摘要：比較了按供熱面積收費、熱計量收費兩種模式下集中供熱系統的調節方式。結合工

程實例，探討了熱力站改造方案和供熱系統的調節方式。

關鍵詞：  熱計量；  調節方式；  變流量；  氣候補償器

Discussion on Regulation Mode of Heat-supply System before and after Heat Metering Reconstruction

Abstract：The regulation modes of centralized heat—supply system according to heating area charge mode and heat metering charge mode are compared．The reconstruction scheme of substations and the regulation mode of heat-supply system are discussed with an engineering example．

Key words：heat metering；  regulation mode；  variable flow：  climate  compensator

為推進供熱計量改革，國家頒布了一系列相關文件，如《關于印發<北方采暖區既有居住建筑供熱計量及節能改造獎勵資金管理暫行辦法>的通知》(財建[2007]957號)、《關于推進北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造工作的實施意見》(建科[2008]95號)、《關于印發<北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造技術導則>(試行)的通知》(建科[2008]126號)等。許多地方也進行了有益嘗試，包括既有供熱系統改造、熱計量方法的研究、熱價的制定等^[1-10]。供熱系統計量改造后，二級管網成為變流量系統，調節方式與此前不同，因此有必要對熱計量改造后的供熱系統調節方式進行研究。本文結合工程實例對按供熱面積收費與熱計量收費模式下供熱系統的調節方式進行探討。

1 不同收費模式下的調節方式

①調節方式

供熱系統的調節方式包括質調節、量調節、質量并調^[11]。質調節是保持熱網流量不變，改變供回水溫度的調節方式。若忽略溫度對自然循環作用壓力的影響，質調節可認為是不改變系統水力工況，直接實現叉寸熱力工況的調節，熱網為定流量運行。量調節是保持供水溫度不變，改變熱網流量的調節方式。與質調節相比，量調節改變了系統水力工況，間接實現對熱力工況的調節，熱網為變流量運行，對系統的控制要求較高。質量并調的方式即同時改變供水溫度和熱網流量的調節方式。

②按供熱面積收費模式

在按供熱面積收費的模式下，熱網為定流量或分階段變流量形式，只根據室外溫度調節熱網的供水溫度即可滿足要求。因此，在按供熱面積收費的模式下，供熱系統的調節方式是保證流量的均勻分配。在建筑物熱力入口安裝自力式流量控制閥，較好地控制各熱力入口流量，避免出現爭流量現象。

具體調節方式為：保證流量分配均勻，在初調節時把一二級管網的流量調整到用戶的設計流量。保證合適的供水溫度，供暖期問，對于一級管網，根據室外溫度控制熱源供水溫度；對于二級管網，只要熱力站設計及初調節合理，在一級管網供水溫度調節適當情況下，即可保證二級管網合適的供水溫度。

③熱計量收費模式

在熱計量收費模式下，用戶將根據自己的需求調節室內溫度，這使得熱網的流量和供熱量也隨之變化，而且這些變化是很難預知和控制的。因此，在熱計量收費模式下，供熱單位由主動調控者變為被動的適從者^[12]。此時，二級管網為變流量系統，一二級管網均應采取質量并調方式。

2 工程實例

2．1 工程概況

河南某小區建于2002年，總建筑面積為l8×10⁴ m²，供熱面積為l6.7×10⁴ m²，共32幢多層居住建筑。該小區采用按戶分環的室內供暖系統，每組散熱器上裝有截止閥但未安裝溫控閥，每戶人口未安裝熱量表。小區熱力站設計參數為：一級管網供、回水溫度為120、65 ℃，工作壓力為l.6 MPa；二級管網供、回水溫度為85、60℃，工作壓力為0.6MPa。熱力站內設2臺板式換熱器，3臺循環泵(2用1備，均設有變頻調速裝置)，單臺循環泵額定質量流量為200 t／h，揚程為32 m。

2．2 熱計量改造前的調節方式

改造前，一二級管網均為定流量系統，并采取質調節方式。熱力站為全天值守熱力站，熱力站內一級側回水管上安裝自力式流量控制閥，維持站內一級側的流量恒定，改造前熱力站流程見圖l。

供暖期前，根據繳納熱費的熱用戶供熱面積，確定該供暖期的最大熱負荷和最大流量(未達循環泵設計流量時，通過變頻調速裝置調節循環泵流量)，對熱網進行冷態初調節。調節時設定熱力站內一級側自力式流量控制閥的相對開度，并設定二級管網中各熱力入口自力式流量控制閥的相對開度，使整個熱網實現冷態水力平衡。供暖期間，根據室外溫度變化，按照一二級管網水溫調節曲線，調節一二級管網供回水溫度，滿足熱負荷的變化。

2．3 熱計量改造內容及調節方式

①改造內容

熱計量改造后，二級管網為變流量系統，為保證動態水力平衡，需要保證每個用戶都有足夠的資用壓頭，因此將每個熱力入口的自力式流量控制閥更換為自力式壓差控制閥。這樣既可消除每幢樓內用戶之間的干擾，也可消除外部壓力波動對樓內用戶流量的干擾，使樓內供暖系統在較穩定的工況下運行^[13-15]。

每戶入口安裝超聲波熱量表，每個散熱器供水管上安裝溫控閥。溫控閥感溫元件類型與散熱器安裝方式相適應，不設散熱器罩時，感溫元件采用內置型；設散熱器罩時，感溫元件采用外置型。

熱量表必須水平或者豎直方向安裝，且熱量表標志箭頭方向(包括過濾器)應與水流方向一致，豎直安裝時水流動方向應向上。安裝位置不應選在管道走向的最高點，以防止管道內不凝性氣體聚積影響測量精度。熱量表安裝前，必須清洗管道。熱量表進出口端應留有足夠長的直管段，進口直管段長度不應小于熱量表直徑的10倍，出口直管段長度不應小于熱量表直徑的5倍。

改造后的熱力站流程見圖2，改造后的熱力站為無人值守。熱力站一級回水管、二級供水管上安裝超聲波熱量表，并安裝氣候補償器，以實現熱網質量并調。氣候補償器主要包括執行器、控制器、室外溫度傳感器、浸入式溫度傳感器等。室外溫度傳感器將室外溫度傳遞給控制器，控制器根據設定的調節曲線，通過執行器控制三通閥改變進入換熱器的一級管網熱水流量，從而調節二級管網供水溫度。二級循環泵根據末端用戶供回水壓差信號調節轉速。熱力站內安裝壓力表、溫度計、流量計及遠傳裝置，可將一二級側供熱量、流量、供回水壓力、溫度、循環泵轉速遠傳至熱源、熱力站控制室。

②調節方式

改造后，熱源、熱力站控制室對供回水溫度、壓力、循環泵轉速、室外溫度、末端用戶供回水壓差等參數進行監控，及時調節熱網供水溫度和流量。具體運行調節方式為：

a．供暖期前進行冷態初調節。根據該年度最大熱負荷和最大流量設定循環泵流量，設定二級管網各熱力入口自力式壓差控制閥的相對開度，使壓差指示值達到設計資用壓頭，達到冷態水力平衡。

b．供暖期問，采用氣候補償器使一級管網供回水溫度符合設定的調節曲線。熱源根據上傳運行參數，合理調配鍋爐輸出熱功率及運行數量，盡可能實現供需平衡。

c．為保證用戶的資用壓頭，選擇比較典型的末端用戶供回水壓差為測點，當用戶室內熱負荷需求降低(如室外溫度升高或家中無人的情況)，用戶調小熱水流量時，壓差信號大于設定值，二級循環泵降低轉速。當用戶調大熱水流量時，壓差信號小于設定值，二級循環泵提高轉速，保證用戶的負荷需求。

2．4熱計量改造效果

改造前，該小區按供熱面積收費，熱價為21.6元／m²。改造后，采用兩部制熱價(基本熱價+使用熱價)，基本熱價為6.5元／m²，使用熱價為0.029元/MJ。對該小區不同單元、不同樓層、不同戶型的100戶居民的熱費進行統計，與改造前相比，改造后單位供熱面積平均節約熱費5.6元／m²。

3結論

① 普及熱計量是降低供暖能耗、熱費的可行方法，既有供熱系統熱計量改造需增加熱量表、散熱器溫控閥、自力式壓差控制閥、氣候補償器等設備。

②氣候補償器是簡單、經濟的自動控制裝置，能夠根據室外溫度變化進行自動調節，從而實現按需供熱，降低能耗。

③要保證用戶室內熱舒適度和降低供暖能耗，不僅需要相應的調控裝置，還需要可行的調節方式，兩者缺一不可。

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本文作者：吳玉杰   陳小凈

作者單位：河南省建筑科學研究院有限公司  鄭州華澗燃氣有限公司