摘要： 二次网的管理水平较差，热损失大，在低碳背景下，二次网节能技术也得到了快速发展。二次网节能的重点之一是水力平衡，本文对这方面技术进行综合对比，找到不同技术适合的应用场景。
集中供热热网分为一次网和二次网，中间以换热站连接。一次网连接热源和换热站，一般采用小流量大温差的方式运行；二次网连接换热站和用户末端，一般采用大流量小温差的方式运行。
二次网直接与用户末端相连，分支繁多，一般不安装自动调节装置，在设计之初就确定了大流量小温差的运行方式，配合手动调节模式消除水力失调问题。大流量能够消除一部分水力失调**，在二次网投运之初，进行一次手动初调节，可以保证水力基本平衡。运行过程中，根据出现的问题进行微调。
随着时间的推移，这种模式的弊端越来越明显：首先，根据用户的投诉情况进行微调，会逐渐破坏原有的水力平衡，积累的问题越来越大；其次，二次管网多次无序改造后，缺少初调节步骤，导致问题逐渐严重；第三，很多阀门出现问题，调节能力变差，管道也逐渐结垢、堵塞，对水力平衡产生极大的影响。这些问题的积累，最终导致二次网水力工况严重恶化。为了保证末端用户的供热效果，不得不加大供热量、过量供热，能量损失严重。
目前针对二次网水力工况调节的节能技术大体有三种：一是手动调节，二是自动调节，三是楼前换热。这三种情况各有利弊，下面逐项分析。
技术一：手动调节技术
手动调节技术是二次网设计时计划采用的技术。但是，常规的手动调节难度大、耗时长、对技术人员水平要求高，而二次网数量多，热力公司人手不足，手动调节实施难度大。
新型手动调节技术根据管网水力特性，结合远程大数据分析技术，得到出快速、简单的手动调节步骤，能够满足二次网的快速调节。进行一次调节，现场工作可在半天内完成，全程由大数据中心远程指导，快速、准确，对操作人员要求低。手动调节可以由二次网管理单位学习后自行实施，也可以由第三方执行**，费用很低，以3、4年为周期或根据情况执行。
新型手动调节技术的优点是投资低、简单、快速，不足是调节精度较低，但由于成本低，可以在较短的周期内进行调节，精度也可以满足节能需求。由于二次网数量巨大，这种技术还是具有比较普遍的适用性，大多数二次网可用。
技术二：自动调节技术
自动调节技术根据测得的温度压力值，利用电动阀门**、变频水泵等调节装置自动调整。无线传输、大数据等技术的快速普及，使该技术近几年发展迅速。
与手动调节相比，该技术的调节精度高，水力工况可以始终保持在较好的水平，不会随时间推移而变差，特别是加入合理的大数据分析技术，能够根据调节情况判断管网堵塞、泄漏等问题，优点比较明显。
该技术的缺点同样明显。由于二次网在设计之初并没有考虑自动控制，因此所有的温度、压力测点以及自动调节装置（阀门、水泵等）均需后期改造安装，工程量大，投资高。特别是一座城市中存在大量二次网系统，全部改造困难。
综合来看，自动调节技术是精细化调节的方向，但投资过高，现阶段并不适合大规模应用，可以用于少数手动调节难度大、水力失调严重的二次网。大多数二次网通过手动调节即可满足节能需求。
二次网手动和自动调节技术可以满足绝大部分管网的水力调节需求，消除水力失调和过量供热等问题，避免热量浪费。但是，这两种技术并没有解决二次管网老旧、管理水平低、失水严重、散热严重的问题。楼前换热技术在实现自动调节的基础上，还可以解决上述问题。
技术三：楼前换热技术
二次网管理水平差，一方面由于管理权和管理难度等问题（如入户难度大等），专业的热力公司并不能全面管理二次网，另一方面也是缺乏足够的监测和调节装置，带来了管网老旧、跑冒滴漏严重、失水量大（包括管网漏水和用户放水）、保温差散热多等问题。与之相对应的，一次网**的管理权明晰，监测调节装置充足，加上热力公司专业的运行队伍，使得城市一次网的范围再大再复杂，其管理水平也远高于二次网。
楼前换热技术的核心是将热力公司的管理权继续延伸，直到楼前立管的分支处。以往一个小区存在一个或数个大型换热站，热力公司的管理权限到换热站内，出换热站的二次网一般不关注。楼前换热将大型换热站小型化，也不需要单独建房子，整体设备集成了二次水泵、补水装置、监控装置、调节装置和计量装置，可以露天放置。设备体积小，设置在楼口占地小。这样，热力公司的管理范围也就到了楼前换热装置。
楼前换热装置具有明显的优点：
首先，扩大了热力公司的管理范围，将小区内大部分管道囊括在内，只是将楼内管道的管理权甩出去。这样一来，小区内大部分管道就有了足够专业的维护力量，避免管网失水、保温损坏严重等问题，减少热量浪费。楼内的管道，可以交由物业管理和维护，因为大部分是明管，维护简单。
其次，小区内的主干网沿用一次网“小流量、大温差”的管理模式，可以降低新建管网的管径，大幅度降低建设成本。此外，取消了换热站房，减少了占地，降低了建设成本。
第三，由于每个楼前换热设备均集成了温度、压力传感器和各类自动调节装置，通过集中控制系统，可以保证一次网到楼前支管的水力平衡。这样一来，相同面积下，换热末端数量大幅度增加，数据处理量显著提高，但与无线传输和大数据处理技术相配合，可以实现楼前管网的全面管理。楼内二次网部分，由于管网分支少、管道短，在“大流量小温差”的运行模式下，完全不会出现热力失调**的现象。
第四，一次网给二次网定压补水。这样的好处有两个，一是一次网水质比较好，减少了二次网的腐蚀、堵塞问题，降低了维护量；二是补水量计量明确，可由楼内用户均摊，管理方便，且不易出现用户大量放水的现象。
第五，该技术可以与楼宇式大温差换热器联合使用，由于没有换热站房物理尺寸的限制，改造更方便，能够基本实现100%全改造，一次回水深度降温，显著提高管网输配能力和余热回收潜力，大幅度降低供热能耗。
楼前换热技术完全改变了原有的一次网与二次网换热模式，改造量大，投资额很高。但是，其节能效果也是非常明显的，解决了二次网年久失修、维修困难、热损失大的问题，特别是与大温差换热技术的结合，能够实现更大的节能收益。因此，这是一种高投入、高回报的改造方式，技术经济性比较合理，是未来集中供热节能改造的方向之一。
综合来看，三种二次网节能技术各有利弊，有各自适用的领域。手动调节技术的投资低，适用于绝大多数换热站；自动调节技术投资较高，适用于水力失调严重、手动调节困难的换热站；楼前换热技术的投资高，收益高，经济性比较好，适合全面改造，特别是进行大温差改造的场景，可以互相配合，实现更好的节能效果。
