供热运行调节若干问题的探讨

1、哈尔滨城市供热协会供热新技术培训班哈尔滨城市供热协会供热新技术培训班讲座讲座 供热运行调节若干问题的探讨供热运行调节若干问题的探讨n主要内容：nA关于运行调节nB关于运行水温nC关于水泵选择nD关于水平失调n A 关于运行调节关于运行调节n一、一、 调节目的调节目的n在室外气温变化或使用条件变化时保证热源在室外气温变化或使用条件变化时保证热源的供热量、热网的输热量以及热用户设备的的供热量、热网的输热量以及热用户设备的放热量与用户热负荷变化相适应。放热量与用户热负荷变化相适应。 二、供热调节的分类二、供热调节的分类n1按调节时间不同n初调节： 系统投入运行前的一次性调节；系统投入运行前的一次性调

2、节；n运行调节（供热调节）：系统运行期间的经常（供热调节）：系统运行期间的经常性调节性调节。n2按调节地点不同n集中调节：在热源处进行的调节；：在热源处进行的调节；n局部调节：在热力站或热力入口处进行的调节；：在热力站或热力入口处进行的调节；n个体调节：在散热设备处进行的调节：在散热设备处进行的调节n3按调节手段不同n质调节：流量不变改变供回水温度的调节；：流量不变改变供回水温度的调节；n量调节：供水温度不变改变循环流量的调节；：供水温度不变改变循环流量的调节；n分阶段改变流量质调节：按流量变化分几个阶：按流量变化分几个阶段、每个阶段采用质调节；段、每个阶段采用质调节；n间歇调节：保持循环流量

3、和水温不变改变每天：保持循环流量和水温不变改变每天供暖时间的调节。供暖时间的调节。 三、调节的主要内容调节的主要内容n初调节初调节n在热网运行前按水力平衡原则调节各支线、用在热网运行前按水力平衡原则调节各支线、用户之间的水力平衡，以保证达到设计的循环水户之间的水力平衡，以保证达到设计的循环水量量n运行调节运行调节n在热网运行期间随室外气温变化或用户使用条在热网运行期间随室外气温变化或用户使用条件变化进行的调节，以保证热网或热用户的水件变化进行的调节，以保证热网或热用户的水量能够适应气温变化或使用条件变化带来的热量能够适应气温变化或使用条件变化带来的热负荷的变化负荷的变化 四、供热调节的基本依据

4、四、供热调节的基本依据n当热水网路在稳定状态下运行时，如不当热水网路在稳定状态下运行时，如不考虑管网沿途热损失，则网路的供热量考虑管网沿途热损失，则网路的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热量，应等于供暖用户系统散热设备的放热量，同时也应等于供暖热用户的热负荷（需同时也应等于供暖热用户的热负荷（需热量）。热量）。 五、常用供热调节方式n目前较多采用的是集中质调节目前较多采用的是集中质调节n 和分阶段改变流量质调节和分阶段改变流量质调节n较少采用单纯量调节较少采用单纯量调节n间歇调节只作为特殊情况下的辅助调节间歇调节只作为特殊情况下的辅助调节n集中质调节一般是在热源或者换热站处集中质调节一般是

5、在热源或者换热站处进行进行n随室外气温降低，提高供回水温度随室外气温降低，提高供回水温度n而室外气温升高，降低供回水温度而室外气温升高，降低供回水温度n在运行全过程中，循环水量始终保持不在运行全过程中，循环水量始终保持不变变n优点：容易控制优点：容易控制n 操作方便操作方便n缺点：循环水泵长期满负荷运转，电能缺点：循环水泵长期满负荷运转，电能 消耗较大消耗较大n分阶段改变流量质调节分阶段改变流量质调节n根据系统规模把每个供暖期按室外温度划分为根据系统规模把每个供暖期按室外温度划分为几个阶段，气温较低阶段保持设计流量；气温几个阶段，气温较低阶段保持设计流量；气温较高时采用较小流量。每一阶段内采用

6、循环流较高时采用较小流量。每一阶段内采用循环流量保持不变的质调节。令量保持不变的质调节。令=G=constn工程中一般划分为工程中一般划分为2-3个阶段。个阶段。n两阶段时，相对流量比采用和；两阶段时，相对流量比采用和；n三阶段时，相对流量比为三阶段时，相对流量比为 、和、和 。n优点：有限地节约电能优点：有限地节约电能n 控制较容易控制较容易 缺点：水泵选择不同型号，维修不便缺点：水泵选择不同型号，维修不便 n量调节：量调节：供水温度不变改变循环流量供水温度不变改变循环流量n优点：节约电能优点：节约电能n缺点：控制较复杂缺点：控制较复杂n 设备投资高设备投资高n 水量过低时容易造成用户的竖向

7、水量过低时容易造成用户的竖向（垂直）水力失调（垂直）水力失调n质质-量并调量并调n是综合室外气温和用户条件同时调节供是综合室外气温和用户条件同时调节供回水温度和循环水量的最优调节回水温度和循环水量的最优调节n多用于采用智能换热机组无人值守的换多用于采用智能换热机组无人值守的换热站热站n优点：热量均衡优点：热量均衡 节能节能n缺点：设备投资高缺点：设备投资高 维护管理水平较高维护管理水平较高n B 关于运行水温 一、一、设计水温设计水温n一级热网高温水常用水温：n130/80-对应的二级网95/70 n130/70 -对应的二级网85/60 n120/80 -对应的二级网95/70 n120/7

8、0 -对应的二级网85/60 n110/70 -对应的二级网85/60 n二级热网低温水常用水温：n95/70 直连热网n85/60 间连二级网n75/55 低真空改造 n75/50 低真空改造 n70/50 低真空改造 n设计水温是预先设定的对应于设计热负设计水温是预先设定的对应于设计热负荷条件下的水温荷条件下的水温固定值固定值n设计热负荷是对应于冬季室外采暖计算设计热负荷是对应于冬季室外采暖计算温度（哈尔滨市为温度（哈尔滨市为-26 ）下的热负荷下的热负荷n该温度为日平均温度该温度为日平均温度n每年出现的时间不超过每年出现的时间不超过5天（天（120h） 二、运行水温二、运行水温n是随室外

9、气温变化而改变的是随室外气温变化而改变的n运行水温在全部采暖期内绝大多数时间运行水温在全部采暖期内绝大多数时间内都达不到设计值内都达不到设计值n-这是正常的这是正常的n具体的水温标准依据调节方式和即时气具体的水温标准依据调节方式和即时气温（日平均）绘制的温（日平均）绘制的水温调节曲线水温调节曲线决定决定 三、目前问题三、目前问题n大多数供热系统供回水温度低于规定大多数供热系统供回水温度低于规定的水温标准的水温标准 造成：造成：n 用户热量不足用户热量不足n 用户热量满足但循环水量过大n原因：热源出力不足 n 设计偏于保守 水泵选择偏大n后果：大量电能浪费nC 关于水泵选择 一、热网中常用的水泵

10、分类n循环水泵循环水泵n补给（定压）水泵补给（定压）水泵n中继（加压）水泵中继（加压）水泵n混合水泵混合水泵n分布式变频泵分布式变频泵 二、循环水泵选择 1. 1.流量n根据管网负担的全部用户热负荷确定。最好经根据管网负担的全部用户热负荷确定。最好经计算得出。计算结果不再附加计算得出。计算结果不再附加n估算时，热指标取估算时，热指标取60W/m2 ，设计供回水温差，设计供回水温差n在在2525时时，单位循环水量为，单位循环水量为2.1Kg/h;2.1Kg/h;n热指标取热指标取70W/m2 ，设计供回水温差在设计供回水温差在2020时时，单位循环水量为单位循环水量为3Kg/h;3Kg/h;n目

11、前实际运行的循环水量绝大多数超过上述指目前实际运行的循环水量绝大多数超过上述指标。标。 2. 2.扬程n根据热源、热网和用户全部阻力之和得出，热根据热源、热网和用户全部阻力之和得出，热网阻力不宜估算。网阻力不宜估算。n热源阻力热源阻力:首站换热器取首站换热器取10mn 锅炉房取锅炉房取15mn用户阻力用户阻力：一般取一般取2-5mn正常设计热网正常设计热网：每每Km单线压降约单线压降约4m-9mn改造热网或其他特殊情况必须详细计算得出改造热网或其他特殊情况必须详细计算得出n循环水泵扬程和用户建筑高度无关！循环水泵扬程和用户建筑高度无关！ 3. 3.数量n尽量选单台运行，一台备用。尽量选单台运行

12、，一台备用。n 特殊需要多台并连工作的，要按特殊需要多台并连工作的，要按水泵样本给出的特性曲线并结合管网的水泵样本给出的特性曲线并结合管网的特性曲线画出水泵的工作点，依此校核特性曲线画出水泵的工作点，依此校核是否满足使用要求。是否满足使用要求。n采用分阶段改变流量质调节时，可以选采用分阶段改变流量质调节时，可以选择两台不同型号的水泵。另设一台备用择两台不同型号的水泵。另设一台备用泵或者不单独设备用泵（互相备用）泵或者不单独设备用泵（互相备用） 4.连接n循环水泵连接在总回水管上循环水泵连接在总回水管上n 锅炉或换热器的承压高，但是水锅炉或换热器的承压高，但是水 n 泵工作温度低。泵工作温度低。

13、n循环水泵连接在热源出口总供水管上循环水泵连接在热源出口总供水管上n 锅炉或换热器的承压低，但是水锅炉或换热器的承压低，但是水 n 泵工作温度高。泵工作温度高。n目前大多数热网循环泵采用前一种连接目前大多数热网循环泵采用前一种连接n可以使用普通的离心式清水泵可以使用普通的离心式清水泵n采用质调节或分阶段改变流量质调节时，采用质调节或分阶段改变流量质调节时，n循环水泵不宜选用变频调速泵；循环水泵不宜选用变频调速泵；n当采用质当采用质-量综合调节或用户自主调节时，可量综合调节或用户自主调节时，可以采用变频调速泵。以采用变频调速泵。n当一般的离心式清水泵可以保证使用要求时，当一般的离心式清水泵可以保

14、证使用要求时，不必选择热水泵；不必选择热水泵；n如果循环泵连接在热源出口供水管上，根据供如果循环泵连接在热源出口供水管上，根据供水温度要求可以选择热水泵。水温度要求可以选择热水泵。 三、补给水泵n1.网路补水泵（网路补水）网路补水泵（网路补水）n对于闭式系统对于闭式系统n补给水泵正常补水流量补给水泵正常补水流量Gb按循环水量按循环水量2%；n事故补水流量事故补水流量Gb按循环水量按循环水量4%；n扬程按水压图中静压线高度确定。扬程按水压图中静压线高度确定。n静压线高度和下列条件有关：静压线高度和下列条件有关：n热源与用户间高差；用户充水（建筑）高度热源与用户间高差；用户充水（建筑）高度n高温水

15、的汽化压力（高度）高温水的汽化压力（高度）n台数台数 2，可不设备用。，可不设备用。动态水力分析考虑热源停止加热时事故备用水泵n流量按如下公式确定：流量按如下公式确定：n t/hn式中式中tg/ th/ 分别为设计供、回水温度分别为设计供、回水温度nG/为网路的设计循环水量为网路的设计循环水量n为水的体积膨胀系数为水的体积膨胀系数n扬程同网路补水泵扬程同网路补水泵bhgSGttGG)(n3.热力站补水泵（二级网及用户补水）n间接连接系统补水泵的流量宜为正常补水量的间接连接系统补水泵的流量宜为正常补水量的4-5倍倍n正常运行流量为系统总水容量的正常运行流量为系统总水容量的1%；n扬程为补水点压力

16、加扬程为补水点压力加30-50KPa；n台数不少于台数不少于2台，其中一台备用；台，其中一台备用；n一般选择一般选择2台，每台流量为系统总水容量的台，每台流量为系统总水容量的2%，正常运行一台，事故时两台全开正常运行一台，事故时两台全开 四、中继（加压）泵n作用：作用：串联在热水网路为提高介质压力而设置串联在热水网路为提高介质压力而设置n 的水泵的水泵n特点：特点：流量不变，扬程增加流量不变，扬程增加n典型应用：典型应用：n热网主干线加长 后部作用压力不够后部作用压力不够n热用户增加 流量增大，总阻力增大，首站循流量增大，总阻力增大，首站循n 环泵扬程不变环泵扬程不变n地形变化复杂 n热网中继

17、泵设置原则n尽量设在回水管上，以降低系统压力，采用普通水泵尽量设在回水管上，以降低系统压力，采用普通水泵n保证用户不倒空、不超压保证用户不倒空、不超压n尽量设在主干线后部，以减小流量尽量设在主干线后部，以减小流量n对于原有循环泵改造系统，增设的中继泵扬程对于原有循环泵改造系统，增设的中继泵扬程n等于系统总阻力损失与原有循环水泵扬程的差等于系统总阻力损失与原有循环水泵扬程的差n 即：即：H HZBZB= H-H= H-HY Y 五、混水泵n用户设计水温低于热网水温时采用用户设计水温低于热网水温时采用n抽引用户的较低温度回水与热网中的供抽引用户的较低温度回水与热网中的供水混合，保证用户供水温度达到

18、规定值。水混合，保证用户供水温度达到规定值。n流量：流量： Gh =uGwn混合比：混合比：u= (tWg- tg)/ tg- th）n网路循环流量Gwn由设计热负荷与设计温差比得出由设计热负荷与设计温差比得出n当热网设计供回水温度为当热网设计供回水温度为130/80，而用户设计供回水温度为设计供回水温度为95/70，对应的混合比为u= (tWg- tg)/ tg- th）n = =（130-95130-95）/ /（95-7095-70）n扬程：应满足混合水泵之后的网路和用扬程：应满足混合水泵之后的网路和用n 户总阻力户总阻力n台数：一运一备台数：一运一备 六、分布式变频泵n分布式变频泵系统

19、原理分布式变频泵系统原理n取消管网中的调节设备，在管网的取消管网中的调节设备，在管网的适当节点适当节点设置安装设置安装可调速的水泵，以满足其后的水力工况要求。如果控可调速的水泵，以满足其后的水力工况要求。如果控制管网中适当节点的压差，该点称之为制管网中适当节点的压差，该点称之为压差控制点压差控制点，对于主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到压对于主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到压差控制点的阻力即可，这样可大大降低主循环泵的扬差控制点的阻力即可，这样可大大降低主循环泵的扬程，使程，使主循环泵电机功率下降主循环泵电机功率下降；压差控制点之后的每；压差控制点之后的每个用户设置相应的分布变频

20、泵，成为分布式变频泵系个用户设置相应的分布变频泵，成为分布式变频泵系统。取消原来用于支线平衡的调节或节流孔板，从而统。取消原来用于支线平衡的调节或节流孔板，从而减少了阀门节流的能量损失。水泵采用变频器调速，减少了阀门节流的能量损失。水泵采用变频器调速，主循环泵可大大降低电能消耗。主循环泵可大大降低电能消耗。 分布式变频泵系统原理n相当与在每一分支线上安装一个中继加压泵相当与在每一分支线上安装一个中继加压泵n流量：支线流量：支线变频泵变频泵后的管网和用户流量后的管网和用户流量n扬程：支线扬程：支线变频泵变频泵后的管网和用户总阻力后的管网和用户总阻力n优点：优点：节约电能；节约电能； 系统整体压力水平较低，系统更加安全。系统整体压力水平较低，系统更加安全。 n缺点：投资增加缺点：投资增加n 管理