集中供热管网系统的运行和调节

集中供热管网系统的运行和调节

牡丹江热力设计有限责任公司黑龙江省牡丹江市157000

摘要:集中供热系统是城市公用事业的重要环节,为了安全、经济地组织管理好供热系统的运行,向热用户提供符合供热参数要求的热量,由于用户室温的高低与供热系统的流量和温度、室外温度、建筑物的热负荷以及日照、风速等众多因素有关,要达到在室外气侯条件变化的情况下维持供暖房间的室内温度不变,必须对管网进行初调节及运行调节。基于此,本文主要对集中供热管网系统的运行和调节进行分析探讨。

关键词:集中供热;管网系统;运行;调节

1、前言

当前,我国城市化建设进程不断加快,城市供热的发展步伐也不断进步发展,供热网工程的建设规模相对较大,而且有很高的施工成本,这与城市的建设发展有着很大的关联性。要想确保城市居民的持续供热问题,采取有效的措施加强对热能的分配意义深远。

2、集中供热管网系统

在集中供热系统中,通常以供暖热负荷随室外温度的变化规律作为调节依据。但由于用户室温的高低与供热系统的流量和温度、室外温度、建筑物的热负荷以及日照、风速等众多因素有关,要达到在室外气侯条件变化的情况下维持供暖房间的室内温度不变,必须对管网进行初调节及运行调节。

2.1初调节

在供热运行的初期,通过水力平衡元件(主要有平衡阀、自力式流量控制阀、自力式压差控制阀)对各个热用户实际所需循环流量进行调整,达到各个热用户循环流量“按需分配”,即实现所谓的热网平衡,这种供热管网的调节叫做初调节。供热管网初调节的目的就是将各个热用户的运行流量调配至理想流量,也就是说,要解决水流分配不均的问题。一般而言,供热系统中离循环泵近的热用户流量失调度>1,末端热用户的流量失调度<1,系统调节就是使每个热用户的流量失调度都接近1。如果不进行系统的初调节,则整个供热管网系统基本上呈现不一致失调,同时系统的总流量一般超过设计的总流量,系统为大流量运行,其结果不仅浪费热量,而且增加运行费用。热水供暖系统的初调节分为室外和室内两部分。首先通过调节各用户入口处网路上的阀门,使热水网路的水力工况满足各用户的要求,然后再对室内系统的各立管和支管进行调节。

2.2运行调节

仅单靠初调节并不能保证各个热用户在整个供热期间不同室外温度下,都能满足室内温度18℃的要求,还需在整体平衡的基础上,根据室外温度的变化情况,在供热运行过程中进行整体的流量、热量的调节,这种调节叫做运行调节。运行调节的目的在于使用户散热设备的放热量与用户的热负荷变化相适应,防止热用户内发生室温过高或过低的现象。

2.3运行调节的方法

①质调节:循环水量不变,仅改变网路的供水温度。②量调节:供水温度不变改变网路的循环水量。③分阶段改变流量的质调节:分阶段改变网路流量的同时改变其供水温度。④质量-流量综合调节:同时改变网路供水温度和流量。⑤间歇调节:改变每天的供暖小时数。

3、集中供热管网系统的运行和调节方法

3.1加强对集中供热管网的设计形式的优化

供热形式应尽可能采取间接供热的形式。以往城市的供热方式主要采用的是直接供热的方式,直接供热对于水量和水质无法进行有效的控制,并且由于用户系统的启动速度相对比较慢,导致供热的效果较差,在当前这样的时代发展形势下,已经很难适应供热的需求。当下,供热形式中,间接供热的方式有着比较广泛的应用,间接供热的方式可以将用户网络和主网络分开,对于用户系统而言,能够使用户垂直的供热形式,对于供热系统的调节和控制能力都能有效地增强,同时也能达到比较好的供热效果。

3.2加强对供热量的调节与管理

3.2.1适当减少供热量。所谓的供热量最小值就是为了能够满足监护采暖标准所供热量。即就是说,供热量和基本的总需求是相等的,如果供热量比需求量小,则证明是供热不达标;如果供热量比需求量大,说明用户散热情况加大,会造成热能的极大浪费。所以,对热网需要进行适当地调节,从而确保供求热量的相等,最终确保其维持在最小值;

3.2.2对热量进行均衡分配

热网的水力不平衡就会导致冷热不均情况的发生,分配热量时需要确保每个用户的室温均衡,这样通过调节就可以使得冷的用户的室内温度达标,热的用户室温也能得以减轻,继而有效地减少了热能的浪费。要实现热网的平衡,热网节能是最重要的基础条件,而且供热调节的最重要前提条件就是实现热网的平衡。

3.3强化对供热管网的运行和调节

3.3.1质调节

当前运用最为广泛的一种方式就是质调节,质调节仅仅只是对供水的温度进行适当地改变,对于循环水流量不改变。质调节在一、二级热网中比较适用。质调节的运用优势主要有:稳定的水力平衡,比较容易实现热网的自动化调节,继而确保热源厂以及热网的运行安全稳定有效。但是质调节也有一定的缺陷,当实现了节热功能后,却会浪费很大的电能;

3.3.2量调节

这种调节方式在当前运用相对较少,而且该种调节方式只是对循环水流量加以改变,供水温度则始终保持不变。量调节的方式主要适用于一级热网,因为当前热网平衡控制中存在着较大的问题,所以实际中运用比较少,而且因为在二级热网中技术上无法切实实现,所以热网平衡控制中比较难。量调节中节电和节热是最大的优势,在管道中流量的变化主要是通过压力变化来实现的,但是水是不能够压缩的,其传递的速度非常的快,所以运用量调节的方式可以有效实现调节方式上的同步进行;

3.3.3间歇调节

间歇调节就是改变每天的供暖小时数。这种调节不会使网络的循环水量和供水温度改变,只会将每天的供热时间不断的减少。因此,其只能作为供暖初期和末期的一种辅助调节措施。间歇调节的优点在于:根据热用户的需求进行供热;

3.3.4分阶段改变流量的质调节

将供暖期进行划分,每一个阶段的流量是不变的,运用分阶段改变流量的调节方式比较适用于一二级热网,因此热网平衡控制中运用此种方式可以较为容易地实现。然而,实践中调节的难度相对较大,因为流量的变化呈现出不连续的特点,节热时只能实现部分节电,所以在一级网中很少使用,而在二级网中的使用较多。

3.4在运行调节过程中需注意的问题

3.4.1发挥自控系统在初调节中作用

热力站兴起年限很短,在初期设计上存在诸多缺陷,由于近几年通讯的发展,自控调节技术被广泛应用于供热管网,但现在并不是所有换热站可实现集中控制,大大降低了集中调控的效果,需要尽快完善,才能发挥出效果;

3.4.2换热站回水压力泵应改为变频运行

末端热力站一次网回水上的加压泵如设计为工频运行,当启动加压泵时,会存在抢水现象,需要临近次末端的原先自用压头满足的热力站也启动回水加压泵,如果回水加压泵采用变频控制,末端部分的运行工况将有明显改善。

4、结语

通过对供热管网运行和调节的分析,在供热管网运行初期就要做好管网的初调节工作,确定出管网的最大循环流量,使循环水泵的扬程能够满足系统最不利环路的压降,达到调节的目的,同时在供热管网设计安装过程中提高系统的水力稳定性,从而减少用户之间的水力失调,在供热管网系统中合理设计安装平衡阀有利于供热管网的调节。

参考文献

[1]黄以明.集中供热管网优化设计[D].西安理工大学,2007.

[2]杜平,陈雪莲.集中供热管网系统的运行和调节[J].宁夏工程技术,2008,04.

[3]刘文琦,杨建华,林艳.集中供热网智能控制方法研究[J].大连理工大学学报,2004,03.

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