一、現(xiàn)狀概述

     王串場(chǎng)集中供熱鍋爐房始建于1994年，于1994年和1996年分別安裝了兩臺(tái)14MW的熱水鍋爐，建有四個(gè)換熱站。采用二次網(wǎng)間接供熱的方式。2001年分局又投資增建了一臺(tái)14MW的鍋爐。至此，王串場(chǎng)集中供熱鍋爐房的供熱能力已增加到42MW，供熱面積近50萬平方米。

     隨著供暖規(guī)模的日益擴(kuò)大，供暖半徑的增加，系統(tǒng)中水力失調(diào)的問題日趨明顯。具體表現(xiàn)為熱源近端的用戶，部分居民室內(nèi)溫度過高，多為20℃以上；遠(yuǎn)端熱用戶室內(nèi)溫度過低，反復(fù)到供熱站請(qǐng)修。解決系統(tǒng)中水力失調(diào)的緊迫性越來越強(qiáng)烈。

     所謂“水力失調(diào)”即系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)流經(jīng)各熱力站、熱用戶的水量與設(shè)計(jì)水量不符，結(jié)果出現(xiàn)了遠(yuǎn)近端水量分配失調(diào)即熱力失調(diào)。

     目前我們系統(tǒng)中存在的工作壓力不能滿足正常工作需要。前端用戶壓差高。流量超過設(shè)計(jì)值，而末端壓差不足，流量低于設(shè)計(jì)值，因而造成近端用戶過熱遠(yuǎn)端用戶不熱的原因，就是因?yàn)橄到y(tǒng)存在水力工況不平衡的問題。其原因也是多方面的，主要有：

     A）受供熱站設(shè)備的限制，供給的壓力不足或者因?yàn)橄到y(tǒng)的循環(huán)水量超過原設(shè)計(jì)值，使循環(huán)水泵的供給壓力下降。
     B）熱網(wǎng)失水嚴(yán)重，超過了補(bǔ)水裝置的補(bǔ)水能力系統(tǒng)因?yàn)椴荒芗皶r(shí)補(bǔ)水而不能維持需要的壓力。
     C）系統(tǒng)（管網(wǎng)和供熱站）缺少合理分配水量的手段，為解決末端用戶不熱的問題而加大循環(huán)水量因而增加了管網(wǎng)的壓力損失造成系統(tǒng)壓力不足。

      二、解決系統(tǒng)水力失調(diào)的途徑

     1.憑經(jīng)驗(yàn)利用調(diào)節(jié)性能較差的閘閥或截止閥進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)。此方法費(fèi)力不小，但收效甚微。

     2.平衡閥法：平衡閥是一種具有良好調(diào)節(jié)流量功能的閥門，它借助于智能儀表，使平衡閥成為定量調(diào)節(jié)裝置。但此方法沒有自動(dòng)消除系統(tǒng)剩余壓頭的功能。

     3.自力式流量控制閥，自力式流量控制閥是一種利用管遣系統(tǒng)自身具有的能量（壓差），而機(jī)械作用在自動(dòng)調(diào)節(jié)的閥瓣上，不需要外加動(dòng)力，即可以自動(dòng)消除系統(tǒng)剩余壓頭確保調(diào)節(jié)流量恒定的功能。它的調(diào)試只需根據(jù)設(shè)計(jì)流量值，使用工具旋轉(zhuǎn)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，調(diào)至流量刻度線與設(shè)計(jì)流量值相同即可。流量一經(jīng)設(shè)定不受管道系統(tǒng)壓差變化或負(fù)荷增減的影響可以始終保持恒定。調(diào)試極為方便，失調(diào)度在0.5~1.1范圍內(nèi)。

     為此，經(jīng)過多方考察論證和設(shè)計(jì)計(jì)算，決定在王串場(chǎng)集中供熱的部分小區(qū)試用自力式流量控制閥。

     三、自力式流量控制閥檬理及使用情況

      1. 原理

     自力式流量控制器是一個(gè)多孔板組合的聯(lián)動(dòng)置，它由一個(gè)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥即手動(dòng)的可調(diào)孔板（相當(dāng)于一個(gè)靜態(tài)平衡元件）和由兩個(gè)閥瓣及彈簧、膜片組成的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝置即自動(dòng)的可調(diào)孔板（相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡元件）組成。

     手動(dòng)可調(diào)孔板是用戶根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷的循環(huán)流量值，使用工具旋轉(zhuǎn)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，調(diào)至所需流量值對(duì)準(zhǔn)流量刻度線指標(biāo)值即可。流量一經(jīng)設(shè)定其值是永恒的，不受供熱系統(tǒng)的壓差、負(fù)荷等變化的影響。自力式流量控制器中的自動(dòng)孔板將借助系統(tǒng)中的壓差為動(dòng)力，自動(dòng)調(diào)整阻力直至*消除該系統(tǒng)中的剩余壓力為止。從而確保流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥己調(diào)整的流量值不變、*保持恒定。供熱管網(wǎng)系統(tǒng)便可在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能的作用下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)平衡

     2.使用情況

     從近年來大中城市供暖工作看來：采用自力式流量控制器的供熱、空調(diào)系統(tǒng)能安全、可靠的保證用戶達(dá)到室內(nèi)要求，室溫達(dá)標(biāo)率高，用戶投訴率大幅度減少，襯會(huì)效益非常好，深得各企事業(yè)單位用戶的歡迎。

     2002年分局投資興建了秀菌明居住宅小區(qū)，供熱面積為5萬平方米，由七段換熱站供熱。按照?qǐng)D紙計(jì)算整個(gè)小區(qū)指標(biāo)：
     熱負(fù)荷總計(jì)，Q=3911.4KW
     循環(huán)水量；W=3911.4×860+103×10=336.4T/H

     從節(jié)約能源，確保供熱質(zhì)量的角度考慮較為理想的循環(huán)水量：
     供回水溫差：△t=15~20℃，
     即供水溫度：t=70℃~65℃，
     理想循環(huán)水量：W=3911.4×860÷103×20=170T/H

      七段換熱站實(shí)際水泵配置為
     流量        W=72OT/H，
     揚(yáng)程        H=28m，
     電機(jī)功率  P=75KW

     從上述核算的數(shù)據(jù)看，七段配置的循環(huán)泵還有多余容量。經(jīng)過考查，選定了某平衡閥廠型號(hào)為ZL47F，規(guī)格為DN50的口徑的自力式流量控制閥。安裝后，只需根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的熱水循環(huán)量，預(yù)置自力式流量控制閥的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥手柄，使指針指向該流量刻度線處即可。只要有足夠的工作壓力，就能自動(dòng)地保持這個(gè)流量值（偏差±5%之內(nèi)），無論系統(tǒng)任何變化（擴(kuò)大或縮小）或某部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，都不影響通過該閥的流量（預(yù)設(shè)的流量）。因此系統(tǒng)的水力工況非常穩(wěn)定，當(dāng)室外氣候變化時(shí)，鍋爐提高供水溫度就可以了。我們?cè)跍y(cè)算了整體（小區(qū)）流量后，對(duì)流量控制閥的1：3徑選擇也進(jìn)行了計(jì)算：

     zui大熱負(fù)荷：   Q=102KW
     zui大循環(huán)水量：W=102×860÷1O=8772kg/h

     按照供回水溫差為10℃，選用DN50V=1.16m/s（管段直徑通常按經(jīng)濟(jì)流速或單位比摩阻選擇）的技術(shù)參數(shù)的平衡閥。  
      zui小熱負(fù)荷：   Q=64.6W
     zui小循環(huán)水量：W=64.6×860÷10=5555.6kg/h

     選用DN50口徑閥，V=0.73m/s，這些參數(shù)都在經(jīng)濟(jì)流速范圍附近。因此我們選用DN50，W=2~10m^3/h的技術(shù)參數(shù)的平衡閥。運(yùn)行一個(gè)采暖期以來，效果良好，請(qǐng)修率在王串場(chǎng)集中供熱的12個(gè)小區(qū)中占zui低。2003年6月在正義道小區(qū)安裝18臺(tái)同型號(hào)規(guī)格的自力式流量控制器。（具體使用情況見下表）

      四、取得的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益

      1. 節(jié)電：

     采用自力式流量控制器后，水力失調(diào)基本解決，使水泵的運(yùn)行在效率zui高，軸功率消耗量zui小的*狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際測(cè)試，使用該控制閥后節(jié)省電能25~30%。計(jì)1.1.0~1.3KWh/m².年，價(jià)值0.60~0.7元/m².年。據(jù)此：

     秀茵明居供熱面積41228m²，計(jì)算節(jié)電：

     0.7元/m².年÷365天×125天×41228m²=9883.4元。

     正義道小區(qū)供熱面積15076m²，計(jì)算節(jié)電：

     0.7元/m².年÷365天×125天×15076m²=3614元。

      2. 節(jié)煤：

     在流量受限制的情況下，為解決水力失調(diào)，通常采用提高系統(tǒng)供水溫度和熱源供熱量的方法。這樣不僅增加電耗，還增加了熱耗。采用自力式流量控制器后，從根本上解決了水力失調(diào)的問題。各熱用戶流量均能按設(shè)計(jì)流量分配，近端和遠(yuǎn)端熱用戶室溫達(dá)標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)證明，由此可節(jié)煤15~20%，計(jì)5~6k/m².年，價(jià)值1.3~1.67元/m².年（煤價(jià)以260元算）。

      秀茵明居計(jì)算節(jié)煤：

     1.5元/m².年÷365×125×41228m²=21178.8元。

      正義道小區(qū)計(jì)算節(jié)煤：

     1.5元/m².年÷365×125×150m²=7744.5元。

      3. 節(jié)水

     原來由于用戶室溫達(dá)不到要求而私自放水取熱，僅補(bǔ)給水的費(fèi)用即高達(dá)1.0~1.5元/m².年。安裝自力式流量控制器后，補(bǔ)給水率大大下降。平均節(jié)水100~50L/m².年。給水的費(fèi)用降至0.4~0.6元/m年。

      秀茵明居計(jì)算節(jié)水：

     0.5元/m².年÷365天×125天×4128m²=7059.6元。

      正義道小區(qū)計(jì)算節(jié)水：

     0.5元/m²年÷365天×125天×15076m²=2581.5元。

      4.  降低居民請(qǐng)修率，提高工人工作效率

     由于自力式流量控制器的調(diào)試極為方便，減輕了檢修人員的工作量，減少了住戶的不良反應(yīng)，同時(shí)也提高了收費(fèi)率。

     綜上所述，自力式流量調(diào)節(jié)閥的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值十分可觀，而且成本低廉，僅一個(gè)采暖期節(jié)電、節(jié)煤、節(jié)水的價(jià)值即可收回全部成本。使供熱系統(tǒng)成為一個(gè)節(jié)能的系統(tǒng)，也為所有用戶創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)熱環(huán)境。因此我們將在今后繼續(xù)推廣這項(xiàng)措施以達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能的目的。