供热管网系统节能运行.doc

供热管网系统节能运行集中供热系统现状我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热，主要形式有以下四种：1、区域锅炉房：是指供两个及以上工厂（单位）热用户用热的锅炉房（包括城市分区供热、住宅区和公用设施供热和两个或若干个热用户的联合供热等）。这种集中供热方式最明显的缺点就在于锅炉效率低：锅炉房规模小，单台炉容量小，锅炉运行热效率低，能源消耗多。目前各地区有相当多的企事业单位淘汰区域锅炉房进行供热的模式。2、热电联供：也叫做热电联产，是指热力发电厂通过一定的方法，在向用户输出电负荷的同时，也向用户输出热负荷。热电联产可以大大提高热电厂的热效率。因为，一般的凝汽式机组，汽轮机的排汽损失是很大的。而热电联产机组，通过一些方法。把一部分或者全部蒸气通过汽轮机做功后，再对热用户输出。使排汽损失减小。并且，热电联产解决了城市集中供热的问题，取代了遍地开花的小锅炉。又从另一个方面提高了社会整体能源利用率。3、热电连供加调峰热源：即多热源供热系统，在同一个供热管网中的不同位置上，同时存在多个热源。其中最大的一个热源称为主热源，担负基本热负荷，另外一个或几个小的热源称为调峰热源，也叫峰荷热源或者尖峰热源,主要应用于我国三北地区用以应对供热期内的极端气候或主热源的供热量不足。4、热电连供+隔压换热站+热网：为了克服供热区域内地势高差过大带来的设备安全隐患而在系统主管网上设置隔压站的安全措施。避免了直供系统因整个系统高差太大，当系统定压满足系统充水高度时，会导致系统低处热用户和设备承压不足；当系统定压满足低处设备承压时，又可能出现系统高处注不满水的现象。第一 热力站及二次网节能运行 热力站是连接热网与热用户的场所，在供热管网系统中起到热量的转换、调节、分配、计量、检测的作用。热力站作为供热管网系统中的一个中枢环节，它是供热管网系统节能的重要组成部分。因此，热力站的节能运行在供热管网系统节能运行中十分重要。热力站的节能运行应从细节中着手，从热负荷的确定，到调节方式、方法都应经过科学、合理的论证和实践。本手册从八个部分给出了具体的建议和措施。1.1、科学确定供热计划、实现按热量供热热力站的热负荷是供热管网系统中最基本、最重要的数据。准确确定热力站的热负荷使供热管网系统在整个运行期精确供热，保证供热质量，实现供热管网系统的经济运行，节能降耗。通过计算热力站的热负荷可以较为准确的确定热用户所需的热量，实现按需供热，维持热用户房屋的室内计算温度在规定范围内，防止供热热用户出现室温过高或过低，避免热量的浪费。热力站热负荷应根据热力站所供区域范围内的建筑热负荷进行确定，可采用面积热指标法进行计算。首先应确定供热面积和热指标。1.1.1、供热面积及热指标的选取供热面积一般为建筑面积，而热指标的选取需根据建筑保温等级，采暖形式等综合考虑，先分类确定建筑热指标，再进行综合热指标的计算。按照建造年代执行的节能标准不同，划分为非节能建筑热负荷、二步节能建筑热负荷、三步节能建筑热负荷。按热力站供热区域建筑类型不同划分为住宅、居住区综合、学校、办公、医院等11大类。建筑节能等级越高，热指标可相对选取的越低；建筑类型不同，采暖热指标也不同，住宅可相对于公建高些。民用建筑热指标可从热源统计数据和热力站实测数据入手进行分析,通常可采用采暖季平均热指标分析、连续最冷日的计算热指标分析和不同性质建筑的实际耗热量指标分析三种方法。然后不断调整、优化，直到最终获得较为准确的热指标。综合热指标的确定原则是将分类热指标进行加权平均，确定方法可以参照设计采暖热指标，往年的供暖热指标，经过不断的测温修正，获得最优的综合热指标。热力站的供热指标应选取有代表性的建筑参照表1-1及公式进行计算：表1-1：建筑物名称采暖面积/m2年代节能等级朝向供热指标建筑1q1=Q1/F1建筑2q2=Q2/F2建筑3q3=Q3/F3建筑4 q4=Q4/F4合计q0=(q1*F1+q2*F2+q3*F3)/ (F1+F2+F3)表中：q1 q2 q3 q4建筑热指标Q1 Q2 Q3 Q4是供给建筑物的热量F1 F2 F3 F4对应建筑物的取暖面积。q0综合热指标1.1.2、日热负荷的确定为了保证热用户每日所需的热负荷，满足实际运行中所需的热量，同时避免热量的浪费，需每日确定热力站的热负荷，以便下达第二日的供热计划。日热负荷与室外温度、供热面积、热指标、天气等因素息息相关。确定热力站的日热负荷需综合考虑这些因素，可参考表1-2进行计算。表1-2：预报平均气温天气风力日期：热力站名称面积（万平米）热指标（W/平米）光照的修正1风力修正2瞬时热量日计划供热量晴阴4级4级GJ/hGJ11.051.1511.051.1其中瞬时热量的计算公式为：Q=Fq（18-t1）（18-t2）3.6100 123 (1)Q每小时热量 GJh 1光照修正系数F供热面积 万m2 2风力修正系数t1室外平均温度 3下雪修正系数t2室外计算温度 q热指标将各个热力站的热负荷表汇聚到一起，就是热源当日需供的热量，如表1-3。表1-3：热源的日热负荷表预报平均气温天气风力日期：序号热力站名称面积（万平米）热指标（W/平米）瞬时热量日供热量合计1.2、热力站调节方式的确定系统实际运行中存在很多的问题。主要表现为系统冷热不均、失调严重、系统失水、运行中的水、电等能耗严重等，因此合理地对系统进行调节十分重要，使供暖的质量既满足用户的要求，又达到节能运行。由于供热管网系统实际运行中存在很多的问题。主要表现为系统冷热不均、失调严重、系统失水、运行中的水、电等能耗严重等，因此合理地对系统进行调节十分重要，使供暖的质量既满足用户的要求，又达到节能运行，常用二次网的调节方式主要有以下几个方面：1.2.1、常用二次网调节方式的对比分析为了消除水力失衡，需要对供热管网进行必要的调节，二次网的调节方式常用的有：1、只改变供水温度的质调节，质调节水力工况稳定，方便易行，但只改变供水温度而不改变循环流量，浪费了水泵的电耗，不能节电；热网远、近端用户温度有明显的时间差；2、维持供水温度不变，随着室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量以适应热负荷变化的量调节，但操作技术比较复杂，常需变速泵来实现流量调节；3、质量并调。1.2.1.1、质调节常用于热水网。在整个供热期内，热源和热用户的循环水流量保持不变，根据不同的室外温度只改变供水温度。适用于一、二级热网，多用于二级网，为目前国内普遍采用的运行调节方法。缺点：在不同的室外温度情况下，只改变供水温度而不改变循环流量，浪费了水泵的电耗，不能节电；热网远、近端用户温度有明显的时间差。优点：水力工况稳定，方便易行。1.2.1.2、量调节量调节是维持供水温度不变，随着室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量以适应热负荷变化的调节方式。缺点：水力工况稳定性差，实用性差。优点：与质调节方式相比，在供热面积相同的情况下既能节热，又能大量节电。1.2.1.3、分阶段改变流量的质调节由于供热系就是把整个供热期按室外温度的高低分几个阶段，在热负荷较大时采用设计流量，在热负荷较小时采用较小流量。大多地区分为三个阶段，而在每一个阶段内采用保持流量不变的质调节。适用于一、二级热网，应用情况在数量上仅次于质调节。缺点:热网远近端用户温度存在时间差,在热网平衡控制上较量调节稍易实现，比质调节稍难。流量变化不连续，只分几段，故节热同时只部分节电。优点：即在每一个阶段内，水力工况稳定。1.2.1.4、间歇调节间歇调节属于一种辅助的运行调节方式，它在供热期内，不改变网络的循环水量和供水温度，而只减少每天的供热时间。它只作为一种辅助调节措施，在室外气温较高的供暖初期和末期常常与其他几种运行方式配合运行。常见的方式是：在初末寒期，热源为单台锅炉的采用间断运行，热源为多台锅炉的在不同时段减少运行台数，而循环水泵连续运行的方式，即所谓的“停炉不停泵”方式。在严寒期，则采取小时连续供暖的方式。缺点：如果热源达不到额定出力，将不能保证用户的供热质量，难于保证设备满负荷高效率的运行。优点：在室外温度较高的供暖初期和末期作为辅助调节手段来使用，既可以节热又可以节电。1.2.1.5、质量并调在运行调节的过程中，根据室外温度的变化，既改变循环流量又改变供水温度。这种运行调节叫做质量并调。众所周知，根据供热管网系统的特点，在保证供热质量最佳的前提下，对于一个既定的供热管网系统，在不同的室外温度下情况下，都有一个与其对应的最佳的流量和最佳温度（温差）。所以，最佳调节的运行工况是质和量的综合调节。缺点：也存在热网平衡控制上的困难，所以虽然近几年国内供热行业在一、二级热网实施循环泵变频调速变流量运行，进行质和量并调的工程实践项目也较多，但实际运行效果不理想。具体表现是：流量的变化幅度不大，降不下来，运行中的流量多数都是高于设计状态下的计算流量，远远没有达到最佳调节工况的参数状态，循环泵变频调速仅成为解决设备大马拉小车的手段，供热管网系统节能潜力没有真正挖掘出来。最根本的原因是因为缺乏简便、有效的调节热网平衡手段，导致热网循环泵变频调速变流量运行的节能潜力没有充分挖掘出来，阻碍了质量并调运行方法的推广应用。优点：这种质量的并调，一方面达到了最佳的供热效果，另一方面达到了最大限度的降低供热的热耗和电耗。1.2.2、根据采暖方式采用的调节方法 根据上述对各种调节方式的分析，针对不同采暖形式的热用户，确定以下两种调节方法。1.2.2.1、面积收费用户管网调节方式及调节方法由于质调节水力工况稳定，且在热网平衡控制上稍易实现，因此非分户计量用户的调节可采用质调节的调节方式。通过调节电动调节阀的开度，控制二次网的供水温度，以热量控制为目标，以获得良好的供热效果。由于温度的变化存在很大的滞后性，调节效果并不能立刻显现出来，阀门的开度不能一次到位，因此，一个供热管网系统要达到很好的平衡状态，需反复调节几次，最终达到管网热量的平衡。根据每日的日负荷合理的确定当日的流量，避免电能的浪费。质调节的关键是使二次网流量达到平衡。运行中，利用便携式超声波流量计、热表计量小区的表计数据等途径，获取各用户的运行流量，根据各用户的面积、节能状况、系统形式等因素，以实际运行流量来衡量管网水力工况是否平衡。1.2.2.2、分户计量热力站调节方式及调节方法由于分户计量热用户可根据自己室温情况进行主动调节，使得流经分户热计量采暖系统散热器的水流量是随用户负荷情况分阶段变化的，整个供热管网系统负荷是变流量运行。因此可采用以质调节为主的质量并调的调节方式。变流量通常采用两种调节方法：一是通过在系统最不利环路加装压差信号，通过压差信号远传的方式控制循环泵电机运行频率，实现循环泵随室外供热负荷变化变流量调节。优点是通过对不利环路压差信号进行监测，循环泵频率随供热负荷调整较为及时，能够较好的保证供热效果；缺点是前期投入远传设备较多，投资较大。二是通过在热力站进出口侧加装压差信号，通过压差信号控制循环泵电机频率，实现供热管网系统变流量调节，优点是在热力站建设初期统一考虑，投资较小，缺点是因站内压差信号较最不利环路反映时间有延迟，同时压差信号需要根据前期设计、后期运行进行摸索，压差信号准确设定值需要较长时间确定。1.3、供热管网系统管网水力平衡调节方法及步骤1.3.1、管网水力平衡调节的概念及目标1.3.1.1、管网水力平衡调节的概念管网水力平衡调节即通过调整管网系统中各调节设备（阀门）开度，改变管网的阻力特性，在满足管网最不利环路所需资用压头的情况下，将各热用户的运行流量调配至理想流量，即满足热用户实际热负荷需求的流量。1.3.1.2、管网水力平衡调节的目标管网水力工况调节，目的是消除水力工况失调，达到各热用户的热力工况平衡，即各热用户的供热量与需热量达到平衡，各热用户的室内温度均衡的达到设计温度。1.3.2、水力失衡主要原因1.3.2.1、实际系统与设计不符即实际供热管网系统与设计参数不一致（1）工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据，而实际管材的数值与标准是有差别的；（2）由于施工条件的限制，使管路的实际情况与设计情况有很大不同，供热管网在实际运行中不能达到平衡；（3）部分热用户在装修房屋时私自将室内供热管网系统进行了改造 ,或原有住宅进行分户改造的热用户由于室内装修、布置已经定型无法按设计进行改造，因此造成与设计不符 ,系统平衡困难 ,导致水力失调。1.3.2.2、平衡点多调节难度大实行分户供暖 ,每家每户都成为一个平衡点 ,与传统供暖方式相比平衡点要高出很多倍。要想这么多点都调节平衡难度之大是可想而知的。1.3.2.3、原有的水力平衡遭到破坏部分管网建成后。由于新建筑入网供热，使原有的水力平衡遭到破坏；1.3.2.4、调节设备达不到要求 调节手段落后目前很多分户供暖系统中没设调节阀 ,即使装设调节阀的供暖系统由于所选用的阀门质量、精度达不到要求 ,调节时误差很大。因此在实际运行中进行水力平衡调节时很难达到满意的效果，另外目前我们的调节方法还是凭经验人工手动调节阀门。实行分户供暖后由于平衡点多 ,各平衡点的水流量相对较少 ,所以要求调节精度更高。因此我们在调节中往往是这一点刚调平衡 ,另一点又失衡 ,顾此失彼。1.3.2.5、不同采暖形式共网运行个别地板辐射采暖用户与散热器采暖用户共网运行，因两种采暖方式设计参数差异，造成管网水力失调。1.3.3、供热管网系统衡量管网水力平衡的标准用户室温达到设计温度是衡量管网水力工况平衡最终标准。通过入户测温、用户走访、热线反馈、远程室温采集等途径，收集用户室温资料，以用户室温来衡量管网水力工况是否平衡。1.3.4、管网水力平衡调节的方法和步骤1.3.4.1、管网水力工况调节需要的基础技术资料A、用户资料：以热力站单一环路为单位，明确各分支热用户的负荷大小、用热性质、室内采暖系统形式、建筑节能状况（包括建筑年限、门窗形式、朝向等）。B、管网资料：以热力站单一环路为单位，绘制管网分布比例图，明确管网走向、相对距离、保温现状、管径、负荷分布、井室位置（包括井室内的阀门、除污器等设备类型和规格）；根据管网负荷分布图，经过水力概算确定管网的最不利环路并进行标注。C、热力站资料：对于二次管网的调节，热源资料即明确热力站内各环路的换热器、循环泵、补水泵等主要设备的容量及实际运行参数。1.3.4.2、管网水力工况调节的方法及步骤A、站内设备运行工况检查在进行管网调节前，记录站内循环泵的流量、实际扬程、供回水温度等运行参数，对站内设备运行进行检查，保证循环泵流量、扬程在额定范围内。B、管网初步调节（） 管网初步调节方法：在管网系统中，利用红外测温枪、双金属温度计等途径，获取管网系统中各分支用户的回水温度，以各用户的回水温度来衡量管网的水力工况是否平衡。用户回水温度是循环水在用户系统中散热量多少的体现，在热用户系统形式、能耗指标接近的情况下，回水温度的平衡是用户热力工况平衡的体现，因此可以作为衡量管网水力工况平衡的间接依据。由于温度的变化存在很大的滞后性，调节效果并不能立刻显现出来，阀门的开度不能一次到位，因此，一个供热管网系统要达到很好的平衡状态，需反复调节几次，最终达到管网水利工况的平衡。（） 管网采用质调节方法的具体操作如下：(a).在各分支、入户井室内，确定管网调节测温点，测温点的选取要求具有一致的规律性，一般选取在阀门以里（即靠近用户一侧），对于测温点处的管道保温，要进行有规则的切割，在温度测量后，能够恢复。(b).利用红外测温枪（或其它测量工具）对各分支井室的回水温度进行测量。对比其差异，根据各分支回水温度的差异对各分支阀门进行开度调节，并在管网调节档案上作相应记录，通过测温、调节的反复进行，使各分支回水温度趋于一致。(c).在各主要分支管网趋于平衡的基础上，进行各单独建筑物分支、单元入户井室的调节，方法与主要分支管网的调节方法一样，通过反复调节，使各单独建筑物分支、单元入户井室内的回水温度趋于一致。()、管网采用量调节方法的具体操作：(a).根据前期设计，对分支管道、用户室内系统管网阻力进行综合测算，确定各个分支满足供热流量需要的压差。(b).在井室内对平衡阀进行操作，按照计算的管网压差，利用专用工具，对平衡阀进行调整，直至平衡阀指针指示到设定压差。利用红外测温枪对回水温度进行测量，对平衡阀开度进行适当调整，使各分支回水温度趋于一致。(c).在各主要分支管网趋于平衡的基础上，进行各单独建筑物分支、单元入户井室的调节，方法与主要分支管网的调节方法一样，通过反复调节，使各单独建筑物分支、单元入户井室内的回水温度趋于一致。C、管网精细调节因为在同一热力站或环路中，各热用户的建筑形式、节能状况、用热性质、室内采暖系统形式、房屋维护结构状况、朝向等因素存在差异，导致各热用户的需热指标是不一样的。这样，在同一环路共网运行的情况下，即同样的供水温度情况下，各热用户的所需的单位面积流量存在差异，即在满足用户需热量的情况下，各热用户的回水温度也会存在差异。因此，在同一环路中，各分支、用户的回水温度趋于一致，不能表明各热用户的热力平衡，需要对各用户之间存在的差异性进行精细调节。()、管网精细调节方法：目前获取用户室温的方法有人工入户测温、远程无线室温采集手段，同时可以通过检查入户热计量表参数、超声波表计测量用户流量等手段，间接对用户室温进行衡量。利用上述手段得到的结果指导管网调平工作。()、管网精细调节步骤（a）. 在根据各分支、用户的回水温度进行调节平衡的基础上，利用各种可能获取用户室温的手段，获取特殊用户的全面的室温信息。（b）. 根据实际室温与设计室温之间的差异，对特殊用户的分支阀门进行重新调节，直至满足用户的室温要求。（c）. 对特殊用户的运行流量进行测量，对比其与设计流量的差异进行调节，直至满足用户的室温要求。D、管网水力调节修正管网水力工况调节是一个循序渐进的复杂过程，通过管网的精细调节对管网初步调节进行验证，并根据精细调整，适当对主分支阀门开度进行修正，管网水力调节需要反复的进行，直至使用户室温达到设计温度，同时每次进行调节时，要求在管网调节档案上做好各项记录，对比分析每次调节后，各项参数的变化。E、管网水力平衡调节档案的建立和应用()、管网运行调节档案（如表2-4），即以某一环路为单元，对整个管网系统、用户信息、调节过程的数据记录、用户供热质量等信息、数据进行整理、归档，作为指导热力站运行的一项技术资料。()、管网调节档案的建立。针对热力站单一环路建立单独的管网运行调节档案本，在管网调节过程中，对操作的阀门开度、日期、调节后的回水温度、调节后流量进行详细记录，具体详见管网运行调节档案卡。()、管网调节档案的应用。通过建立管网运行调节档案，目的是使复杂的管网平衡调节工作规范化、程序化，根据管网调节档案指导管网调节工作，逐步缩短管网平衡调节的时间，消除管网系统的水力工况失调，消除用户的冷热不均现象，达到真正意义上的热力平衡。表1-4：管网运行、调节档案 井室编号（名称）井室内设备明细井室工艺系统示意图运行、调节记录日期操作设备调节后阀门开度调节后流量温度、压力记录井室内阀门等设备运行状况操作人备注1.4、热力站运行参数的确定如何科学合理的确定热力站的运行参数直接关系到供热管网系统的稳定性及供热成本的经济性，是热力站能否节能运行的关键。1.4.1、系统定压点的设置热水采暖系统中定压点的选择十分重要，它直接关系到系统中各点动态压力的高低及系统运行的效果。定压点的设置原则为：所有运行工况及非运行工况下，保证系统内的水不倒空，不论动态还是静态都保持恒定。根据实际情况，定压点一般设在：循环泵的吸入口（特殊情况下也可以在其他位置），可在除污器前后，也可在集水器上。定压点处的压力值可按下式求出：P 10H + PP定压点压力值，kPaH定压点与系统最高点之间高度差，mH2OP定压值许可的波动值，可取50-70 kPa1.4.2、定流量系统流量的设定原则定流量系统是系统中水流量是恒定不变，通过改变供回水温差来满足末端负荷变化要求的系统。通过采用合理的运行方式来满足热用户需求。1.4.2.1、定流量系统的运行方式供热管网系统中存在“大流量，小温差”及“大温差，小流量”两种运行方式。“大流量，小温差”运行方式可以提高单、双管室内采暖系统和网路的水力稳定性;减少网路散热损失，节省燃料耗量;改善最不利环路用户室温。但不能解决冷热不均的现象和水力失调问题，且大流量运行使循环水泵扬程远远大于系统的阻力，循环水泵长期在超轴功率且低效率工作，造成电能的巨大浪费。 “大温差，小流量”的运行方式，能够提高循环利用率，大幅度节约循环电能消耗，是一种理想的供热循环方式。同时配合使用均流阀、锁闭流量阀和差压阀可保证各种采暖形式（地暖、散热器）的热用户的需求，同时可最大限度地减少设备投资和运行费用，做到节能减排，且调试简单，易于掌握，用工较少。因此在满足用户的热负荷同时应尽量降低流量，采用“大温差，小流量”的运行方式。1.4.2.2、流量的设定系统的流量与热量、与采暖方式等因素密切相关。采暖方式的特点不同，所需供水温度不同，流量随之不同，目前普遍采用的采暖方式主要有散热器、地暖及风机盘管。传统的散热器采暖水容量大，热稳定性好，但供水温度较高，易出现水力失调；地板采暖方式热舒适性高，温控器精确的调控，使室内温度在用户控制之中，供水温度较低，热损失小，可节约能源。但地暖达到设定温度所需时间较长；风机盘管可以调节风速，从而调节热量，可满足不同位置用户的需求，且从启动达到设定温度所需时间较短，利于节能，但管网结垢、腐蚀较严重，舒适度度低。从供水方面来讲散热器片采暖供水温度一般在60以上，地板采暖普遍采用5055之间，风机盘管不应超过60。流量的确定可参考下式进行计算：G=Q*1000/4.1868*tG流量， t/h Q小时热量， GJ/h4.1868水的比热 t设计供回水温差， 散热器的设计供回水温差一般为2025，地暖的设计供回水温差不超过10。因此，在热负荷相同的情况下，根据上式可知使用地暖的热用户所需的流量要大于使用散热器的热用户所需的流量。1.4.3、变流量系统压差的确定原则及方法1.4.3.1、变流量系统压差的确定原则在变流量系统中,采用定压差技术,可以避免系统不同部位流量调节的相互干扰，从而实现动态水力平衡。变流量系统压差的确定原则为：需满足末端用户的最大资用压头。即末端用户的控制压差P1应等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失，并且包括户用热表和锁闭调节阀的阻力，但P1应小于等于30kPa。1.4.3.2、变流量系统压差的确定方法变流量系统压差的确定方法：一是通过远传控制系统监视末端用户热力入口处供回水压差，供回水压差需满足末端用户的资用压头。二是通过水力计算确定热力站的出口压力，热力站的出口压力应大于等于从热力站到末端热用户之间的管网损失与末端热用户资用压头之和。1.4.4、二次网供水温度的确定在不同的室外温度下，要保持一定的室内温度不变，则应有对应的供回水温度。根据供热调节基本公式，可得到供热调节供回水温度计算的通用公式。随着室外温度tw的变化，确定二次网的调节方式后，二次网供水温度可按下列公式求出。tg供水温度 th回水温度tgj供水温度 thj回水温度tn室内计算温度 tw室外温度twj设计室外温度 B散热器传热系数公式中的指数 相对流量由公式可见，随着室外气温tw的升高，应降低供水温度tg。依据此公式计算二次网的供水温度，可同时既节电又节热。二次网的供水温度是供热指标的参考值，具体以日下达的供热量计划为准来对供水温度进行修正。1.4.5、热力站经济运行参数设定表热力站经济运行的参数可按表1-5计算、填写。此表中的参数依照上述原则及公式进行选定及计算。当设计供回水温度为85/60时，温度曲线如图1-1所示。表1-5：热力站经济运行参数表供热面积室外平均温度热指标热量流量压差温度曲线万M2W/m2GJ/ht/h kPa注：质调节可不填写压差；量调节可不填流量图1-1 质调节的供回水温度曲线1.5、热力站节能运行的检查热力站是传递、分配、控制、集中计量及检测供给热用户热量的场所。热力站内装有与用户连接的有关供热设备、阀门及仪表。热量的需通过换热器、除污器等设备，变成热用户所需的参数及数量，才能到达用户家。为了确保热力站设备设施各项性能完好，提高供热质量、保障运行的经济性，应经常检查热力站的设备设施，以便及时进行设备维修、维护工作。1.5.1、热力站节能检查内容1.5.1.1、换热器的检查A、换热器运行状态的检查换热器容器密封性能良好，无泄漏现象。各种测量仪表显示是否准确，自控系统仪表与就地仪表显示测量数值是否一致。安全装置和计量器具是否在规定的使用期限内，其精度是否符合要求。旋塞手柄是否处在全开位置，弹簧式安全阀的弹簧是否有锈蚀。B、换热器节能运行的检查检查操作条件，如：操作压力、温度、效率是否在操作规程规定的范围内。检查温度计、压力表、计量用的衡器及流量计是否保持完好状态。如：压力表的取压管有无泄漏和堵塞现象；填写节能检查表（表1-6）表1-6：换热器1换热器2换热器3换热器4一次侧进水温度一次侧出水温度二次侧回水温度二次侧出水温度一次侧进口压力一次侧出口压力二次侧进口压力二次侧出口压力若换热器一次侧进水温度正常，但回水温度过高，要检查换热器是否短路、是否有损坏；若换热器前后压差大于设备设计压差时，检查换热器是否堵塞。如果堵塞要及时对换热器进行清理。1.5.1.2、除污器的检查检查除污器进出口压差是否在规定的范围内（0.05MPa），若除污器进出口压差大于规定值，检查除污器是否堵塞；若除污器进出口压差小于规定值，检查除污器是否存在零件损坏。1.5.1.3、泵类检查循环泵、补水泵在设定工况下运行，运转活动部件声音良好，电机工作在设定状态，电机温度良好，无过流现象。1.5.1.4、各项设备检查所有设备在运行期间，必须外观整齐、无破损，各种测量仪表显示是否准确，自控系统仪表与就地仪表显示测量数值显示一致，定期对超压泄水设备进行校验。1.6、供热效果分析热力站采取了节能措施运行后，供热效果如何，管网是否平衡，热指标的确定是否合适，修正是否合理，调节方式、方法是否合理等。要确定这些就需要及时对用户进行室内测温，掌握第一手资料，对供热效果进行评价，以便及时调整。1.6.1、室温监测的周期为了能正确评价供热质量，根据用户室内温度情况，指导供热运行调整，提高经济效益，应经常进行室内测温。室内测温的周期应不低于十天，有条件的可以使用无线测温系统，以便及时指导生产。1.6.2、测温布点原则选取的测温用户必须具有代表性，根据距离热力站远、中、近，用户所在楼层位置高层、中间层、低层及边层用户兼顾的原则合理分布测温点。选取的测温用户数量必须真实反映热力站整体供热效果，选取的测温用户数量不小于热力站总户数的5%。1.6.3、入户测温具体要求1.6.3.1、在测量前应密闭门窗20分钟以上，测温点应选择在居室中间部位，顶棚与地面垂直距离的1/2处，测温仪应指向居室不同方向（比如暖墙壁和冷墙壁）分别测量，持续测温时间不少于30分钟，取其平均温度为测定温度； 1.6.3.2、各居室均应测量，取其平均温度作为评价依据； 1.6.3.3、为减小对用户正常生活的影响，测温时间应选择在8时至18时间进行。 1.6.3.4、每月测温不小于三次，测温时间间隔应保证当月均匀分布，根据实际情况，每次的测温时间可前后浮动3天，累计计算平均温度； 1.6.3.5、测温应进行相应的书面记录（表1-7），包括用户详细资料，测温时间，室内温度，室外温度；并由用户和测试人签字，由公司留存。表1-7：室内测温表 小区名称 测温日期室外温度高中低室外温度高中低阳面房号阴面房号温度用户签字用户签字房号房号温度温度用户签字用户签字1.6.4、室温统计分析表得到室温监测的结果，应及时进行分析，才能更好、更及时的指导生产。室温统计分析表如表1-8。表1-8：室温统计分析表平均室温合格高温不合格低温不合格数据点数个数据比例%分类统计分析结果位置分析远端平均温度中端温度近端温度保温等级分析一级平均温度二级平均温度三级平均温度房屋朝向分析顶层平均温度中间层平均温度边层平均温度采暖形式分析散热器平均温度地暖平均温度1.6.5、室温监测结果对热指标的修正及时收集室内测温结果，并把数据进行整理和分析，根据每个小区的平均温度判断该小区所供的热负荷是否合理，及时调整热指标，达到按需供热，以节约能源；根据室温合格率，检验管网是否平衡，可指导调网。1.7、统计报表热力站指标消耗统计报表根据热力站的指标消耗统计报表（表1-9,1-10,1-11），定量、定性的分析每日、每月及每年的运行参数。建立分析诊断的常态机制。及时发现问题，消除偏差，不断提高供热的经济行。定期分析各项指标完成情况，对照各指标的计划值，分析存在差距，采取相应措施，不断降低供热能耗。也可实行对标管理，与同类型其他企业进行对比，找出差距，不断改进，保证热力站的节能运行。表1-9：热力站指标消耗统计日报表指标供热面积平均气温度日值供热量度日单耗值万平米耗热耗电耗水耗电量电单耗耗水量水单耗万平米GJGJ/万m2GJ/万m2Kwhkwh/TKg/本月计划日完成累计完成计划比同期完成同期比备注表1-10：热力站指标消耗统计月报表序号指标名称单位本 月计 划本 月完 成计划比%本年本月止累计完成上年同月止累计完成累计比同期增减1供热面积万平米2供热天数天3月平均气温4度日值5度日值耗热单耗GJ/万m26总供热量GJ7万平米耗热GJ/万8耗水量T9水单耗Kg/10耗电量kwh11电单耗kwh/备注：表1-11：热力站指标消耗统计年度报表序号指标名称单位本 年计 划本 年完 成计划比%上年完成同期增减1供热面积万平米2供热天数天3月平均气温4度日值5度日值耗热单耗GJ/万m26总供热量GJ7万平米耗热GJ/万8耗水量T9水单耗Kg/10耗电量kwh11电单耗kwh/备注：1.8、热力站节能综合指标考评热力站是整个热网系统中最核心的环节，它将一次侧蒸汽或高温水通过热交换器换成可以直接进入用户末端的采暖热水。经过近几年各种技术的不断成熟，目前供热行业内无人值守技术得到广泛推广和应用，为热力站的节能工作提供了有效的技术保障，为了使热力站达到规范运行，降低热力站水、电、热各项指标，达到节能降耗目标，特对热力站各项指标进行规范考评，具体如下：1.8.1、考评组织机构组成热力站指标考核由专业技术小组进行考核，考核小组成员必须熟悉热力站运行规程，具有各项数据分析统计能力，对热力站经常出现问题能够熟练处理解决。1.8.2、考评原则针对热力站各项指标，用户室温合格率为首位考核指标，对热力站其他节能指标一票否决权，在用户室温合理率达到合格的基础上，针对各项指标完成情况进行有效考核，对于使用年限较长或多次维修的设备，具体运行参数考核指标可按照最初设计参数标准做适当调整。1.8.3、考评内容热力站节能考评分为用户室温合格率、站内设备运行工况、运行各项参数及热力站水质四项，具体考评内容详见附表：附表1：热力站运行考评标准换 热 站 运 行 考 评 标 准指标名称评 判 内 容1用户室温合格率通过人工测温、无限室温采集等手段，选取具有代表性的距离热力站远、中、近，供热楼层高、中、低的用户进行测温，每周测温户数不小于热力站供热总户数的10%，室温在18（正负2）区间视为合格，每周室温合格率不低于 %。2热力站设备运行工况所有设备在运行期间，必须外观整齐、无破损。各种测量仪表仪表显示是否准确，自控系统仪表与就地仪表显示测量数值是否一致。各类阀门开关灵活，阀门关断性能良好。换热器、除污器达到指定运行参数。超压泄水设备运行正常。循环泵、补水泵在设定工况下运行，严禁出现循环泵、补水泵过载运行。循环泵、补水泵声音、电机温度是否正常。二级网管网平衡情况，管网主分支、次分支阀门调节情况，并由详细管网调节记录。3 热力站运行参数流量：热力站在满足用户供热效果的情况下，尽量降低二次网流量，提高供水温度，在热力站有多台换热器的情况下，合理匹配单台换热器流量，使各台换热器之间达到水力平衡。温度：热力站二次网供回水温差不小于 ，站内多台换热器，换热器之间供水温度差不大于 。压力：热力站站内设备压力损失不大于设计压差，除污器、换热器前后压差大于设备设计要求时，及时对设备进行清理。水指标：热力站电指标必须低于 吨/。外网系统在发生管网泄露，热力站在补水量突然增大时，热力站站长组织人员进行泄漏点查找。电指标：热力站电指标必须低于 kwh/。热力站循环泵、补水泵实现变频控制，循环泵采取定二次网供压运行方式，补水泵采用定压补水方式控制。热指标：热力站电指标必须低于 gj/。定流量气候补偿质调节(流量恒定，根据室外温度变化调节一次网供水流量来控制二次网供水温度)，以上一年度实际完成热量为本年度供热指标，热量指标考核依据室外气温予以调整。4热力站水质水质标准：悬浮物 mgL总硬度 mgLPH值 溶解氧 mgL第二章 集中供热管网系统一次网节能运行随着城市热电联产和城市集中供热的不断发展，城市供热面积急剧扩大，供热管网逐步向大型管网或是超大型管网方向发展，管网规模越发巨大，管网口径逐渐加大、长度逐渐加长，管道部件逐渐多，主支线增多、个别区域形成环网和多热源联网的格局，管网的复杂性增加，为管网的调节增加了较大的难度。但另一方面随着热网自控技术、高压变频技术的发展及无人值守换热站技术的推广，在技术上为供热管网运行调整提供了更加先进、便捷的手段，因此需要对传统的供热管网运行调节方法和手段进行必要的梳理和分析，进一步提高运行调节水平，达到节能降耗的目的。2.1、一次网运行调节的目的2.1.1、调整管网平衡，保证供热效果的一致性通过各种调节手段使各换热站的供热量与热用户热损失的变化相适应，最终保证热用户室内温度达标，避免冷热不均的现象。2.1.2、精细化调节，实现热量的按需分配根据外界气温变化及时准确的确定用热负荷，精确制定用热计划，保证管网输送热量和供应热量和实际需求负荷的良好匹配，防止热量过度供应造成不必要的损失。2.1.3、优化运行方案，实现经济运行通过优化管网运行的温度、压力、循环流量，提高管网经济运行，减低管网的能量消耗。2.2、一次网运行中常见的问题2.2.1、一次网循环流量偏大，造成耗电量直接增加。2.2.2、一次网最不利环路资用压头过大，增加了不必要的电力消耗。2.2.3、一次网不平衡，主要体现在热量供需失衡方面，供热量过多造成能源浪费；供热量过少造成供热效果不理想。2.2.4、一次网过度调节造成管网运行工况波动。2.3、一次网经济运行调节原则2.3.1、以热量平衡为最终目的的调节方式实现热量的按需分配由于现在采用集中供热的地区，采暖期持续时间比较长、室外温差的变化大等的影响，对供热工作的质量、安全、可靠性都提出了较高的要求。为了保证冬季供热质量和供热管网的经济稳定运行，就必须对供热管网进行科学合理的调节，以使供热量和耗热量间维持平衡。当前普遍存在的问题在于集中供热管网系统的供热量与建筑物的实际需热量不相符，造成区域过热或室温不达标，为了解决这一弊端，我们必须做到科学合理的调节，则既可以保证环境的舒适，又可以节约大量的燃料,达到供、需平衡的目的。2.3.2、以“大温差、小流量”的运行方式，降低耗电量长期以来，集中供热管网的调整一直处于比较粗放的管理状态下，对经济调节的重要性认识不高，同时因为供热管网系统一直比较简单，设备可调节性能差，没有较好的控制手段，给调试人员和用户都带来很多的不便，因此长期以来集中供热管网系统的一级网大多采用以调节供水温度为主的质调节手段，这种调节方式原理简单，操作网路水力工况稳定，但造成了大量电能浪费。通过采用“大温差、小流量”的运行方式，可直接降低一次管网的电量消耗。另外通过采用“大温差、小流量”的运行方式，提高了供热管网系统一级管网的输送能力，保证了一级管网以高参数运行，降低流量的同时也改善了管网的沿途阻力，进而提高了一级管网最不利环路末端热力站的可利用的资用压头，使管网的可调节能力得到提高。以承德市集中供热管网系统2011年1月和2012年1月的运行数据为例（表2-1）：表2-1：运行日期2012年1月2011年1月供热面积（万）1006.82928平均供水温度（）111.795.13平均温差（）64.246.74一次网平均流量(T/H)51305850循环泵耗电量（KWH）12136401676113耗电单耗（KWH/万）1205.41806.2通过以上数据对比可以看出，随着供热面积及用热负荷的增加，通过控制一次网循环流量，逐步拉大一次网供、回水温差，2012年1月一次网循环水耗电单耗较2011年1月降低达到33.3%，节电效益非常可观。2.3.3、科学合理的确定供热指标并根据气温变化及时完善修正集中供热管网系统的热负荷是研究集中供热方案、制定集中供热规划、确定集中供热管网系统型式、决定热源供热设备规模、计算供热管网直径以及拟定集中供热管网系统调节方式和运行制度的基本依据。因此，无论是供热管网系统的设计阶段还是运行过程中热网的调节阶段，对各换热站热负荷的数量、性质及其参数必须进行详细地调查和准确计算。通常采用概算指标法来确定各类热用户的热负荷，此项工