集中供热系统的稳定性分析方法

❶ 集中供热可行性分析，主要考虑哪些因素

一个是供热建筑面积大小：面积越大越不好供，因为存在很多不可预估的事情发生。二是热源与供热建筑的距离远近：热源也就是锅炉房与需供暖建筑太远的话，就要考虑锅炉房的压力能否到达该建筑物，而且能否把水打到建筑物最高端。三是供热管道铺设是否可行：有的路面下面本来就到处是管了，还能在进供热管道吗。四是建筑年代：年代越早楼越早，管道老化程度越高，维修成本肯定就高。

❷ 系统稳定性的判断方法

判断系统稳定性的主要方法：奈奎斯特稳定判据和根轨迹法。

它们根据控制系统的开环特性来判断闭环系统的稳定性。这些方法不仅适用于单变量系统，而且在经过推广之后也可用于多变量系统。

稳定性理论：

微分方程的一个分支。研究当初始条件甚至微分方程右端函数发生变化时，解随时间增长的变化情况。主要方法有特征数法，微分与积分不等式，李雅普诺夫函数法等。是天体力学，自动控制等各种动力系统中的首要问题。

对稳定性的研究是自动控制理论中的一个基本问题。稳定性是一切自动控制系统必须满足的一个性能指标，它是系统在受到扰动作用后的运动可返回到原平衡状态的一种性能。关于运动稳定性理论的奠基性工作，是1892年俄国数学家和力学家 А.М.李雅普诺夫在论文《运动稳定性的一般问题》中完成的。

❸ 集中供热调节的方法有哪些

集中供热系统的调节方法：
1) 质调节: 即改变管网的供水温度。
2) 量调节: 即改变管网的供水流量。
3) 质量—流量调节: 即同时改变管网中的供水温度和供水流量。
4) 间歇调节: 即改变每天供热的时间。

❹ 集中供暖的解决方案

集中供暖系统中由于板式换热器流通截面小，湍流程度较低，易出现结垢、堵塞的问题，是近几年集中供暖系统出现的主要问题。主要原因有：1、循环水遇热结垢造成堵塞 2、杂质进入管网造成堵塞 3、管道内壁生锈，形成铁锈泥造成堵塞。造成的主要危害有：1、能耗大幅等增加，运行成本上升 2、系统工作效率下降，影响供热效果 3、缩短设备使用寿命。
对于供暖系统而言，换热器板片结垢和微生物粘泥附着是影响其正常运行的主要因素，其对供热系统的安全、正常和低成本运行影响极大，因而需定期对板式换热器进行清洗，通过安全有效的清洗可达到如下目的：彻底清除循环水系统内的各种水垢、微生物粘泥和腐蚀产物，确保系统安全正常运行，以及较高的供暖效率；降低运行成本，大幅度节约能源，清洗后可使系统耗电量或耗热量降低20%～30%左右；在消除腐蚀隐患的同时保护换热器板片，延长换热器及管道设备的使用寿命。
长期以来集中供暖系统中板式换热器都采用的都是化学酸洗，它包括有机酸和无机酸（有机酸主要有：草酸、甲酸等。无机酸主要有：盐酸、硝酸等）。这些化学清洗方式在不能有效解决问题的同时对设备本身以及人体、环境造成严重损害。基于降低能耗和保护环境的理念，板式换热器清洗可采用高效环保清洗剂，国内目前使用比较多的有福世泰克系列。与传统酸洗相比，他具有无腐蚀无污染的特质，在集中供暖系统对板式换热器的清洗起到了重要作用。

❺ 供暖系统常见问题

供暖系统运行中的常见问题分析

摘 要：我国集中供热事业发展，特别是近年来城市集中供热发展较快，但在实际运行中也存在很多的问题，根据调研及近二十年的设计和运行管理经验，就我国目前供暖系统普遍存在的共性问题，如水力失调、系统积气、系统失水以及系统压力不稳定等做了简要分析，提出了解决方案，并列举了供暖系统改造的工程实例。
关键词：供暖系统 水力失调 压力波动
1、问题的提出
供热工程是利用热媒（如水、蒸汽或其它介质）将热能从热源输送到各热用户的工程技术。通常的供暖系统由热源、热网、热用户的三部分组成，其能否正常运行主要取决于系统设计、施工、运行管理水平等三个方面，并且这三个方面相互影响、相互制约，其中的任何一个环节出现问题都会影响到整个系统的正常运行，使供暖的质量无法满足用户的要求。根据调研，我国目前的供暖系统在设计、施工、运行管理等方面均不同程度的存在着问题，主要表现为系统冷热不均、失调严重、运行中的水、煤、电等的能耗严重，运行故障时有发生，严重的威胁着热网的正常运行，供热质量难以保证。
一个供暖系统若按规范进行设计施工,其正常运行是有保障的。但是，我国的采暖系统大部分都不是很合理，集中表现为热负荷选取过大，造成设备选型过大，输送设备大，备用率高，经济效益差。在实际工程中还常常出现这样的情况，供热系统若按规范和节能标准设计，由于施工和运行管理中的种种问题，使得系统往往满足不了热用户的需求，造成设计者不能按常规的设计理论进行设计，出现了节能建筑不节能的尴尬局面,即建筑的墙体是节能墙体，而供暖系统未能按节能标准设计。尤其在改扩建工程中表现得尤为突出，设计者必须按原有的老建筑的供暖设计负荷进行设计，否则将造成系统的不平衡；在对原有系统的运行状况缺乏了解，或根本无从了解时，设计者只能利用大负荷进行弥补。久而久之，不合理反而变得合理，为人们所接受。就我国的供暖现状而言，采取何种措施，在保证供暖质量的同时，尽可能的减少浪费，提高现有供热系统的效率是工程设计和运行管理人员所面临的一个重大课题。
2、存在的问题及对策
2.1水力失调

供热系统各立管之间、各层之间存在水力不平衡，由于管道系列规格的限制，设计一般是无法使之完全平衡，各环路的自然压头差别影响到它们的不平衡程度。
2.1.2系统水力失调的处理办法
解决供热系统水力失调问题主要在于改善二次水系统和户内系统，以改善小区内建筑物之间和建筑物内部房屋冷热不均的状况，并通过运行调节实现按用户热负荷分配流量，即“按需分配”使每个用户室温达到一致且满足要求。
（a）水平失调的处理方法
1）在每个用户引入口安装调节性能较好的调节阀,于系统正式运行前进行初调节。
2）在热用户引入口安装自立式压差调节阀、流量调节阀或自立式平衡阀，对其初调节并锁定，可以有效的解决小区内建筑物之间冷热不均的问题。
3）有条件的设置热源和热网的微机监控系统，对系统进行有效的监视、调整和控制，可实行最优化的运行调节和控制。
（b）垂直失调的处理方法
1）在供热系统立管和散热器入口支管上设置调节性能好的阀门，并对系统进行初调节，投资少，国内应用较多。
2）在供热系统立管设置平衡阀平衡各立管之间的流量，散热器入口支管上设置温控阀控制室内温度，能够有效地解决建筑物内部房屋冷热不均的问题，不仅节约能源，还为计量收费，用户自由调节室温打下了基础。
2.2系统积气
2.2.1系统积气的主要原因
（a）系统积气的主要原因有两个：
热水中溶解的气体在系统的低速低压部位自动析出，积存在散热器内或系统的局部高点，补水量越大析出的气体可能就越多，影响管道内热媒的流动和散热效果。
（b）系统倒空，即室内系统的局部形成真空，使大量的气体进入系统。对失水量比较大的采暖系统，若系统丢水后不能及时补水，倒空则不可避免。
2.2.2系统积气的处理方法
减少系统的跑、冒、滴、漏，控制系统丢水，从而减少了系统的补水，把系统的补水率控制在2％以下，可有效减少溶解在补水中的气体析出。如某系统的补水率通常在10％～15％，系统总有排不完的气体，当补水量降下来以后，积气量明显减少。
在系统运行中,如果系统丢水应及时补水，目前常用的定压方式有以下几种：膨胀水箱定压、定压罐定压、间歇补水定压、连续补水定压和变频调速补水定压方式。
采用膨胀水箱定压易加重系统腐蚀，膨胀水箱必须安装在系统最高处，很不方便，在实际运行中往往由于压力表精度、人为的观测误差等因素容易造成系统倒空、进气，空气被循环水带到系统之中在压力大的部位溶解在水中，在压力小的部位析出，增加了积气。同时热媒中的气体过多加剧了热源、管道、散热器的氧化腐蚀，缩短了设备的使用寿命。系统中的积气需要及时排出，增加了运行管理人员的工作量，否则系统不但不能正常运行，还可能出现冻裂管道和散热器的事故。
定压罐体积大占地大，每隔一段时间要充一次气，充气工作非常繁琐。
间歇补水定压是根据系统的压力变化控制其补水，即系统压力低于某值时补水泵启动，高于某值时补水泵关闭。这种方式比较节能，但是系统压力波动大，运行不稳定。
连续补水定压和变频调速补水定压效果都很好。实践证明，利用变频调速技术补水定压比连续补水定压在电能消耗上要节省很多。相比较而言，供热系统宜采用变频调速补水定压方式。不仅压力稳定，节约电耗，又可以减少频繁启动对设备的损耗，延长设备的使用寿命，最重要的是克服了膨胀水箱定压的缺点，减少供暖系统积气的产生。
供热系统进气也是值得注意的，在实践中我们曾遇到由于除污器未及时清洗，其阻力变大，在循环泵的吸入口形成负压，在水泵盘根及其封闭不严处进气，这是一个比较容易忽略的一个问题。克服方法：在循环泵的吸入口加压力表，随时监视系统的压力变化，定期清洗除污器，并注意除污器的安装方向要正确，不要装反。
2.3系统压力波动
2.3.1系统压力波动的原因
对于膨胀水箱定压方式的供暖系统经常出现压力波动。一般情况，如系统定压正常，压力低系统则缺水；压力高系统则散热器有可能超压爆裂。目前，大部分供暖系统所用补水泵的补水量都大于实际需要的补水量，采用的是大流量、高扬程的补水泵。当系统补水时，补水迅速进入，系统一旦充满则补水通过膨胀管进入膨胀水箱，而膨胀水箱的管径一般较小，阻力较大，使补水泵的压力全部作用于系统，造成系统超压，而补水泵停止工作时作用在系统上的压力减小，形成压力波动。系统的形式如图1所示。

如图1 膨胀水箱定压系统示意图
2.3.2处理方法
上述原因发生的压力波动可通过更换与系统相匹配的补水泵和压力控制器自动控制补水来解决。如利用补水泵与电磁阀相配和，利用补水泵既实现了系统的压力稳定，又实现了系统的连续补水。补水泵定压系统与膨胀水箱定压系统相比较，补水泵定压系统增加了一个电磁阀，系统形式也由开式循环变为闭式循环，供热系统实现了自动化，减少了操作人员的工作量。

如图2 补水泵定压系统示意图
在实际运行中，还有一些情况产生压力波动，我们遇到过补水泵出口逆止阀不严密的情况，有时是因为阀体内进入杂质，有时因为阀体本身质量问题，以上原因产生系统补水回坐至软水箱内，甚至混合了二次网水，从而造成压力不稳。另外还遇到换热器片损坏一二次网串水的问题，运行人员发现二次网侧压力升高，停止循环水泵运行后压力仍然很高，经现场观察发现二次网侧压力与一次网侧压力接近，分析认为一二次网串水，经检查的确是由于换热器片发生多处点蚀，有些地方穿孔造成一二次网水互串。
3、结论
由此可见，针对供暖系统存在的问题认真分析，找出系统存在的问题，采取相应的处理办法。通过技术改造，提高供热的技术及管理水平，实行量化管理是提高供热质量，节约能源的有效手段。

❻ 建筑采暖系统的影响因素

热媒设计温度

当前,有一些设计单位存在着过多降低散热器采暖热媒没计参数的倾向。
原因是某些开发建设单 位在提供设计条件时。按照热源的实际运行工况提出热媒设计参数 ，例如提出供水温度只有70℃ 。而采暖系统的热媒设计温度。
一般应根据热舒适度要求﹑系统运行的安全性和经济性等原则确定。一般经常采用95∕70℃。这样可确保热媒在常压条件下不发生汽化；
例如：作为散热器“标准工况”的64.5℃，就是水温95／70℃ 的平均值与室温18℃的传热温差。
如果不经分析而采用较低参数进行设计计算,会使散热器数量增加很多 以95／70℃为比较基础热媒平均温度每降低10℃.散热器 数量约增加20％ 。
更加剧系统的水力失调度。当然 ,热媒设计温度也要符合热源条件的可能 性和考虑其它因索 。
例如 :以较低温度的一次热媒进行换热所得的二次热媒， 或采用户式燃气热水采暖炉的水温有限制 。或采用塑料类管材为提高其耐用件时 ，也有采用85/60℃作为设计参数的。
但是，再进一步降低散热器采暖的热媒设计参数,显然足不合理的。当实际运行水温远低于热媒设计温度 时 ．有时也可达到设计室温。
这主要是由于实际设置的散热面积,均不同程度地偏大于理论需散热面积 。根据有关资料介绍 。对于设计水温95/70℃的系统 。
当散热面积偏大10％ 时,运行水温约可为90/65℃ ；当偏大20％时,运行水温约可为85/60℃；当偏大30％时 ，运行水 温约可为82.5/57.5℃；当偏大40％时,运行水温约可为80/55℃ 。
由于设计保守等 各种凶素 。一般系统的散热面积均会偏大30％以 上 。

分户热计量带来的问题

居住建筑供暖分户热计量是把供暖节能变成人们使用热缝时的一种自觉行动的重要措 施。
它可以让住户根据自己的居住要求、生活习惯、经济能力等在一定范围内自主选择室内 供暖温度。
例如在无人时可以暂时调小甚至关闭阀门，自然也就自主地决定了采暖付费的多少，显然符合“热”是一种商品的市场经济的公平原则。
但是,住户使用热量时并不是孤立存在而是相互联系的 ，相邻房间的内隔墙和楼板由于温差的存在成为传热面， 而这些部位 保温差、传热系数高．造成室内实际温度偏离采暖设计温度。
对于散热器的热负荷计算。通常的做法是以所有的住户维持相同的审内温度为基础，没有考虑上述热传递带来的影响。
如果把这种做法直接用于分户调节的系统上。当某住户控制的室温较低时，其周围的住户会由 于热传递而使设计室温得不到保证。
因此,必须对原有的散热器设计负荷进行一定的附加。附加系数应考虑以下几个方面：
第一,本房间外维护结构类型及与相邻房间传热面多少。
第二,相邻房间降低窄温的时闻,这是考虑房问蓄热体蓄热效应的重要因素。
第三,关闭阀门的 概率,在分户热计最的系统中。其概率会有提高的趋势。
目前的一些设计采用的方法是在通 常计算方法的基础e考虑25％~ 45％的附加率。

室内供暖系统设计不合理
①有的供暖系统由1条主立（干）管引进，分几个环路，分环上不设阀门 ，给系统运行调节、维修管理造成不便。
②有的供暖管道布置不合理，与建筑专业不易防调，或供暖立管直接立在窗子上 ，既影响使用,又不美观；或者供暖水平管道敷设在通道的地面上。既影响行走。 又不便物品放置。
③有的供、回水于管高点漏设排气装置。一旦集气，难以排除，影响系统使用。
④有的供暖系统为同程式，一个环路单程长达300米， 致使供 、回水干管坡度很难达到规范规定的不小于0.002的要求。
⑤有的供暖系统为双侧连接，两侧热负荷及散热器数量相差悬殊， 而两侧散热器供 、回水支管却取用相同管径,两侧水力不平衡．难以按设计流量进行分配 。

采暖系统末端无计量和调节手段

目前,新建住宅采暖系统均为一户一阀户内水平串联双管系统,原有住宅垂直争管顺流采暖系统也在逐步改造，这些措施虽然在一定程度缓解了供暖企业收费难的问题,但无法从根本上解决供暖的热计量问题。
由于现阶段仍然按房屋面积征收采暖费。用户对供热能耗的多少毫不关心,没有经济利益的约束私自增加散热器数量。甚至拆改采暖系统,造成系统水力失调严重。
由于无调节手段．办公室、教室等无人时照常供热,有些热用户室内过热时, 不是关暖气而是开窗散热，造成能源的浪费 。
根据有关资料,末端增加凋宵手段并通过改变计量方式使此调节手段被真正利用,可使供热能耗降低35％~40％。
并可以实实在在地改善用户的供暖状况。满足不同水平的要求。
因此,必须选择一种成熟的采暖系统形式，使其在保 证供暖效果和简便易行的前提下具备热计量和热调控的能力，这将是供暖改革所必须面对 和解决的问题。

运行方式及管网设计不合理
一个大的集中供热系统,要实现稳定运行和均衡供热的基本条件是保证管网的水力工 况平衡。
目前一些系统中存在着工作作压力不能满足正常需要，换热站不能获得足够的压差，用户普遍不热等现象。造成系统水力工况不平衡原因是多方面的。主要有
①受电厂设备的限制．供给的压力不足。或者因为系统的循环水量超过原设计值,使循环水泵的供给压力下
②管网设计不合理,或者管网堵塞造成系统的压力损失过大。超出了电厂设备所能提供的 压力。
③热网失水严重。补水量超过规定的几倍、甚至十几倍．超过了补水装置的补水能力，系 统因为不能及时补水而不能维持需要的压力。
④系统（管网和换热站）缺少合理分配水量的手段为解决末端用户不热的问题而加大循环水量,以“大流量、小温差”方式运行．因而增加了管网的压力损失，造成系统压力不足。 同时耗电最增加。
为了解决上述问题,需要进行详细的水力分析。并根据需要增加电厂的设备和系统的补水能力，更换管径小的管道或消除管内堵塞的泥沙等脏物, 减少管道压力损失。并增加系统 分配水量的手段等 。