变流量质调节供回水温度公式的修正.doc

变流量质调节供回水温度公式的修正2005-3-28分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网摘要：应用热负荷修正系数,对变流量质调节供回水温度公式进行了修正。分析了自动调节相对于人工调节的节能效果。关键词：变流量质调节；供回水温度；调节曲线；自动调节中图分类号：TU995 文献标识码：A0 引 言供热系统效率低下,导致供热能耗高、热环境质量差,是我国目前建筑供热状况的基本特征。大部分热力站运行管理仍处于手工操作阶段,影响了集中供热优越性的充分发挥1,2。主要反映在：缺少全面的参数测量手段,无法对运行工况进行系统地分析判断；系统运行工况失调难以消除,造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行,供热量与需热量不匹配；运行数据不全,难以实现量化管理。根据国家有关部委最新规定,2010年后实行用热计量,各地政府也明确提出“分户计量、分室控制”的指导方针2。这种运行方式一旦实现,整个热网的流量、供热量也随之变化。将自控系统引入供热系统中,适应新形势下的供热需求,在供热行业大力推广计算机控制技术将是今后的发展方向。本文以青岛经济开发区行政商务中心区孙家沟小区热力站为例,对二级管网质调节供、回水温度的计算公式加以修正,并分析了二级管网自动调节的节能效果。1 供回水温度计算公式的修正11 供回水温度的计算公式当热网在稳定状态下运行时,如不考虑管网沿程热损失,则供热量等于用户系统散热设备的散热量,同时也应等于热用户的热负荷3,4。根据这一平衡原理,即可导出热水供热系统改变流量的质调节供、回水温度的计算公式：式中：ts,tr任意室外温度下的供、回水温度,；ti供暖室内计算温度(以下简称室内计算温度),；ts,tr设计供、回水温度,；to任意室外温度,；to供暖室外计算温度(以下简称室外计算温度),；b散热器的特性参数；相对质量流量比,即调节时的实际运行质量流量qm与设计质量流量qm之比, =qmqm。12公式的修正式(1),(2)是在供暖热负荷与实际值完全一致的前提下提出的。实际上,供暖热负荷不仅与室内外温差的变化成正比,还与太阳辐射强度、冷风渗透、风向、风速等因素有关。由于室外的风速和风向,特别是太阳辐射的变化与室内外温差无关,因此这个假设会有一定的误差。在大部分供暖系统的设计热负荷计算中,出于安全的考虑,散热器系统在设计过程中层层加余量造成容量偏大,而且实际热指标与理论热指标不一致,往往造成设计热负荷比实际热负荷大很多,实际流量也往往与设计流量不符。因此,在应用上述调节基本公式时,并不能确定出符合实际运行工况要求的供、回水温度。因此,在改变流量的质调节公式中引入二级管网热负荷修正系数n,解决了原有调节公式的设计值与运行值不符的问题3,4。实际二级管网供、回水温度：式中：ti,mes实测室内温度,；n热负荷修正系数,即在设计室内温度和设计室外温度下的实际热负荷与设计热负荷之比；ts,mes实测供水温度,；tr,mes实测回水温度,；to,mes实测室外温度,。热负荷修正系数n对不同建筑物有不同的值,只能在稳定的运行条件下,通过测试的手段获得。它反映了热负荷在设计上的偏差。2 应用实例与调节曲线的确定21 孙家沟小区应用实例在保证孙家沟小区所有用户室温稳定并控制在设计要求之内的前提下,进行实测。时间：2004年1月23日。天气：晴,风力2级。小区的设计参数：室外计算温度to为-60,室内计算温度ti为180,设计供水温度ts。为850,设计回水温度tr为600。实测数据：日均室外温度to,mes为-29,日均室内温度ti,mes为181,日均供水温度ts,mes为621,日均回水温度tr,mes为520,四柱813铸铁散热器b为03。将设计参数和实测数据代人式(5),可得n=0737。由现场流量计的读数可知, =1599。将n, 代入式(3),(4)可得：式(6),(7)为修正后符合孙家沟小区热网实际情况的供、回水温度计算公式。通过对供、回水温度的修正,使室温稳定并控制在设计要求之内。准确合理地确定热水的运行参数,避免供回水温度失调。22 供水温度调节曲线的确定式(6),(7)比较复杂,不利于自控系统的计算。因此,将上述公式结合实际供热运行参数进行线性拟合,确定供水温度的控制模型5,6,即：Cs=a+bt。 (8)式中：a,b拟合参数。通过线性拟合得：ts=57-172to (9)根据式(9)绘制供水温度调节曲线(见图1)。在供水温度调节曲线中,to-6时,取ts=6717(室外温度为-6时的供水温度)；to11吧时,取ts=3804(室外温度为11时的供水温度)。青岛开发区采用青岛市气象资料,室外计算温度为-6,起始供暖室外温度为8,可以看出,实际供水温度比设计供水温度有所下降。图1 供水温度调节曲线 3 人工调节与自动调节的节能比较31 自动调节的意义供热过程要满足生产、生活的需求和保证生产的安全、经济性,这就要求供热过程在预期的工况下进行。由于多种因素的干扰,造成系统的总供热量与系统的总热负荷不一致,从而造成热用户的平均室温失调。在人工调节中,保证按需供热是相当困难的。因此,可通过自动调节,克服运行工况的偏离。32 人工调节与自动调节的节能比较在准确确定供水温度调节曲线的基础上,根据2004年2月26日至2004年2月27日孙家沟小区热网的自动调节数据的监测记录,绘制自动调节热负荷图(见图2)。人工调节按每2h调节1次,根据以往的按经验设定的供水温度计算的热负荷绘制人工调节热负荷图(见图2)。在保证室内计算温度的条件下,人工调节的总供热量为4453MWh,实时自动调节的总的供热量为4176MWh,自动调节方式比人工调节方式节约供热量62。图2 人工调节和自动调节热负荷 通过对1天的自动调节和手动调节的比较,自动调节在准确设定供水温度的基础上,能实时地根据室外温度变化调节供水温度。而人工调节对室外温度的变化不易掌握,特别是室外温度波动比较大时,只能将安全系数考虑大一些,供水温度高一些,减少用户投诉,并且调节的准确性差,因此造成能源的浪费。4 结 语计算机自动调节的实施,有利于提高供热效率,减少能源的浪费。在实施自动调节的过程中,如何确定合理的供水温度调节曲线是调节方式节能的关键。应结合实测的数据,对质调节供水温度调节曲线进行修正,得到符合热网特点的实用的供水温度调节曲线。在准确确定供水温度调节曲线的基础上,充分发挥自动调节实时、准确的特点,避免人工操作、判断所造成的误差。参考文献：1王 起热计量供热系统调节方式J煤气与热力,2003,(1)：33362张洪彦区域供热系统调试方案探讨J。煤气与热力,2001,(6)：5625633西亚庚,杨伟成热水供暖技术M北京：中国建筑工业出版社,19954温 丽锅炉供暖运行技术与管理M北京：清华大学出版社,19955唐 卫热力站自动监控系统基本思路与控制模式分析J区域供热,2001,(5)：9196寇 群,曹文