多热源联网运行供热调节的探讨.docx

多热源联网运行供热调节的探讨摘 要：由于能源紧张,充分利用热电厂发电后的蒸汽来供热是最理想的状态,因此采用多个热电厂联网供热运行是合理利用能源降低能耗的一个重要途径。多热源联网供热系统的水力工况较复杂,需要进行输配系统的模拟分析,制定出详实的运行控制方案才可保证系统的安全运行。但多热源联网技术几乎没有对大落差的多热源联网供热系统上应用的先例。 本文以山西阳泉市多热源联网供热系统为研究对象,该供热系统由3个热电厂给阳泉市供热系统提供热量,市区为驼峰地形,地势高差达120m,而管网承压能力仅为1.6Mpa。为了保证供热稳定,本文依据国内相应设计规范、热力公司提供的热源、管网和负荷发展情况、管网现状图和联网运行方案,以HacNet管网输配模拟分析软件为工具,运用模拟分析的方法,从系统的供热负荷、热源供热能力、供热系统的热量/压力分布状态等方面进行分析计算,并依据计算结论设计实施了该供热系统的远程集中监控系统。成果如下： 1、整个管网的供热负荷。 2、多热源联网供热系统的优化运行调节方案。 3、通过HacNet计算不同室外温度下多热源联网供热系统的压力分布状况,确定保障管网安全运行的压力控制关键点,并总结出压力控制关键点的压力控制目标和压力控制方案。 4、设计多热源联网供热系统的远程集中监控系统。 5、编制并调试多热源联网供热控制系统中换热站的自动化控制程序。 6、通过供热系统的实际运行,验证优化运行规律和控制方式。实践证明,供热系统运行良好,温度的控制精度达到1,达到了供热系统控制精度的要求。1前言 多热源并网技术是国外先进国家为节约能源、降低系统运行成本、提高经济效益，在综合运用水泵调速技术和控制技术的基础上发展起来的一项先进的热水管网运行技术。它与单热源供热调节有着很大的差异。多热源并网技术的核心内容是在保证用户供热质量的前提下，实现各热源的供热量能按需要进行自由调度。关键词 多热源 联网 合理调度 经济运行热源概述：热源分布在市区四个方向，有五个热源点对热网进行供热，其中两个热电联产热源作为主力热源，两个100t/h热水锅炉作为调峰热源，一个加温中继泵站。总的供热能力可以达到近2500万m22011-2012年采暖季，市区集中供热面积已达近1000万m2， 预计2012年度集中供热面积将达到1300多万 m2，2015年前达到2500万m2，供热辐射范围达到50多平方公里，管道最远铺设距离单线达到25km，集中供热管网较目前状态将复杂许多。二.课题背景：（一）多热源的优化调度问题。市区集中供热热源包括了热电联产的热源、热水锅炉的热源，不同类型的热源供热成本差距较大，热电联产的热源明显从系统上占优。为提高整个热电、供热系统的效率，供热热源存在安全经济调度现实性和紧迫性。（二）多热源水力工况匹配问题。水力工况的匹配是实现多热源优化调度的基础，而集中供热网的负荷是随室外温度在变化的，随负荷的变化供热热源进行经济调度，集中供热网的水力工况也必然会进行优化调整。如此便存在以下问题：如何建立一套有效的管理机制，并采用一定的技术手段以保证多热源联合运行下，水力工况可与多热源优化调度相匹配。（三）管网水力平衡问题。在多热源联合运行基础上，为了保证整个热网安全、稳定、经济运行，避免管网不平衡造成局部区域热源不足和能源浪费的情况。为了合理利用能源，保护环境，促进供热节能降耗，提高供热质量和服务水平，维护热源企业和供热企业的权益，增强企业发展活力，规范管理程序；多热源联网运行，使一次管网水力和热力达到平衡是主要研究课题。三.联网运行的措施：多热源联网供热系统实现经济运行，各热源的供热量需根据其经济性和热负荷的变化进行合理的调度安排，因此各热源的供热范围和管网中的流量会随时随地发生变化，是一个变流量的供热系统。图1为某市区一次主管网供热系统示意图：图中热源A（清苑热电公司）为燃煤电厂，供热能力较大约占总供热能力的50%；热源B（二厂区）为燃煤电厂，供热能力约占总供热能力的30%；热源C和均为100t/h燃煤热水锅炉房；（宝硕氯碱厂）为加温中继泵站。在整个供热季节内对用户的供热量是一定的，考虑到各热源厂供热设备的安全性和经济性，各热源的供热量应按以下原则进行调度：（1） 热源A应作为基本热源，尽量满负荷运行，负荷未满前其他三个热源不应投入运行；（2） 热源A满负荷后，再投入热源B运行。热源A保持满负荷工作，热源B根据用户负荷的变化调整供热量，补足热源A供热不足的部分；（3） 当热源B也达到满负荷时，再投入调峰热源D，最后投入热源C，此时热源A和热源B保持满载同时作为基本热源，而热源D和热源C则成为调峰热源。 按上述原则调度，可以充分利用低成本的热源A和热源B，尽量加大它们的供热量，其次利用热源D，因其为供热管网的末端，供回水压差比较小，投入它可以提高附近区域的供回水压差，提高供热质量；而尽可能减少热源C的供热量，以最大限度地降低供热成本，提高供热质量，实现经济运行。四.联网运行的技术条件： 1. 各热源应执行统一的水温调节曲线，供热调节的方式应便于各热源间的负荷调配。 2. 建立全网统一协调的水力工况，各热源协调的定压补水系统，统一的静压线，与水力工况相适应的管网和设备选型（包括管网、设备的承压能力、循环水泵的扬程等）。 3. 具有简便的负荷调配手段，例如热源全部采用调速循环水泵等。 4. 具有较高的自动化水平，如可靠地全网计算机监控系统、补水泵控制装置、热力站用户供热参数的实时控制装置等。 只有具备上述条件，联网运行才能在保证供热质量的基础上自由调配热源的负荷，实现经济运行和提高供热的可靠性。五. 联网运行的水温调节曲线的制定：联网运行要求各热源均按统一的水温调节曲线供热。对于那些处于（热源间）水力交汇点附近的热用户（主要是复兴路末端），在负荷变化或基本热源间负荷调整过程中，其供热热源很可能从某一热源迅速换到另一热源，若各热源的供水温度差异过大，这些用户的水温将波动很大，无法保证用户的正常供热，即使安装了自动调节装置，由于扰动过大自动调节装置也难于正常工作。通过水力工况计算，特制定一次网供水温度和供水流量百分比调节曲线图2；当室外气温低于0时，热源A能够承担全部供热面积（1300万平米）所需要的供热量；当室外气温在低于0，高于9（计算室外温度）时，热源A保持满负荷运行，再投入热源B；当室外气温低于9，高于14时，热源B由部分负荷增加到满负荷；当室外气温进一步低于14时，热源A、B保持满载运行，再投入调峰热源D（或热源C