刘金良
天津市河东区房管供热服务中心 天津 300162
【摘 要】我国北方区域，冬季的温度相对偏低，供暖供热成为了人们冬季取暖的重要方式。近年来，在节能环保呼声日益高涨的时代背景下，为有效降低供热过程中产生的高能耗，很多城市开始采用集中供热方式。然而在目前的集中供热系统中的部分换热站中，能耗高的现象依然十分普遍，不仅未发挥到降低能耗的作用，还导致了大量资源的浪费。因此必须采取必要的调节方式来对供热系统能耗进行调节。文章正是基于这个角度，重点对分布式变频泵供热系统的具体调节展开探讨。
【关键词】分布式变频泵；供热系统；热量调节
很多供热公司的供热系统都采用了分布式供热系统。在分布式供热系统中，将供热系统中热媒热水的驱动力由不同层次的循环泵承担，共同完成输送热媒传输热量的任务。分布式二级混水泵系统在热源处设置热源循环泵，提供热源内部驱动热媒的循环动力。在热用户处设置混水泵，提供热用户内的资用压力，驱动热媒的循环，实现混水功能。
一、供热系统基本供热能力分析
某热力公司分布式热网供热系统主要由锅炉房、首站、热用户混水供热分站等部分组成。采用枝状管网分布式二级混水泵系统供热，热用户大多数为厂房和办公楼散热器采暖用热，热用户与锅炉方之间的地势比较平坦。首站为水-水换热站变频泵循环供热，分站采用混水供热机组供热。锅炉房设计安装了一台70MW的高温热水锅炉，额定出水温度为130℃，额定进水温度为70℃。锅炉在额定工况运行时，使用2台的循环热水泵变频运行，为热源部分的热水热媒提供循环动力。一般工业厂房建筑热用户的建筑面积热指标取140W/m2，如果这台锅炉在额定工况下运行时，可以为50万m2的工业厂房建筑热用户提供热量。现有供热面积约为24万m2，锅炉在供暖期间内采用间歇式供热，间歇供热时段为05：00~7：30，10：00~11：30，13：00~16：00，20：30~23：30。
二、分布式变频泵供热系统运行流量调节到实际需求流量
（一）水力平衡的基本概念
所谓水力平衡指的是达到了热力工况稳定之后的水力工况。在实现水力平衡的同时，也就有效的克服了水力失调问题。如何实现热力工况和水力工况的稳定呢？传统的供热系统水力失调是指供热系统设计水力工况与实际水力工况不一致性，一般用水力失调度来表示：
在某一室外温度下，当（2）式中的水力失调度为1时，系统实际运行流量等于系统最佳流量时，系统将达到水力平衡。系统的最佳流量为：在某一室外温度下，使系统达到水力平衡（热力平衡）、系统各用户室温皆为设计室温时的运行流量即为此室外温度下系统的最佳流量。
（二）变压差调节法
要实现水力工况稳定和节电效果明显的双重目的，理想的控制决策应采用变压差调节法。二次网循环流量的变流量调节，通过二次网循环泵的变频调速实现。在实时测试外温的同时，计算出对应的二次网最佳循环流量和系统压差值，该系统压差值即为对应外温下的压差设定值。当实际压差值与设定压差值发生偏离时，通过控制算法，给出二次网循环泵的待调频率，以此改变循环泵转速，实现变流量调节。这种变压差变流量调节，都必须通过分布式变频系统来实现的。通常的工频水泵无法实现精准调节。所以，采用分布式变频系统可以找到系统的最佳流量，真正实现系统的水力平衡，消除系统的水力失调现象。
三、分布式变频泵供热系统按热量量化的数值进行调节的方式
（一）热源的调节方式
将热量量化之后再进行调节能够显著节约能源。而热量量化管理主要需基于供暖系统的现状，也就是现有运行的设备、管道以及建筑物的具体特点、用途和所处的地理位置等条件，来计算粗采暖建筑具体的热指标和概算热负荷。此外，开始采用热量量化调节方式钱，需要安装热计量表在热源、热力站以及建筑物人口处。再者，还需要对室外内天的气候状况有一个清晰的认知，包括未来24小时的昼夜最高、最低以及平均的气温、风力和降雪等各种气候条件等等。收集整理上述各项数据资料，并通过分析后再结合供热厂的参数，既能够求出当日的锅炉控制参数值。
（二）主循环泵的调节方式
对于主循环泵的控制调节而言，需要首先明确零压差点的控制调节方式。主要原因在于主循环泵能够克服零压差点前的干管阻力和热源的阻力。在整个的采暖期内，供热网需要实现按需供热，那么整个网路的流量就会一直处于变化的状态中。同时，分布式变频系统零压差点的控制调节方式还可以划分为定零压差点控制调节和变零压差点控制调节两种方式。第一，定零压差点控制调节方式。该种调节方式指的是基于热网流量变化的过程中，采用调整主循环泵的转速来确保零压点位置不变的方式；第二，变零压点控制。该种调节方式指的是在热网流量变化的过程中，尽最大可能运用主循环的输送能力。同时零压差点的位置会随着流量的变化而发生变化。所以定零压差点控制调节方法相对变零压差点控制调节方法的管理能够更加便捷，且节能的效果更好，并且适用于多用户的加压泵系统，也就是说主循环泵的频率由零压差点位置处的压差进行控制。
（三）分布泵的调节方式
热力系统可以利用热量来进行水泵的频率的调节。具体而言，在确定用户的下一个时间段的供热负荷钱，不仅要综合考虑到室外温度对于负荷的不同需求，还应该在尽量短的时间内对上一时间段内遗留下来的偏差进行计算的补偿，以便于推测出下一个时间段内所需要的供热负荷量。该种控制方式不仅可以确保供热的质量，还能够最大限度的确保供热系统的整体稳定性，并显著提升设备的使用寿命。
不过该种调节方式还需要采取一定的修正措施，该种修正方式主要包含了压差修正以及用温差修正两大类。第一，压差控制。该种控制方式一种反馈控制，也就是若用户调的是小阀门，则会增加系统管路的阻力，进而导致压差出现变化。且此刻压差的信号会比设定值大，水泵将开始减速，流量也开始减小，进而促使压差的信号更加接近设定值。不过，若用户不进行调节，则水泵不会变频，官网的流量自然也不会出现变化，更谈不上进行流量的控制了。第二，温差控制。该种控制方式则能够始终实现变流量的控制。主要原因在于温差控制保护了正负两种反馈方式。其能够依据室外温度的变化状况，对温差的设定值或者是固定温差进行自动的改变，进而促使供回水的温度进行相应的改变，也就是实现变温差控制和定温差控制。此刻，即便用户处没有进行局部的调节，也可以依据外界气候的变化而带动用户热负荷的变化，最终实现供热系统的节能目标。
总之，文章重点分析了分布式变频泵供热系统的运行调节方式，通过运行调节，不仅能够确保供热系统的稳定性，延长设备的使用寿命，降低电量的消耗，真正实现按需供热。同时该调节方式的适用范围也较广，能够用于指导类似变频供热系统的运行调节。
参考文献：
[1]吴金星.供热系统的运行及调节模式研究[D].北京建筑大学，2013
[2]郭磊宏，王永，雷春鸣，胡少江，杨洪健.多热源联网供热系统的应用性研究[J].区域供热，2014，06
论文作者:刘金良
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第20期
论文发表时间:2016/8/22
标签：系统论文; 水力论文; 方式论文; 流量论文; 分布式论文; 工况论文; 热源论文; 《低碳地产》2015年第20期论文;