递到热源，也就不会产生真正的节能效果。这也是供热企业最为担心的状况：用户的调节加重了水力失调，增加了供热企业的调网难度；热用户通过节能调节需要退还部分热费，但供热企业并没有因此减少热量供应，必然会给供热企业带来退费损失。如何提高供暖循环系统的水力稳定性呢？在生活中都有这样的经验：在使用电器时，不会因为某一用户、某一用电器的使用而影响到其它用户用电器的正常使用，这是因为用电器的电阻远大于导线的电阻，导线的电阻同用电器相比可以忽略不计，电源电压几乎完全作用于用电器。同样的道理也适用于供热循环，根据流体力学的基本知识：当供回水管路的阻力远小于用户系统的阻力时，循环式泵的扬程几乎全部作用于用户循环系统，用户的水力工况最稳定，用户调节流量互相造成的影响最小，此时供热系统的水力系统最稳定。由此可以得知，提高供暖循环系统的水力稳定性降低循环供回水管路的水流阻力是关键。如何降低供暖循环供回水管路阻力呢？增大供回水管径是一个比较直接和有效的方法。但此方法会大大增加建设投资，况且在既有供热系统难以实现。所以增大管径的方法不可取。通过分析发现，通过降低供暖循环流量可以显著降供回水低循环阻力。目前国内供暖循环普遍运行于大流量小温差的低效循环状态，供回水温差大都在10度左右，有的在5度以下。为了降低供暖循环水力失调对热力失调的影响，循环流量还有进一步增大的趋势。理论与实践均已证明大流量小温差是一种低效的循环供暖方式。降低循环流量不但可以大大提高供暖循环效率，节约大量的循环电能消耗，还可以大幅度降低循环供回水管路阻力，为提高供暖循环实力稳定性创造条件。根据流体力学基本原理，循环阻力与循环流量的二次方成正比。也就是说把循环流量降低为原来的二分之一，循环阻力就可以降低为原来的四分之一。可见降低循环流量对降低循环阻力的作用是明显的。降低供暖循环流量必须提高供水温度。现在的供暖网络普遍运行于大流量小温差的低效循环状态，在大流量供暖方式下为了减少生超温浪费，供水温度一般较低，在供回水温差低于10度的供暖系统，供水温度一般在60度以下。大流量的运行方式必然要求较低的供水温度，而低供水温度又促进了大流量供暖。所以降低供暖循环流量必须提高供水温度，提高供水温度能够在同样供暖负荷的情况下大幅度降低回水温度，从而实现大温差小流量的高效节能供暖循环方式。经过计算：当供水温度提高到90度以上时，回水温度可以降到30度以下，达到供回水温度为60/50度时的供暖效果。这样供回水温差扩大到6倍以上，同时供暖循环则降到原来的1/6，供暖循环的供回水循环阻力则降到原来的1/36。可见通过实行大温差小流量的供暖循环方式，对降低供回水管道循环阻力的作用是显著的，不需要增加任何投资，还可以节约大量的供暖循环电能消耗。大温差小流量的供暖循环方式有利于节约循环电能消耗（循环电能消耗与循环流量的三次方成正比）；能够降低循环系统进回水管路流通阻力（流通阻力与流量的二次方成正比），提高供暖循环水力稳定性，避免用户调节造成的相互影响，降低水力失调和热力失调的发生率；能够方便用户调节，提高分户计量用户行为节能效果。是一个一举多得的供暖循环运行方式，也是分户计量改造后应大力推广的供暖循环运行方式。