集中供热管网系统的运行与调节分析论文_张琮昌

集中供热管网系统的运行与调节分析论文_张琮昌

(中国电建集团华中电力设计研究院有限公司 河南郑州 450007)

摘要:本文针对集中供热管网系统的运行与调节进行了探讨,旨在为供热工程的应用提供一定的理论指导。

关键词:集中供热管网系统;运行;调节

1集中供热管网系统的概述

在集中供热网管的运行中,水蒸气或者热水是主要的热媒,城市集中供热系统中,运用多个热源,采取热交换站及管网供热的方式,就能实现对城市用户的供热。相较于传统的锅炉供热来说,集中供热的方式主要是由多个热源、热网以及用户所组成的。当前,集中供热锅炉供热技术以及热电联产供热技术,是我国采用的主要集中供热技术,在连接热能用户和热源的过程中,管网在分配热能和输送热能上发挥着极大的作用。在当前的集中供热管网中,枝状管网相对来说造价比较低廉,而且管理运行方式也较为简单,因此这种形式的管网有着非常广泛的运用。然而实际中,枝状管网也存在着一定的缺陷,如果城市供热系统中有两个以上的热源供热,就可以采取干线的方式将热源加以连接,因为环状管网的形式造价相对比较低。

2集中供热管网调节系统的分类

①集中调节。集中调节是集中供热管网调节系统的一个形式,这种形式主要是对供热的温度进行调节,操作起来也相对简单。②局部调节。灵活性较强是局部调节的一个特点,这也是区别于集中调节的优势。对于用户热源的连接处或单独的热力站的温度采用局部调节可以及时进行控制,操作相对灵活简单,可以满足不同需求的用户。③个体调节。个体调节顾名思议是针对个体的不同需要进行调节的方式,这种调节方式大大满足了不同用户的不同需求,如用户要求在暖风机或暖气片处对温度进行调节,这种调节属于单独的调节范围,也被称为个体调节。所以说个体调节相对于其它两调节方式,它可以根据用户的需求对供暖设备处的温度进行自动调节。但这也不是说明三种调节都是个体存在的,只是在实际供热工作中调节方式较为灵活一些,也更能方便用户需求。

3集中供热管网系统的运行与调节探讨

3.1集中供热管网的初调节

在集中供热管网运行管理中管网的初调节至关重要,由于集中供热管网系统相对较大,是一个复杂的水力系统,必须进行管网的初调节。初调节一般在供热系统运行前进行,也可以在供热系统运行期间进行。初调节的目的,是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。主要解决系统水量分配不均问题,亦即消除各热用户冷热不均问题。如从供热系统水压图考虑,则初调节的目的,是将供热系统实际运行水压图调整为理想水压图。对于供热系统的初调节方法有很多种,如比例法、补偿法、计算机法、模拟分析法、模拟阻力法、回水温度法以及简易法等等。前面的几种方法在进行管道系统的流量、压力降后可以经过计算获得各供热用户的供热参数从而调节各热用户的入口阀门,调节起来较方便,但是,在现在的技术资金条件下,由于流量、压力的测量技术不完善,经过长期实践,对管网系统进行一种简单易行的快速调节法。

从调节实践中发现,在集中供热系统中调节过程中的过渡流量一般在其理想流量值的20%的范围内变动。当开大某一用户的调节阀时,其他用户流量减少;而当关小某一用户的调节阀时,其他用户流量呈增大趋势。因此,当用户调节阀在调节过程中皆采用开大阀门的操作手段,则为了使各用户最终调节为理想流量,那么,先调用户其过渡流量必须大于理想流量;愈先调节的用户,其偏差值愈大。当用户调节阀为关小趋势时,已调用户流量应小于理想流量值。初调节应在关小阀门的过程中进行。

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3.2直接连接系统的运行调节

3.2.1直接连接系统的质调节

在进行质调节时,只需在热源处改变网路的供水温度,网路的循环水量保持不变,网路的水力工况稳定。对热电厂热水供热系统,由于网路供水温度随室外温度的升高而降低,可以充分利用汽轮机的低压抽汽,从而有利于提高热电厂运行的经济性,节约燃料,因此是最为广泛采用的调节方式。但由于在整个供暖期中,网路循环水量总保持不变,消耗的电能较多。同时,对于有多种用户的热水供热系统,在室外温度较高时,如仍按质调节进行供热,往往难以满足要求。可见,此种调节方式不利于能源的综合利用。

3.2.2直接连接系统的量调节

进行集中流量调节时,随着室外温度的变化,在热源处不断改变网路的循环水量,但网路的供水温度保持不变。随着室外温度的升高,网路水流量迅速地减少,常常会使供暖系统产生竖向热力失调。流量调节往往作为集中质调节的一种辅助方式,对局部供暖系统作辅助性调节。

3.2.3直接连接系统分阶段改变流量的质调节

分阶段改变流量的质调节,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保持较大的流量,在室外温度较高的阶段中保持较小的流量。而在每一阶段内,网路的循环水量始终保持不变,按改变网路供水温度的质调节方式进行调节。采用此种调节方式时,注意不要使进入供暖系统的流量过少,通常不应小于设计流量的60%。如流量过少,对双管系统,由于各层的重力循环作用压力的比例差较大,引起用户的垂直失调。对单管系统,由于各层散热器传热系数K值变化程度不一致的影响,也同样会引起垂直失调。

3.2.4直接连接系统的间歇调节

当室外温度升高时,不改变网路的循环水量和供水温度,而只减少每天供暖的小时数,这种调节方式称为间歇调节。间歇调节可以在室外温度较高的供暖初期和末期,作为一种辅助的调节措施。当采用间歇调节时,网路的流量和供水温度保持不变,网路每天工作总时数随室外温度的升高而减少。间歇调节的缺点是室温不恒定,反复启停过程中造成一定的热量损失。

3.3间接连接系统的运行调节

在大型的供暖系统中,热网与热用户通常采用间接连接方式。对该系统,一般采用在热源处的集中调节和在热力站处的局部调节来实现统一管理和调度通常,对供暖用户按质调节方式进行供热调节,以保持供暖用户系统的水力工况稳定。总的来说,一般有以下几种调节方式:①一级网路和二级网路同时采用质调节。此种调节方式一度被广泛使用,但因循环水泵的电能消耗较大,目前设计中不提倡使用此种调节方式。②一级网路采用分阶段改变流量的质调节,二级网路采用集中质调节。该调节方式既能节省循环水泵的耗电量,又能节省部分初投资,达到总体令人满意的供热效果。③一级网路和二级网路均采用分阶段改变流量的质调节。此种方式运行效果不错,但需增加供热设施的初投资。④一级网路采用量调节,二级网路采用质调节。此种方式容易产生一级网路的水平失调,实际很少采用。⑤一级网路采用质量—流量调节,二级网路采用质调节。此种方式可大大节省一级网路循环水泵的电能消耗,但在系统中需增设变速循环水泵和配置相应的自控设施(如控制网路供回水温差为恒定值,控制变速水泵转速等),才能达到满意的效果。

结语

由于城市集中供热网管运行系统的综合性较强,所以在供热网管的综合管理过程中,应当确保整个系统的经济合理性,同时对布局原则加以适当的优化。在具体的调节与管理过程中,应当结合工程实际采用适当的敷设方式,保证管网在实际的运行过程中能够强化对其的维护管理,最终确保集中供热管网的运行质量,促进城市的建设与发展。

参考文献:

[1]费文帅.集中供热系统运行的调节管理探析[J].中国高新技术企业,2016(6):92-93.

[2]孙志沛.集中供热换热站水系统运行调节[J].现代商贸工业,2016,37(9):193-194.

论文作者:张琮昌

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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