供热供暖系统常见技术故障及通病的分析和处理探讨

供热供暖系统常见技术故障及通病的分析和处理探讨来源：编辑：liuyun日期：2010-12-13【摘要】本文根据多年的供热运行实践，以及对国内多家供热企业技术现状的调查研究，系统地总结了供热企业常见的技术通病，并提出了一些简单可行的处理方法，可使供热系统得到全面优化，最大限度地节约能源。能源问题是一个关系到国计民生的大问题。目前在全国的各个领域中已广泛展开了节约能源的运动。对于正在迅速发展的供热事业来说，节约能源更为重要。因为供热企业是直接消耗能源为社会服务的，在这个企业中能源的消耗和合理使用，不但直接影响着企业的供热质量，而且直接关系到企业的生存和热用户（单位和个人）的经济利益以及承受能力。各供热企业的经营实践证明：在保证合格的供热质量的前提下，单位供热面积的能耗多少虽然同企业的管理水平有关，但主要取决于供热企业的技术水平。企业的技术水平主要包括：供热系统——从热源、热网、热力站到热用户的设计是否合理，应用的技术是否先进，投资是否低，以及对今后供热面积进一步发展时的适应性是否强。同时还包括在供热运行中出现各种各样技术问题时，是否能迅速妥善地得到处理和解决。年通过对一些供热系统的调查和处理技术问题发现，许多供热企业都存在着一些相同的技术问题,也可称为“技术通病”。而有些“技术通病”又相当严重，相当普遍。不但给国家的能源造成了很大的浪费，同时又严重地影响着企业的经济效益和生存发展。现总结出来供各供热企业参考。一、供热企业的技术现状全国的供热企业大多都集中在三北地区，虽然一些新建的大型的集中供热系统技术比较先进，但大多数中小型供热系统的技术水平仍很低。许多供热企业都存在着“三高一低”的状况，即“建设投资高、运行成本高、事故率高、收费率低”。这些企业的技术现状主要表现在以下几方面：1、落后的供热系统还大量存在的集中供热事业已发展了二十多年，但落后的供热系统还大量存在，而且一些新建的供热系统仍在走老路。如：可称之为原始型的直供不混水系统，虽然在小型的供热系统中采用是恰当的，但在一些中型的供热系统中仍被广泛的采用，而且一些还超过了200万㎡供热面积，甚至地形高差较大的供热系统中也在采用；还有的供热系统把三种形式混在一个系统中（即直供、直供混水和间供），并由热源供出统一供水温度；还有大于500万㎡的直供混水系统在艰难地工作着……2、各种供热系统都存在许多技术缺陷热源、热网和热力站都普遍存在着许多技术缺陷和设备选型明显不合理的现象。因此造成建设投资高，运行费用高，能源浪费严重。使一些企业无法偿还建设货款，甚至经营亏损，生存和发展均成问题。3、供热质量合格率不高供热质量差、热用户冷热不均现象普遍存在。不少供热企业解决低温用户的方法错误，从而进一步加大了能源浪费。4、供热新技术推广普及不够一些供热企业对已在实践中被反复验证了的、可提高供热质量、提高系统安全性和节约能源的先进供热技术不了解、不认识、也不采用。如：热水管网的直埋无补偿技术、简单可靠的自力式流量控制阀调网技术、多热源联合供热技术以及水泵超常规节电技术等。使这些企业一直处在能耗大、供热效果差的落后状态。二、供热系统常见技术通病1、循环水泵选型错误是普遍的技术通病水泵选型错误是一个普遍存在的大问题，由于各供热企业和热电厂循环水泵的现状几乎都一样，因此很少被人们发现和重视。这是供热行业中电能浪费最严重的地方。按目前全国总供热面积十八亿平方米大略推算，每年至少多耗电能价值四十亿元以上。全面纠正循环水泵选型错误是供热行业以及各发电厂刻不容缓的大问题。如果能迅速在全国供热行业和热电厂开展一个调换循环水泵的技术措施，将会给国家节约大量电能。其选型的主要错误是：水泵扬程过高和多台泵并联运行的传统理念，致使电耗超过实际需要，甚至高出数倍。产生错误的原因是多方面的，经多方调查分析主要有以下几方面：(1)确定水泵扬程的设计与实际需要相差太大水泵扬程与实际相差太大，其主要原因是设计人员的“宁大勿小”的心理促使他们在套用有关设计规范时，全部采用“上限叠加”的作法，最后再乘一个安全系数造成的。还有的根本不做水力计算，而是套用类似的设计；或按照自己和别人的习惯不负责任设定的；甚至还有一部份对供热基本知识都不清的人，把楼房的高度也加到循环水泵扬程中造成的。当水泵扬程超过实际需要时，在运行中就会造成水泵出口阀门无法开大，否则电机就会过载，同时使电能大量浪费。正确确定水泵扬程的办法是:据实际情况认真的进行水力计算，而不是硬套规范。可用以下几种方法：设计资料齐全，可在正确选择运行参数的基础上，进行详细的水力计算来确定。原供热系统正在运行，或有历年的运行记录，可根据各处压力表的读值推算出各部分的阻力损失，以此做参考校核水力计算结果，以确定水泵扬程。：热源总出口压差即为外网的总阻力损失、锅炉或换热设备进出口压差即为此设备的阻力损失；水泵进、出口压差即为该水泵实际工作的扬程，如果压力表设在水泵进口阀之前，水泵出口阀之后，则二者之间的压差即为该供热系统实际需要的水泵扬程……(2)对水泵并联运行工况认识不清供热企业是按照一台锅炉或一个换热设备配一台泵的方式确定的。他们错误的认为水泵运行的实际参数应与铭牌上的参数相同。实际水泵铭牌上的参数（流量和扬程）只是水泵在其效率最高点工作时的参数值。而水泵实际运行参数是由水泵的特性曲线与管路的特性曲线交点决定的（见图1）。泵并联运行时的实际参数是由水泵并联后产生的特性曲线与管路特性曲线的交点决定的（见图2）。2可看出，多台同型号水泵并联工作后，其扬程要高于单台泵工作时的扬程，而其流量一般要小于单台泵工作时的流量的代数和。同时也小于每台泵铭牌流量的代数和。而且此时每台泵实际的工作效率都低于铭牌的效率。只有当管网的管径较粗，管路的特性曲线比效平缓时才有可能是铭牌流量的代数和（见图2中管路特性曲线2的交点）计时往往是按铭牌流量的代数和确定水泵并联运行流量的，因此运行时每台泵均不在高效点工作，从而浪费了电能。而有时又会无法满足系统对流量的要求，从而再增加运行台数或增大泵的型号。(如某个单位运行六台泵仍无法满足热网流量的情况下又增加了三台大泵)(3)多种运行工况时简单采用多台泵并联个供热系统可能存在多种运行工况时，如：采用分阶段改变流量的质调节方式运行时，都会采用多台同型号水泵并联的设计方案。这种方案表面看很合理，但结果每台泵都不在高效区工作，从而浪费了电能。力推广单台泵运行的方案。台泵并联运行的习惯为任何工况下均是单台泵运行的方案是最佳设计方案。如果热源或热力站是恒流量质调节运行方案，应该重新选一台流量和扬程合适的水泵做为工作泵，把原有的几台泵做为备用泵。实践证明，这样改造后，可在1—2个月内从节约的电费中收回改造费用。例如有一个企业供热面积为180万㎡，原有9台泵，运转6台，改成一台泵后每年节电280万元。热源为分阶段改变流量的质调节运行方案，可选一台变速泵解决。如果一个热源有多种运行工况、或者是逐年递增的系统，可选择几种不同型号的循环泵，根据不同的工况启运不同型号的水泵。各种泵可根据实际情况互为备用。例如某单位的调峰热源有6台29MW的热水炉，采用了一小、一大、二中共4台恒速泵并联安装的方式，各种工况下只单独运转其中的一台泵，特殊情况时运二台泵，已正常运行了十几年。(4)错误的技改措施使水泵功率越来越大有一些企业在供热系统因水力失调而造成远端用户供热效果不好时，往往对产生水力失调的原因不了解，不用认真调网的方法解决，而是根据供热效果不好的用户“压差不足”这一表面现象，错误地认为是水泵扬程低，或流量不够造成的。因此采用更换大流量、高场程水泵的方法解决。结果使水泵的功率进一步加大。虽然此种方法可以相对提高一些末端用户的供热效果，但并没有使冷热不均的现象得到很好的解决，却进一步造成了电能的大量浪费，使企业的运行成本更高。这种错误在许多供热企业中时有发生，而更令人遗憾地是，还有的企业把它做为好的经验加以推广。(5)由非专业技术人员选泵更严重的是有许多民营的供热企业或小城镇的供热系统，没有进行正规设计。而是由锅炉供应商、或锅炉厂、或安装公司的安装人员，根据自己的所谓经验任意确定的，或把其它地方用过的旧水泵直接移装过来。这些循环水泵的功率更是远远超过实际需要。(6)脱离实际按规划负荷选泵对于新建或扩建的供热系统，在委托设计时，一般只把远期规划的供热负荷提供给设计者，没有同时向设计者提供近期的热负荷大小。那么设计者就会按规划负荷选择循环水泵的型号，但近期热负荷往往很小，几年后才能达到规划。那么，今后几年用此泵工作就会大量浪费电能。虽然有时建设单位向设计者同时提供了近、中、远三期的负荷，设计者就会按远期负荷设计成多台泵并联的形式，但水泵的扬程是按远期负荷确定的。当近期只用一台泵时，由于管网管径是按远期负荷确定的，近期热负荷小，而管网的阻力损失会很低，结果就会出现水泵扬程过高的问题，仍会浪费电能。在这种情况时，最理想的解决办法是先按近期实际负荷进行水力计算后选泵（也可留有一定的负荷变化范围）。当过几年负荷增大时再重新选泵。实践证明，用小循环泵时节约的电费，会大大超过换泵的投资。还可以通过多种方案的比较，选出一条最经济实用的方案来。(7)循环水泵选型的经验数据应认真检查一下本企业循环水泵选型是否合理。简单的诊断方法是，参照下表中的水泵选型数据来判断现有循环水泵的型号、功率是否偏大，流量和扬程是否合理。2、循环水泵传统安装方式的技术通病水泵由于在各种系统中起的作用不同而具有不同的专用名称。在供热系统中水泵的名称有：蒸汽锅炉给水泵、热水锅炉循环水泵、热网补水泵、热网循环水泵、中继加压泵（中继泵）、热网混水泵（混水泵）、混水加压泵、凝结水泵等。各种水泵的安装方式和配套阀门、配套设备等也应根据水泵所起作用的不同而有所区别。但在传统的习惯方式中却忽视这一点，出现了只要是水泵，其出口必安止回阀的作法。各种类型的止回阀在管路中都会对流动的液体产生阻力，都会消耗电能。在没有必要安装止回阀的地方就不应安装。这样既可节省运行电费，又可节省阀门费用和安装费。水泵出口是否安装止回阀应根据水泵在系统中所起的作用来确定。(1)循环水泵出口安止回阀的弊端热水锅炉的循环水泵和热网循环泵（包括热电厂热网首站的循环泵和热力站中的二级网循环泵）都是使水在供热系统中（即热水网里）循环流动的水泵。每一个供热系统都是由一个或多个完全独立的闭式循环系统组成的，而每一个闭式循环系统都由一套循环水泵提供循环动力，使水克服各种阻力损失而在整个系统中“首尾相接”地循环流动。当断掉循环水泵的电源（或突然停电）时，循环水泵就会停止运转。热网中正在流动的水因失去了循环动力也会在短时间内自动停下来。这时没有任何动力会使热网里的水作反向流动。因此循环水泵的出口处没有必要安一个止回阀“以防止水泵倒转”。当然，在大多数的情况下锅炉的安装位置都高于锅炉循环水泵的安装位置；热用户采暖系统的楼房高度都高于安装循环水泵的热力站，它们和循环水泵之间都有一个高度差。但由于供热系统是一个闭式系统，由水静力学可知，由这个高度差而产生的静水压强会同时由循环水泵的出口管道和入口管道作用在水泵二侧，其静压值相等、方向向反。因此水泵在断电的情况下不会倒转。习惯做法在循环水泵出口安装的止回阀只会在运行时增加无用的电耗，应该取消（见图3）。循环水泵停止运行时P1=P2=系统静水压强。如果循环水泵有备用泵，也不应该用泵出口安装止回阀的方式来代替变换运转水泵时应关闭出口阀门的作法。这样做一方面违反了操做规程，同时还可能由于止回阀不严密而使水流在泵间短路循环。对于锅炉给水泵、热网补水泵、中继泵、热网混水泵、混水加压泵、凝结水泵等，由于在这些泵停运后，水泵出水管道的压力高于水泵入口管的压力，必须在水泵出口处安装止回阀。但所安装的止回阀一定要选择那些阻力小、启闭灵活、严密的，千万不可用那种带有钢丝弹簧结构的蝶形止回阀，这种止回阀结构非常不合理，阻力损失大，而且有时还会因生锈而开启不全。取消循环水泵出口止回阀的节电措施已得到了理论和实践两方面的验证。如：在芬兰供热专家指导下设计的牡丹江市铁南集中供热系统和