有关城镇供热系统控制的讨论__墨水学术,论文发表,发表论文,职称
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摘 要:随着城市建设的迅速发展,集中供热成为我国北方地区城市现代化建设所必须的步骤之一。供热系统的不断扩大,如何有效的控制和管理整个热力系统,提高热力系统的经济效益和社会效益,成为各供热企业急需解决的重要问题。
关键词:集中供热;城镇;系统控制
我国集中供热开始于五十年代初,经过五十年的快速发展,华北、东北、西北等采暖地区已形成了许多大规模的热力系统。我国集中供热主要有热电联产和区域集中供热两种方式,煤是主要的能源来源。采暖按照面积收费、调峰热源不足等是我国热网的常见特点;运行方式为:大流量,小温差的运行方式。
大流量,小温差的运行方式是指热网实际运行流量大于设计流量或理想流量,当这种情况出现时,供热管网的供回水温度必然低于设计值或理想值。由于热网调节靠经验进行手工调节,会出现靠近热源端的热用户散热器过热,超出室内设计温度,而远离热源的末端,则达不到设计室温的现象。大流量,小温差运行方式对供热系统来说有利有弊:提高循环水量,降低供回水温差可以减少锅炉汽化、水击等事故的发生;能有效地减少用户系统的热力失调,可以提高系统的水力稳定性,但不能解决问题的实质,水力失调依旧存在,同时还增加了大量额外的耗电量,并造成对环境的污染,因此,也是一种不经济的运行方式。
一、集中供热运行方式
供热系统热力失调的根本原因是水力失调即流量分配不均所致。消除系统热力失调最有效最经济的方法是进行系统流量的均匀调节即初调节。但各用户流量按热负荷大小实现均匀调配后,还不能保证用户室温在整个供暖期都会满足设计室温要求,为使用户室温达到设计要求,还必须在整个供暖期,随着室外气温的变化,随时进行供水温度、流量的调节,以期实现按需供热,这种调节称为供热系统的运行调节。供热系统的运行调节分为集中质调节和集中量调节。集中质调节只需在热源处调节供热系统供水温度,运行管理方便。运行期间循环水量保持不变,因而水力工况稳定。但因循环流量始终保持最大值,消耗电能太多;且难满足其它种类热负荷的要求。对于同一个供热系统,其一次网只能按照一个水温调节曲线运行,这就给调节工作带来困难。采用集中量调节,要求供热系统循环流量实现无级调节。现在变频器技术的发展及其价格的下降为水泵的变速运行提供了很好的基础。集中量调节最大的优点时节省电耗。存在的主要问题是二次网循环流量过小时,系统将发生严重的热力工况垂直失调。
(一)模拟分析法
模拟分析法由清华大学热能系于1985年开发的。其基本原理是先建立系统水力工况数学模型,通过分析、预测计算出调节过程中的过渡流量,然后在现场实施。这种方法优点是准确、快速、相对节省人力、用途广泛。缺点是每个用户调节阀流量需测量两次,工作量较大;计算机程序软件非专业人员不易掌握。
(二)最不利端压差控制
北欧各国普遍采用的控制方式是最不利端压差控制,主循环泵采用调速泵,根据最末端测出的供回水压差控制泵的转速,使该压差维持与要求的数值。各热用户则可根据要求,自动调节流量,满足各自的用热要求。采用这种方式,如果同时维持热源的出口温度为常数,理论上能够满足各种情况。某个用户需要加大流量,以增加供热量,因而开大阀门时,干管流量增大,压降增大,末端压差降低,其它各用户流量降低,此时,主循环泵相应增加转速,总流量增大,使末端压差恢复到设定值,这时,各用户流量也会基本上恢复到设定值。因此,只要主循环泵能及时调整,系统即能保持正常。这种运行方式的前提是以用热量的多少