第11章 热水供热系统的集中运行调节 ppt课件

1、第十一章第十一章 热水供热系统的集热水供热系统的集中运转调理中运转调理第十一章 热水供热系统的集中运转调理11-1 11-1 概述概述l 运转调理是指当热负荷发生变化时,为实现按需供热,而对供热系统的流量、供水温度等进展的调理。热水供热系统的热用户，主要有供暖、通风、热水供应和消费工艺用热系统等。这些用热系统的热负荷不是恒定的，假设供暖通风热负荷随室外气候条件：(主要是室外气温)变化，热水供应和消费工艺随运用条件等要素而不断变化。为保证供热质量，满足运用要求，并使热能制备和保送经济合理，就要对热水供热系统进展供热调理。第十一章 热水供热系统的集中运转调理 根据供热调理地点不同，供热调理可分为集

2、根据供热调理地点不同，供热调理可分为集中调理、部分调理和个体调理三种调理方式。中调理、部分调理和个体调理三种调理方式。 l集中调理在热源处进展调理；l部分调理在热力站或用户入口处调理；l个体调理直接在散热设备 (如散热器、暖风 机、换热器等)处进展调理。第十一章 热水供热系统的集中运转调理 对于仅有采暖热负荷的热用户，可采用集中调理，对于仅有采暖热负荷的热用户，可采用集中调理，而对于具有多种热负荷如供暖而对于具有多种热负荷如供暖 通风通风 生活热水往生活热水往往采用以集中调理为主，部分调理为辅的综合调理。往采用以集中调理为主，部分调理为辅的综合调理。 集中供热调理的方法，主要有以下几种：集中供

3、热调理的方法，主要有以下几种： 1. 量调理量调理改动网路的循环水量很少单独运用改动网路的循环水量很少单独运用 2质调理质调理改动网路的供水温度，流量不变改动网路的供水温度，流量不变 3分阶段改动流量的质调理；分阶段改动流量的质调理； 4间歇调理间歇调理改动每天供暖小时数；改动每天供暖小时数； 5质量质量流量混合调理流量混合调理即同时改动网路供水温即同时改动网路供水温 度和流量。度和流量。第十一章 热水供热系统的集中运转调理11-2 供暖热负荷供热调理的根本公式供暖热负荷供热调理的根本公式 供暖热负荷调理的主要义务：维持供暖房屋的室内设计温度。 根据第一篇供暖工程各章所述，在供暖室外计算温度为

4、 ，散热设备采用散热器时，那么有如下的热平衡方程： 123QQQ1()nwQq V tt 11-1 11-2wt第十一章 热水供热系统的集中运转调理3()/36004187()/3600 1.163 ()ghghghQGc ttG ttG tt 2()p jnQK F tt 11-411-3第十一章 热水供热系统的集中运转调理式中 建筑物的供暖设计热负荷，W； 在供暖室外计算温度 下，散热器放出的热量，W； 在供暖室外计算温度 下，热水网路保送给供暖热用户的热量，W； 建筑物的体积供暖热目的，即建筑物每1m3外部体积在室内外温度差为1时的耗热量,w/m3； 建筑物的外部体积，m3 ； 供暖室外

5、计算温度，； 供暖室内计算温度，；1Q2Qwtwt3QqVwtnt第十一章 热水供热系统的集中运转调理 进入供暖热用户的供水温度，；如用户与热网采 用无混水安装的直接衔接方式(如图810a)，那么热网的供水温度 ；如用户与热网采用混水安装的直接衔接方式(如图810b、c、d)，那么 ； 供暖热用户的回水温度，；如供暖热用户与热网采用直接衔接，那么热网的回水温度与供暖系统的回水温度相等，即 ； 散热器内的热媒平均温度，； 供暖热用户的循环水量，kgh；c 热水的质量比热，G；4187Jkg； 散热器在设计工况下的传热系数, w/m2； 散热器的散热面积， 。ht2htp jtGKF2m第十一章

6、热水供热系统的集中运转调理gt1gt1gt 散热器的放热方式属于自然对流放热，是温差的函数，它的传热系数具有 的方式，其中b是由散热器的几何条件限制的，如就整个供暖系统来说，可近似 带 “上标符号表示在供暖室外计算温度 下的各种参数，假设对某一室外温度 情况下，可列出与上面相对应的热平衡方程。即：()bpnKa tt()/2p jghttt12()2ghbnttQaFt 11-5wtwwtt123QQQ1()nwQqV tt12()2ghbnttQaFt 11-6 11-7 11-8 地以为： ，那么式11-3可改写为：第十一章 热水供热系统的集中运转调理 11-9 假设令在运转调理时，在假设

7、令在运转调理时，在 工况下相对热负比工况下相对热负比 ，相对流量比相对流量比 ，那么：，那么：31.163 ()ghQG ttwt/QQ Q/GG G312123QQQQQQQ11-10同时以为 qq，那么 11nwnwttQQQtt 11-12 综合上述公式，可得：11(2 )(2 )bghnghnwbnwghnghtttttttQGttttttt11-13第十一章 热水供热系统的集中运转调理 公式11-13是供暖热负荷供热调理的根本公式。式中分母的数值，均为设计工矿下的知参数。 式中有四个未知数，式中有四个未知数， 、 、 、 ，只需三个方，只需三个方程，故需引入一个条件，即调理方式。如：

8、程，故需引入一个条件，即调理方式。如： a) 改动网路的供水温度质调理；改动网路的供水温度质调理； b) 改动网路流量量调理；改动网路流量量调理； c) 同时改动网路的供水温度和流量质量同时改动网路的供水温度和流量质量-流量调流量调理；理； d) 改动每天供暖小时数间歇调理。改动每天供暖小时数间歇调理。 gthtQG第十一章 热水供热系统的集中运转调理11-3 直接衔接热水供暖系统的集中供热调理一、质调理一、质调理 在进展质调理时，只改动供暖系统的供水温度，而在进展质调理时，只改动供暖系统的供水温度，而用户的循环水量坚持不变，即用户的循环水量坚持不变，即 =1。 1) 对于无混合安装的直接衔接

9、的热水供暖系统，将对于无混合安装的直接衔接的热水供暖系统，将 此此补充条件补充条件 1代入热水供暖系统供热调理的根本公代入热水供暖系统供热调理的根本公式式(813)，可求出质调理的供、回水温度的计算公式。，可求出质调理的供、回水温度的计算公式。GG110.5(2 )0.5()bggnghnghttttt Qtt Q 11-14110.5(2 )0.5()bhhnghnghttttt Qtt Q 11-15 第十一章 热水供热系统的集中运转调理2)对带混合安装的直接衔接的热水供暖系统，外网供水温度 ，回水温度 。见图8-1，那么有 ， 。 11-18122ht0hGGG0/huGG由混水前后焓不

10、变有：0 10()h hhgcGcG tGG t c 由此可得设计工况：1gghtutt 11-19恣意工况下， uu，因用户阻力不变且入口处 1()()gghgghtu tttuQ tt 11-21压力不变，那么有：第十一章 热水供热系统的集中运转调理图11-1 带混水安装的直接衔接供暖系统与 热水网路衔接表示图图11-1 带混水安装的直接衔接供暖系统与热水网路衔接表示图第十一章 热水供热系统的集中运转调理 11-22 11-2311(0.5)bgnswjtt Qtt Q 110.5bhhnsjttt Qt Q式中：式中： 1wgtt 网路与用户系统的设计供水温度差，。 根据质调理根本公式、

11、水温曲线及例题根据质调理根本公式、水温曲线及例题11-1的分析，的分析，网路的供、回水温度随室外温度的变化有如下规律：网路的供、回水温度随室外温度的变化有如下规律：1随 wt升高， gt、 ht降低， ghttt 下降； 2由于 ()bp jnka tt为指数函数，曲线呈向上凸外形； 3随着室外温度的升高，散热器的平均计算温差亦随之降低。在某一室外温度tw下，散热器的相对平均计算温差比与相对热负荷比。第十一章 热水供热系统的集中运转调理调理特点：1便于热电厂供热 升高， 降低，充分利用低位热能；2由于 不变，在 升高，流量大，循环水泵功耗大；3质调理，当存在生活用热、通风负荷时，要求 70,

12、否那么不能保证热水供水温度和通风吹冷风；4比较方便简单易实施。wtgtGwtgt第十一章 热水供热系统的集中运转调理二、分阶段改动流量的质调理二、分阶段改动流量的质调理 l分阶段改动流量的质调理，是在供暖期中按室外温度高低分成几个阶段，在室外温度较低的阶段中，坚持设计最大流量；而在室外温度较高的阶段中，坚持较小的流量。在每一阶段内，网路的循环水量一直坚持不变，按改动网路供水温度的质调理进展供热调理。第十一章 热水供热系统的集中运转调理 三、间歇调理三、间歇调理 间歇调理：当室外温度升高时，不改动网络的循环水量和供水温度，而只减少每天供暖小时数，这种供热调理方式称为间歇调理。 运用：间歇调理可以

13、在室外温度较高的供暖初期和末期，作为种辅助的调理措施。 详细： 11-34 24nwnwttntt/h d第十一章 热水供热系统的集中运转调理8-4 间接衔接热水供暖系统的集中供热调理间接衔接热水供暖系统的集中供热调理 对于间接衔接系统为保证供暖用户水利稳定对于间接衔接系统为保证供暖用户水利稳定性，多采用质调理，而热网的性，多采用质调理，而热网的 、 取决于一级取决于一级网路调理方式和换热器热力特性。网路调理方式和换热器热力特性。 1.热水网络采用质调理热水网络采用质调理 此时此时 ，根据网路供应热量的热平衡方程式，根据网路供应热量的热平衡方程式，得出：得出：121yiG12121212yiy

14、iQG 11-35由换热器热平衡方程，可得：tQKt11-36第十一章 热水供热系统的集中运转调理 水水-水换热器的相对传热系数比；水换热器的相对传热系数比； 在设计工况下，水在设计工况下，水-水换热器的对数平均温差，水换热器的对数平均温差，； 11-37 Kt1212()()lnghghttttt 在运转工况下，水-水换热器的对数平均温差，；t1212()()lnghghttttt 11-38 对于管壳式水-水换热器的相对传热系数比 K如下： 0.50.5yierKGG11-39 第十一章 热水供热系统的集中运转调理整理可得出： 11-421212ghghttQtt 11-411212()(

15、)lnghghttQttt经过联立求解，即可确定热水网路采用质调理的相应供、回水温度 值。 1和 2第十一章 热水供热系统的集中运转调理11-5 供热综合调理供热综合调理 供热综合调理：对具有多种热负荷的热供热综合调理：对具有多种热负荷的热水供热系统，通常是根据供暖热负荷进展集中水供热系统，通常是根据供暖热负荷进展集中供热调理，而对其它热负荷那么在热力站或用供热调理，而对其它热负荷那么在热力站或用户处进展部分调理。这种调理称作供热综合调户处进展部分调理。这种调理称作供热综合调理。理。 本节主要论述目前常用的闭式并联热水本节主要论述目前常用的闭式并联热水供热系统见图供热系统见图11-5，当按供暖

16、热负荷进展，当按供暖热负荷进展集中质调理时，对热水供应和通风热负荷进展集中质调理时，对热水供应和通风热负荷进展部分调理的方法。部分调理的方法。 热网集中质调理，热网集中质调理， 指采暖部指采暖部分，此时网路供、回水温度曲线见图分，此时网路供、回水温度曲线见图11-6。170第十一章 热水供热系统的集中运转调理图11-5 闭式并联热水系统表示图图图 11-5 11-5 闭式并联热水供热系统表示图闭式并联热水供热系统表示图第十一章 热水供热系统的集中运转调理图11-6图图 11-6 11-6(a)(a)并联闭式热水供热系统供热综合调理水温曲线表示图；并联闭式热水供热系统供热综合调理水温曲线表示图；

17、(b)(b)各热用户和网路总水流量图各热用户和网路总水流量图第十一章 热水供热系统的集中运转调理1.热水用户系统的调理最不利工况是采暖初期。 11-51对于采暖期 1rQ ，在某一，在某一 wt下热平衡得： 1221ryi rrrrQG 11-5211rrtQKt11-530.5yi rKG 11-54 第十一章 热水供热系统的集中运转调理12121ryi rrrQG整理方程如下： 11-5512121ryi rrG0.51212()()1lnrrlyi rrrrlttGttt 11-56在上两式中， yi rG和 2 r为未知数，经过试算和迭代可以确定。 第十一章 热水供热系统的集中运转调理

18、1.对通风用户系统同理可联立：2121tt 11-61 121122tttG 11-62在整个采暖期流出空气加热器的网路回水温度见图11-6b，可知热网的总流量最大值发生在初期。第十一章 热水供热系统的集中运转调理分析得出：1多种热用户共存时，网路的设计流量是由调理方案 来确定。 2当 时， 很低情况下，就需采用间歇调理。补充内容： 间接衔接供热系统的集中调理与部分自动调理即集、散式的方法。 1集中调理：保证热量，供水温度大于70； 保证每个用户入口足够的压差与热网关键点的压力值。2部分采用自动控制系统进展调理。70wt第十一章 热水供热系统的集中运转调理11-6 多热源并网运转的供热调理多热

19、源并网运转的供热调理 多热源并网技术是国外供热先进国家为节多热源并网技术是国外供热先进国家为节约能源、降低系统运转本钱、提高经济效益，约能源、降低系统运转本钱、提高经济效益，在综合运用水泵调速技术和控制技术的根底上在综合运用水泵调速技术和控制技术的根底上开展起来的一项先进的热水管网运转技术。它开展起来的一项先进的热水管网运转技术。它与单热源供热调理有着很大的差别。多热源并与单热源供热调理有着很大的差别。多热源并网技术的中心内容是在保证用户供热质量的前网技术的中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求进展自在提下，实现各热源的供热量能按需求进展自在调度。本节引见一种简单易行

20、的多热源枝状管调度。本节引见一种简单易行的多热源枝状管网的运转调理方程及其调理曲线。网的运转调理方程及其调理曲线。第十一章 热水供热系统的集中运转调理一一 并网运转的技术调理并网运转的技术调理l多热源并网供热系统实现经济运转时，各热源的供热量需根据其经济性和热负荷的变化进展合理的调度安排，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。第十一章 热水供热系统的集中运转调理图图11-7ABC11-711-7 多热源枝状管网表示图多热源枝状管网表示图以图以图11-711-7所示的供热系统为例，假设图中热源所示的供热系统为例，假设图中热源A A为燃煤热为燃煤热电厂，供热才干较大约占总供热才干的电厂，供热才干较大约占总供热才干的60%60%；热源；热源B B为燃煤为燃煤锅炉房，热源锅炉房，热源C C为燃油锅炉房。在整个供热季内对用户的为燃油锅炉房。在整个供热季内对用户的供热量是一定的。供热量是一定的。 要做到经济运转，各热源的供热量显要做到经济运转，各热源的供热量显然应按以下原那么进展调度；然应按以下原那么进展调度；第十一章 热水供热系统的集中运转调理 l1热源A应作为根本热