供热管网流量调节方式及探讨.doc

供热管网流量调节方式的探讨 廊坊开发区热力公司 A time net control.two times net regulate to guarantee to provide hot of valid means Laangfang Develop the area thermodynemic energy company JinWanJuan 【摘要】热网系统不平衡造成“近热远冷”；我们采取了从锅炉房到换热站、配热站的一次网的微机控制；而二次网则采用自力式流量控制及手动平衡阀进行调节的方案。采取了“分散细化调节，集中监测控制”的办法，在每个用户的单体入户全部安装了流量控制阀，从而保证整个供热系统的正常运行。 【关键词】一次网微机控制；二次网细化调节；集中控制；流量控制阀 廊坊开发区热力供应中心现担负着开发区200多个企事业单位、部队及居民小区的供热任务，主要为用户提供生产蒸汽、生活热水及冬季热水采暖。中心现有采暖面积230万平方米，建有五座燃煤锅炉房，总装机容量为375蒸吨。由于开发区初期规划范围较大、单位又比较分散，所以造成管线较复杂，远近不一，管径不匹配。规划初期管径偏大，后期又出现局部管径偏小的情况，使得整个热网系统不平衡造成“近热远冷”。1、供热管网控制与调节的建立及其必要性廊坊开发区热网刚投入运行初期，由于是政府管理，从投资规模、运行费用到热费收缴等工作都由管委会管理，没有进行成本核算、经济分析。加之供热负荷也较小，用户不热的现象也体现不出来。到2003年时供暖面积已近150万平方米，这时从热源到热用户一系列问题全暴露出来了。对于热水管网，由于没有细致的调节控制手段，造成流量分配不均，供热管网存在严重的水平失调现象。目前供热系统控制与调节的方法很多，但用哪种办法更适合我中心的情况，我们进行了多方面的调查与论证。遵照有关专家的论点“考虑到投资与管理，最好的系统应是一次网微机控制和二次网合理使用上述调节设备的结合”。我们采取了从锅炉房到换热站、配热站的一次网的微机控制；而二次网则采用自力式流量控制及手动平衡阀进行调节的方案。基于以上思路2004年初我们与哈尔滨工业大学合作安装了“城市供热管网系统”于当年年底投入运行。2、一次网自动控制的运行我中心的一次网大部分为蒸汽管网，如何调整各用户的用汽量，又如何方便准确地计量是关键。我中心在各锅炉房、换热站及配热站都装有流量计，可通过调节阀来调整流量的大小。而且各计量站也都通过微机进行了联网，随时可进行监控、记录。由于采暖用户的标准不同，所以用汽量也不尽相同。如何进行控制，我们首先根据设计要求及运行实际编制了供热概算热指标。一般情况下（京津地区设计室外温度为-9）。取单位热指标为55W/m2，亦即单位供暖建筑面积室内外温差为1时热耗量V1.89W/m2。根据V便可求出不同室外温度时的单位建筑面积概算热指标。（见表1）注：表1为1供热站的南换热站部分。供暖面积约25.4万平方米。表1室外温度 +5 +2 0 -3 -5 -7 -9 -11 -15单位热负荷W/m2 28.35 34.02 37.8 43.47 47.25 51.03 55 58.59 66.15总热负荷KW/m2 7200 8641 9601 11041 12001 12961 13970 14881 16802蒸汽流量t/h 12.3 14.7 16.4 18.8 20.5 22.1 23.8 25.4 28.7每个换热站都通过计算编制相对应的热负荷及流量控制表格。根据这些数据调度可根据负荷变化情况通过微机直接指挥锅炉房控制室及配热站增加或减少供汽量。保证整个一次网的正常运行。3、二次网系统的调节由于二次网范围较大，建筑结构也较复杂，有的供热环路上厂房、宿舍、楼房、平房各种热用户全有，因此集中调节很困难。我们采取了“分散细化调节，集中监测控制”的办法。3.1、分散细化调节为了达到整个系统的平衡，我们在原来各换热站、配热站分区控制调节的基础上，进行了细化控制调节。即在每个用户的单体入户全部安装了流量控制阀。在各个单体都能调节和控制以后，二次网的运行则采用质调节的手段就方便多了。为此我们通过计算编制了二次网运行曲线。根据外网供、回水温度计算公式：t1=ti+0.5（t1+t2-2ti）r1/（1+B）+0.5（t1-t2）rt2=ti+0.5（t1+t2-2ti）r1/（1+B）-0.5（t1-t2）r式中：r相对热负荷W。r = （ti- t）/（ti -t）。B 与散热器及连接方式有关的系数。四柱散热器B=0.35。ti供暖室内计算温度。t室外温度。t供暖室外计算温度。t1 ，t2二次网供、回水温度。t1，t2二次网的设计供、回水温度95/70。在设计散热器时，设计人员通常采用设计供、回水温度为95/70。但在最终确定散热器的面积时通常有1520%的余量。因而供回水实际温差比设计温度低1520%也能满足需要。也即供水温度在76。回水温度56时更能反映实际运行情况。因此根据以上公式计算出结果。（见表2）表2室外温度 +5 +2 0 -3 -5 -7 -9 -11 -15 0.52 0.62 0.68 0.79 0.86 0.93 1 1.09 1.21t1=95t2=70 t1/ 63 70.3 73.4 75 82 85.8 95 92 96t2/ 55.1 62 64 65 65.5 68 71 75 77t1=76t2=56 t1/ 52 59 61 65 68 71 76 78 80t2/ 47 53 54 54.5 55 55.5 56 57 57.5根据以上表格绘制了温控曲线。3.2、集中调度控制一次网有热负荷控制表，二次网有温控曲线，二次网单体又都进行了控制，而且二次网的循环泵又都是变频控制，调度就可利用微机统一下达运行指令，各换热站及配热站都可很方便地调整自已的运行状态。4、运行效果及设想我们自2004年冬季开始采用以上方法运行以后，效果很好。首先，是冬季用汽量大时原有用户都没有争抢汽源的现象了；再则，无论哪个换热站出现问题（如换热器堵塞、流量变化等）都可通过微机及时发现及时解决；同时，二次网进行了调节使整个系统流量分配更加均衡，消除了“近热远冷”的现象。在今后的运行中，我们还需解决好如下几方面的问题：1、进一步完善一次网的微机控制系统。这套系统由于是第一年运行，因此还存在一些问题。如锅炉燃烧的自控如何与换热站热负荷变化相匹配的问题。2、自控系统切换为手动控制的时机，安全运行等问题。3、在一次网自控基础上如何与二次网自控相匹配的问题。4、分户热计量以后整个系统的控制、调节、监测、运行等问题。总之，我们认为一次网的控制及二次网的细化调节是目前大面积供热系统热网平衡的较为有效的手段。参考资料1、贺平、孙刚供热工程中国建筑工业出版社。2、狄洪发、王智超“热力入口控制调节设备的合理使用”区域供热04.第一期。3、刘园林“关于城市集中供热工作中的系统调节”区域供热04.第4期。浅谈分户热计量后供热管网的运行调节作者：王智金浏览 1329 次在实行分户热计量收费后，供热管网如何进行运行调节，使其既可以减少能耗，又利于节能，在本文中进行了简单介绍。一、实行分户热计量后热网控制方法在实行分户热计量后，为了在任何时候都满足各热用户的用热需求，那么必须要保证各热用户有足够的资用压力（供回水压差）。把供热管网某段管路的供回水压差作为压差控制点即定压差点，保持该点的供回水压差不变。 定压差点设定值的大小及位置的选择主要取决于供热管网运行成本及调节性能的综合效果。 二、供热管网的运行调节的基本公式在供热系统稳定的工况下，当忽略管网沿程热损失和其他热损失并忽略室外风速和风向及太阳辐射热的变化，即假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比，则热网供热量等于热用户散热设备的放热量，也等于供暖建筑物的耗热量。三、一次网的运行调节由热源至热力站的一级管网，宜采用分阶段改变流量的质调节方式。根据采暖期室外温度的变化，可将采暖期分为不同阶段。同时根据室外温度的变化，改变热源的供回水温度。这样可保证热源的安全运行，又达到理想的节能效果。1、定压差点位置及设定值如图一所示一次网，采用定压差控制方法。假设所有热用户的资用压力都相等，为保证在任何时候都能满足所有热用户的调节要求，把定压差点确定在最远用户n的供水入口处，该热用户资用压力设定值P为： PPnP0Pr （3） P：热用户的资用压力；Pn：热用户n的供水入口处压力；P0：热源恒压点的压力值，设恒压点在循环泵的入口； Pr：在设计工况下从n用户到热源恒压点的回水干管压降。 2、一次网供水温度及循环流量的调节由上述公式（1）和公式（2）可知一次网的供水温度tg仅随室外温度tw而变化。一次网循环水泵的流量用变频控制，根据定压差点的压力变化而控制变频泵的转速。假如在图二中某些热用户调小流量，则会导致一次网供水干管总流量下降，然而干管的阻力系数没有发生变化，因此干管上的压力损失将降低，会导致定压差点（例如P点）的资用压力升高。该资用压力值的升高反馈给循环水泵，使泵的转速降低，一直降到定压差点的资用压力值到设定值为止，这样，就可以保证定压差点的资用压力值保持不变。四、二次网的运行调节如图二所示由于热用户室内温控阀的主动调节，二次网是个变流量系统，二次网循环泵应采用变频调速控制，及时调整水泵的转速，适应室内系统的流量调节，以达到节能目的。为了保证热量的充分供应，要求在任何时候热用户都有足够的资用压力，可以采用供回水定压差控制。把供热管网某用户的供回水压差作为压差控制点即定压差点。定压差点的位置及设定值同上述一次网中所述，在运行中应当保证该用户的供回水压差不变。比如说，由于热用户的调节导致流量减少，定压差点的压差升高，降低循环泵的转速，恢复其压差设定值。二次网的供水温度只与室外温度有关，不因一些用户的调节而