浅析计量供热的调节技术及控制系统

1、浅析计量供热的调节技术及控制系统 浅析计量供热的调节技术及控制系统 1、前言 根据可持续开展战略的节能需要和现行供热收费体制的改革需要。计量供热已被列入供热事业开展舶重要议事日程，推广计量供热的根本目的是理顺供热事业在市场经济条件下的供求关系，表达“热的商品属性，并激发热用户和供热运行管理单位节能的源动力。 计量供热的调节手段是温控阀，节能是以温控阀的技术节能和住户的行为节能来实现。温控阀的调节机理是通过调整流经散热器的水流量从而调节室内温度；对于某一稳定运行状态下的热力系统，其中任一温控阀的动作都将对整个系统产生影响使之偏离原稳态并通过其他温控阀和调节机构使系统获得一个新的稳定状态，因此，计

2、量供热的调节机理本身就是变流量。笔者认为这种人为划分变流量和定流量系统是一个误导，所谓定流量系统只是一种调节技术不完备条件下的过渡性表述。 2、运行调节和计量供热的关系 21运行调节 热水供暖系统根据室外气象条件的变化进行调节，称为运行调节，运行调节的目的在于使用户散热设备的放热量与用户热负荷的变化相适应。集中运行调节的方法主要为质调节、量调节和分段改变流量的质调节，质调节是保持热用户的循环水量不变，通过改变系统供水温度来调节热负荷；量调节是保持热用户的供水温度不变，通过改变系统循环水量来调节热负荷。从节能机理来分析，质调节可节煤，量调节可节煤和节电。运行调节是基于室外天气温度而节能的调节手段

3、。 22计量供热 计量供热的调节手段是温控阀，温控阀的作用原理是通过波纹管膜盒感知室内温度变化而推动执行机构来调节流经散热器的水流量，其节能依据为温控阀本身的技术节能和热用户的行为节能。根据温控阀调节即为变流量系统的表述，量调节是惟一适应计量供热的运行调节技术。 2.3运行调节和计量供热的关系 计量供热与运行调节的目的相同，调节机理类似，尤其是技术节能，唯一区别在于运行调节基于室外温度而计量供热基于室内温度，只有行为节能才是运行调节所面临的新问题。 根据运行调节和计量供热的变化规律分析，室外温度的变化居于主导地位，因此，供热调节控制应抓住主要矛盾，建立以运行调节(含技术节能)为主、行为节能为辅

4、的根本调控模式。 3、量调节技术 31运行调节量调节技术 量调节技术需要根据每天每时刻的室外温度进行计算以确定当时的供暖循环流量，计算过程复杂，调节手段精密，因此，锅炉系统控制必须由计算机来完成。在调整流量的方法中，考虑到变频调速器具有良好的节电效果，应采用变频调整器作为量调节的控制手段。 量调节的调节程序为：根据室外温度确定当时的热负荷，依据量调节公式得到当时锅炉或换热站的循环流量及回水温度的计算值，调节水泵频率使循环流量及回水温度的计算值，调节参量为锅炉或换站的出水温度回水温度的设定值与实测值的差值进行调节，同时确定当时的循环流量；热负荷的调节方式为：根据回水温度计算值与实测的差值调节炉排

5、转速；依据风煤比方式调整鼓引风机频率式开度 量调节的循环量是不断变化的，每个热力人口(直接供暖)或换热站(间接供暖)的调控方式应根据流量分配或回水温度来实现。调整流量分配：在每个热力人口或换热站安装电动调节阀和流量计，电动调节阀的控制信号和流量信号输送至锅炉房控制室，控制系统根据当时的循环流量确定每个热力入口或换热站的分配流量，通过电动调节阀调节流量至分配值；控制回水温度：在每个热力入口或换热站安装电动调节阀和回水温度检测仪表，电动调节阀的控制信号和回水温度输送至锅炉房控制室，控制系统根据当时计算回水温度与实测回水温度的差值，通过电动调节阀调节流量使回水温度至计算值。 32计量供热采用量调节技

6、术的必要性 321计量供热需要提高供水温度 实行计量供热所面临的问题为：供暖费用与供热量挂钩，热用户具有自主选择室内温度的权利，家中有老人或病人的用户所需要的室内温度必然大于18度，现有供暖系统是以室内温度18度为标准进行设计的，暖气片设置不能提供室内温度超过18度的供热量；计量供热的一种热表形式是蒸发式热分配计：供热量是根据热分配计内的液体蒸发量来表达的，由于液体蒸发温度是定值，因此，对供水温度要求有一个下限，否那么将影响计量供热分配计量热的准确性和公正性。综上所述，计量供热要求供热系统和调节技术应具有较高供水温度的特性。 3.2.2现有供暖系统和调节方式不能满足计量供热的要求 近几年来，由

7、于节能建筑的兴建和传统的供暖设计偏于保守，设计参数为9570度的供暖系统在最冷天只需供到70多度就完全可以满足室内温度18度的要求，大流量小温差的运行方式提高供水温度已成为不可能，同时，质调节系统在室外温度较高的情况下必然造成供水温度过低。 3.3适应计量供热的量调节技术 3.3.1压力或压差控制不适合我国供暖特点 目前，国内专家学者对于变流量控制系统推荐采用供水压力或供回水压差控制，这两种方式都以最不利环路作为控制点、这两种控制方法在国外已很成熟，但我国开展与国外不尽相同，国外的居住规模和供热规模特点为：以热电联产为主，供热网庞大，多同时供给生活热水，流量变化较大，但居民区较分散，规模较小，

8、我国的特点是：以锅炉供暖为主，独立锅炉房供热规模较大，单纯供热，多采用间接供暖，居民区域集中。因此，压力或压差控制方式未必适应我国供暖规模和系统特点，我们应探索适合我国供暖特点的供热调节控制方式。 3.3.2量调节是直观反映需热量且充分节能的调节技术 对于供热调节控制，从技术手段分析，越直接其可靠性越大，越间接其准确性越小，压力或压差控制是根据调整温控阀导致热力入口的系统阻力变化，依据压力或压差与系统阻力的变化规律进行调节，与需热量并无直接关系。 3.4回水温度控制技术 供热调节控制的根本模式应以运行调节为主、行为节能为辅，因此，回水温度应根据运行调节的要求进行设定。回水温度控制技术是根据回水

9、温度变化来调节阀门以控制系统流量，控制标准是根据当时的室外温度和量调节公式所确定的回水温度，其技术措施为： 3.4.1集中控制 在供热系统每个独立热力入口安装电动调节阀和回水温度检测仪表，将回水温度信号反应到锅炉房控制室，调节依据为量调节计算回水温度与该热力入口实测回水温度的差值，以此驱动电动调节阀工作。 3.4.2局部控制 局部控制是一种粗放型调节，是以牺牲节电潜力减少设备初投资的过渡方式。选用温度控制流量的自动调节阀门，回水温度的设定值可根据。 4量调节设定参数 4.1室外温度 针对我国供暖特点，庞大的供暖系统导致热情性较大，如以适时的室外温度作为调节依据，必然形成热滞后使用户室内温度偏离

10、实际使用需要，因此，应根据天气预报的室外温度和人的活动规律设定室外温度变化曲线，为了防止热负荷和循环流量波动过大影响锅炉运行效率和系统水力平衡，笔者推荐采用上、下限平均温度的计算方法，相应计算公式如下： twg、twd为天气预报的最高温度和最低温度 (1)室外平均温度twp：(twg十twd)2 (2)上限平均温度twpg：(twg+twd)2 (3)下限平均温度twpd；(twg十twd)2 此种计算方法只考虑室外温度，未能如实反映天气变化情况，因此，应在下雨、下雪及三级以上大风的条件下，对上、下限平均温度各降低一度来进行修正。 考虑中午太阳直射得热和人的活动规律，根据笔者的运行实践，推荐采用的室外温度分布曲线如下：5：009：00和17：002l：00采用下限平均温度：10：00-15：00和22：003：00采用上限平均温度；为防止锅炉升温过快炉膛后部带火，升温时间定为两小时，15：0017：00和3： 005：00为升温时间，9：0010：00和21：00 22：00为降温时间 4.2出水温度和循环水泵调节频率下限 在应用变频调速器调整循环水泵时，随着频率的降低，减少流量的同时扬程也在降低，为保证锅炉出水压力不低于运行要求，水泵的运转频率不能无限制地降低，另从锅炉运行的平安性考虑，出水温度不宜过高以提高停电时的自保能力。根据运行实践，笔者推荐量调