庭院管网运行过程中存在的典型问题
清华大学建筑节能研究中心万梦涵2025年8月23日办会中国城镇供 研究背景 目录 庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 CONTENTS 过量供热是庭院管网耗热量高的痛点 5 庭院管网失水的监测方法和节能措施 6 01 研究背景 口集中供热发展趋势及能耗现状 》集中供热面积增长迅速 ：2023年北方城市采暖面积115.5亿m21 》集中供热管线长度不断增加 中国城镇供 建筑运行过程碳排放不断增多 建筑运行过程能源消耗导致的二氧化碳排放量约22亿吨CO,[] 建筑能耗总量大幅增长 2023年北方城镇供暖能耗为2.22亿tce，占全国建筑总能耗的19%[] 降低北方城镇集中供暖能耗对实现建筑领域节能降碳至关重要国城镇位国城镇 研究背景01 口集中供热系统节能研究现状 通过模拟计算等进行运行参数预测： 王庆峰[1]使用人工神经网络对热力站热负荷进行预测袁闪闪[2]建立集中供热管网理论模型，求解管网热动态特性参数杨先亮[3]基于图论对管网泄露点定位预测 通过模拟计算等进行运行优化： 调节周璇[5]利用图论建立工次管网多元非线性水力工况模型，对输配系统进行节能调节 实地测试分析改造： 薛闪闪[6]对北京某小区热力站的运行情况进行测试，分析了该热力站单位面积供热量、耗电量、耗水量情况进行了相应节能改造械镇供热 本文总结了实地测试过程中庭院管网运行过程中的典型问题 02 研究概况 口研究对象：内蒙古自治区某地区供热系统 该供热系统供热面积为3663万m?，现有一次管网193公里，换热站220座。现有热电联产热源某热电厂内2×350MW2×660MW机组，严寒期热力公司开启自备锅炉进行调峰。 口能耗情况：电、热、水 ．耗热量的平均值是0.41GJ/(m²a)，耗电量是0.99kWh/(m²a)，耗水量的平均值是1.56kg/(m²月)中国城镇供热协汽 各庭院管网的各项指标差异不同，与庭院管网实际的运行状况有关 03测试方案 口测试仪器 03测试方案 口测点位置 庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施04J中国城镇份 口4.1成“天流量、小温差”运行模式 设计流量计算：51.43m3/（h万m-） ·根据《城镇供热管网设计标准》，该地区供暖热指标取60W/m²二网设计温差为10℃3600Q3600×60= 0.005143m/hcp△/+4.2×10 ×1000×10 >测试换热站循环流量平均值为67.5m3/(h万m²)中国城镇供热协 符合当地供热设计流量的换热站仅占17.39% 二网供回水设计温差为10% >二网供回水温差在3-5℃占比最大，占37%>二网供回水温差大于7C的仅占4%8 04 庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施中国城镇 口4.1成大流量、小温差”运行模式 庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施04中国城镇 口4.2庭院管网存在不合理阻力 不合理阻力测试 测试对象：根据统计数据，选择耗电量高的热力站，对换热站内各部件前后压力测试·寻找问题：分析不合理阻力分布情况中国城识中国城镇 主要的不合理压降存在于换热器、除污器，站内管道阀门和用户侧中国城内中国城镇 02研究内容 降低庭院管网电耗降低庭院管网水耗中国城镇 口4.2庭院管网存在不合理阻力 04庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 口4.2庭院管网存在不合理阻力4.2.1换热器阻力 和泰蜀都低区供热面积为8.7万m2配置水泵参数为：额定流量550m3/h，额定扬程32mH,O，额定功率75kW 改造效果 节电效果显者 √降阻效果显著 水泵功率：48kW-23.1kW 在同一流量水平下，节能幅度为52% 板换阻力从14.77mH,0降至3.08mH,0水泵扬程从27.35m降至15.13m 水泵效率：57%一63% 04庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 口4.2庭院管网存在不合理阻力4.2.2除污器阻力 天力公馆低区供暖面积为1.65万m² 》系统概况 配置水泵参数为：额定流量160m3/h，额定扬程32mH，O，额定功率22kW 》改造效果 √节电效果显著 √降阻效果显著 在同一流量水平下，水泵运行频率从46Hz降低到35Hz，水泵的功率从10.5kW降低到4.7kW，节能幅度为55%万人民币中国城元 除污器阻力从14.09mH20降至0.83mH20水泵扬程从23.46m降至9.18m 04J庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 口4.2庭院管网存在不合理阻力14.2.3站内管道和阀门阻力 系统概况鸡鸭厂站内阻力高达14.04mH，0 》现场测绘 对鸡鸭厂站的站内管道走向和长度、设备位置等进行了测绘 04庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 口4.2庭院管网存在不合理阻力4.2.3站内管道和阀门阻力DN250 》发现问题： ：水泵出口存在DN300到DN250到DN200的不合理变径DN200的管段长度为13.55m >改造措施：将DN250的管段和DN200的管段改为DN300的管段 理论效果：总阻力从6.33mH，0降低至2.03mH20中国城镇 04庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施 口4.2庭院管网存在不合理阻力4.2.4用户阻力 铁东南站站外阻力高达21.43mH,O 经测试和调研发现，铁东南B11#楼栋入口压差高达17.35mH,0平均值为3.48mH，0 >理想之城站站外阻力高达18mH，0 位置1-4为楼栋入口总压降，在7-13mH，0之间位置1-2为两个Y型过滤器的压降，最小值为0.01mHO，最大值为4.08mH，0位置3-4为过滤器和除污器的压降，最小值为0.51mH,0，最大值为5.10mH,0 04庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施中国城镇份 04 庭院管网耗电量高的主要问题及节能改造措施中国城镇优 05过量供热是庭院管网耗热量高的痛点 口建筑节能水平 我国不断推进建筑节能改造工作，节能建筑的比例越来越高 ·从该地区节能建筑的比例，三步节能建筑占比最大 06庭院管网失水的监测方法和节能措施中国城镇供 口6.1根据补水频率判断失水原因 庭院管网失水原因 》现有失水原因判断方法 》通过补水水表判断失水原因[1]：热力站水表为给水箱补水水表，无法对应实时补水情况>通过供回水压差判断失水原因[2]：V补水泵的启停对供回水压差影响较大供热协会成镇 06庭院管网失水的监测方法和节能措施中国城镇 口6.2降低庭院管网耗水量措施 测试对象 ·根据统计水耗数据，选择水耗高的热力站进行测试 ，补水形式为自动补水，根据补水压力表的压力自动启停补水泵测试10个换热站补水情况，对补水压力表进行长时间监测供热协 》测试概况 用户放水：在人员用水高峰期出现明显补水增快现象，补水频率波动管道漏水：其余时间补水频率比较稳定热协会 根据补水压力的监测判断失水原因士中国城 06庭院管网失水的监测方法和节能措施中国城镇 口6.2降低庭院管网耗水量措施 》查找失水点方法·听音查找法 》系统情况 ，根据监测补水压力表数据，系统补水时间、补水量稳定，该系统失水原因为管道漏水 V节电效果显著 ，每年每平方供热面积的补水量由78.93kg减少到23.9kg，减少了55kg，节水幅度为70%中国城镇供 07 结论中国城镇 “大流量、小温差”运行模式热协会 过量供热现象普遍 管网阻力分布不合理 水泵选型不合理供热协 失水问题供热协会 口82.6%的换热站循环流量超标;口平均供回水温度4.48℃;口显著增加电耗; 口平均效率仅为54%;口优化后节电率达33%; 口用户放水与管道漏水并存;口查漏维修后补水量减少70%; 口部分换热器压降高达14.77mH2² O;中口清洗降阻后电耗降低52%; 在确保运行流量合理的前提下，需对庭院管网进行阻力诊断与优化并同步评估水泵选型的合理性，以实现系统整体效能提升。 维持优良水质是防止换热器、除污器等关键阻力部件堵塞、保障系统长期稳定运行的核心要素。 随着智慧供热技术的据价值，尤其是室温采集数据，推动供热运行管理向数据驱动模式转型。 供热初期实施科学的水力平衡初调节，是保障供暖质量与提升供热效率的基石。 持续的水压监测与是供热系统安全，可靠运行的基础保障。 感谢聆听！请批评指正！ 2025年8月23日办会中国城镇供
