現階段，隨着供熱公司所轄熱網的不斷擴展，想要在熱網安全的前提下經濟運行，就需要了解管網的負荷分配、壓力分布、流量分配，但在實際工程中，由于管網的複雜性與逐年負荷變化等多方面因素，使得供熱公司對其實際管網的運行壓力、輸送能力的情況並不十分清楚，從而無法保證各用戶所需流量，導致供熱狀況異常；另外，當管網局部出現事故時，供熱公司無法把握解決方案，使得管網運行的安全性、可靠性受到了威脅，那麽獲得供暖期較爲准確的管網壓力分布情況，預知可能發生的問題，同時制定最佳運行方案及管網改造方案就成爲了供熱公司所面臨的亟待解決的問題。本文由此出發，舉例說明一級網水力計算在實際工程中的應用。

以哈爾濱地區某供熱公司爲例，該供熱公司熱源爲某熱電廠，管網形式爲單熱源進入負荷區環狀管網，在負荷區管網中部設有中繼泵站，站內設有四台供水加壓泵，四台回水加壓泵。2016-2017供暖季供暖面積爲1400萬m2，2017-2018供暖季，預計增加160萬m2供暖面積，總面積達到1560萬m2。熱電廠熱量充足，但爲了安全運行考慮，熱源出口供水溫度不宜超過110℃，熱源出口壓力不宜超過11bar，熱源回水壓力不宜低于3bar。在2016-2017供暖季實際運行過程中，嚴寒期一級網輸送能力不足，末端換熱站流量不足，需配合依靠啓動中繼泵才能使得末端用戶具有足夠的資用壓差，但新增供暖面積後，即使啓動全部供回水中繼泵且運行參數已達到額定參數值，可能依然無法使得管網正常運行，此時如何解決上述問題，成爲此供熱公司非供暖期的首要任務。爲此，我們給出三種解決方案：即保證熱源進出口壓力不變的情況下，提高一級網供回水溫差、增設局部分布式回水加壓站、新增環線。

現有熱網經核算存在如下問題：當熱源供回水溫差爲55℃時，所啓動有供回水中繼泵且運行參數已達到額定值，供回水壓差小于10m的換熱站仍有58座，而根據甲方提供的參數顯示，其中有9座換熱站已安裝回水加壓泵，計算結果說明，增加供熱面積後，整個管網的輸送能力嚴重不足，在不改變運行參數和不改造管網的前提下，2017-2018供暖季嚴寒期會有至少49座換熱站不能正常運行。

爲此結合現有條件給出了設計工況下的三種解決預案

（1）解決方案一

在49座資用壓差不足的換熱站內增設回水加壓泵。回水加壓泵選型參數可由水力計算得到。

圖1熱源至最不利點水壓圖

（2）解決方案二

在不增加設備投資成本的基礎上，與熱電廠協商，通過提高供水溫度加大溫差的方法，減小管道流量，進而達到降低管網阻力的目的。在安全運行的前提下，將供回、水溫差由原來的55℃提高到58℃，並進行水力計算。此時根據計算結果顯示：當供回水溫差提高3℃後，此時需同時啓動四台供回水中繼泵且運行參數已達到額定參數值，供回水壓差小于10m的換熱站仍有23座，而根據甲方提供的參數顯示，其中有8座換熱站已安裝回水加壓泵。與先前計算結果對比可以看出，當供回水溫差提升後，整個管網的流量、壓力分布情況明顯好轉，但仍舊未徹底解決末端用戶資用壓頭不足的問題，此時考慮到管網運行的安全性，已不能繼續拉大熱源的供回水溫差，供熱公司可以在剩余15座供回水壓差小于10m的換熱站內增設回水加壓泵。

圖2 熱源至最不利點水壓圖

（3）解決方案三

保證熱源進出口壓力不變的情況下，因管網供水溫度不宜過高，在供回水溫差55℃的前提下，同時在熱源前端新增DN1000的環線，提高管網的輸送能力，根據水力計算結果顯示：此時需同時啓動四台供回水中繼泵且運行參數已達到額定參數值，供回水壓差小于10m的換熱站有15座，而根據甲方提供的參數顯示，其中有8座換熱站已安裝回水加壓泵。供熱公司需在剩余7座資用壓差不足的換熱站內增設回水加壓泵。

圖3 熱源至最不利點水壓圖

在此項目中，通過水力計算可確定在給定熱源壓力條件下，不同工況時管網中資用壓頭不足的換熱站，在此基礎上給出分布式加壓泵選型參數，同時可對管網中現有的分布式加壓泵參數進行校核測評，並給出調整意見；而針對現有管網的改擴建工程，水力計算軟件可模擬改擴建工程完成後一級網流量、壓力分布情況工況。在實際運行的熱網工程中，可通過水力計算軟件模擬得到不同工況一級網流量、壓力的分布情況，通過對模擬結果的分析對比，能夠協助供熱公司制定相應問題的運行調節方案。