供热管网调节技术特点及优化研究

 　【摘 要】随着我国城市集中供热事业的迅速发展，集中供热系统的供热面积逐渐增大，相应在供热管网上的投资越来越大，供热管网也日益彰显其重要性。供热管网是一个复杂的输配网络，研究供热管网的优化对减少能源消耗、降低运行费用以及保证热网安全、经济运行至关重要。其优化主要包括布局优化，设计优化和运行优化。供热管网运行优化可以通过在调节方法、多热源联网供热以及供热参数等多种方面采用多种方法对管网进行改变，从而达到优化的目的。在节能环保的社会趋势下，供热系统中供热调节技术就显得尤为重要。本文就供热系统适量供热调节技术进行分析与探讨，并提出切实可行的供暖方案。 

　　【关键词】供热管网；调节技术；特点；优化 

　　1 供热管网运行优化方法 

　　供热管网的设计需考虑它的技术性、初投资和运行中的能量输送损失这三个方面，对于一个布局已定的供热管网的设计，存在着寻求这三个目标综合起来的优化问题。然而，技术、经济和能量这三个目标之间是矛盾的。追求高的经济目标，将导致降低热网运行的能量目标，如何将这三个目标统一起来，形成一个综合的目标，是解决布局已定的树状热网设计最优化的关键问题。供热管网调节是一项复杂细致理论性和专业性较强的工作，其口的是使热用户内散热器的放热与热用户热损失的变化相适应，以确保热用户室内温度达标，既节约能源，又保证供热质量。因此，有必要对供热管网的优化设计进行理论分析，逐步引申和发展，以解决热网系统问题。在具体的设计供热管网过程中可以从以下方面出发来优化供热管网的设计。 

　　2 系统调节原因 

　　在过去的供热系统设计、施工以及运行的过程中，由于受到种种因素的影响而存在着较多设计不规范、施工不合理和运行管理不科学的隐患，这就造成供热系统在实际的运行过程中往往受到限制而无法发挥理想的运行状态，也无法确保水力工况的良好进行，有的时候甚至与预计效果差距很大，这就造成了系统供热不一致，造成人们生活的还影响。这就迫切的需要我们对供热系统加以完善和整合，形成一套系统的供热调节技术。 

　　3 供热管网调节必要性分析 

　　在现阶段的生活之中，供热管网是一项不可缺少的室内辅助系统。在供热系统中，供热状态与供热质量紧密相连，都是通过供热管网质量高低来进行衡量和判断的。众所周知，供热管网之中是通过游离热媒介来进行流动供热的方式，在这个过程中又受到热媒介损失的影响，从而容易引起供热的不足与差异现象，因此就需要在供热管网运行中加以调节和处理。 

　　3.1 用户分析 

　　3.1.1 安装双通阀的室内系统。一般在在室内管道安装中都是通过安装双通阀来进行对室内管道系统控制，每一台散热器都必须装有一台自我检测状态好的温控阀，一次来对室内的水平系统和温度现象进行控制，进而采用温控阀后，使得室内供热系统趋于平衡，同时变流量系统也能够满足供热要求。 

　　3.1.2 安装三通阀的室内系统。一般在室内供热系统安装之中，都是通过安装一个具有高强自制力的三通温控阀，并且对系统中的垂直分布系统加以控制和变化，进而促使其能够满足系统的供热水平和供热要求。 

　　3.2 热网分析 

　　输送加热循环泵由两类操作计划进行讨论，一个是恒定速度操作，另一种是可变速度操作。循环泵运行计划和室内运行计划的系统组合可生产四种操作方案。 

　　3.2.1 室内系统变流量热网循环泵恒转速。变流量操作、循环泵和恒定速度操作的内部系统。因为室内散热器恒温阀电阻发生变化，网络基础项目：国家“十一五”重点科技攻关项目。电阻更改，以使热流量数量发生变化太，净阻力系数得到改变、循环水泵扬程的出路也会增加到。显然，系统的运行工作点是水泵特性曲线沿加热网络，至少当流动可能会变得非常小，流量太小，无法承受热源的供热负荷的工作需进行全面分析研究。此外从能量的角度来看中，恒速泵的泵流量的减少，电机的负载变得越来越小，电能的消耗将减少。 

　　3.2.2 室内系统变流量热网循环泵变转速。对室内变流操作，主要是循环泵变速操作的内部系统。室内散热器温控阀后其电阻更改，以使电阻网络特性发生变化，以便加热网络流量的变化。循环泵应更改的速度、循环泵性能平行向下移动工作最好应使管道阻力特性恢复点。该规例也存在系统最小流量限制问题。 

　　3.2.3 室内系统恒流量热网循环泵变转速。室内系统不断的通量操作，循环泵变速操作。因为室内散热器温控阀调节，在回水温度变化。热源可以是定性监管或监管（循环泵变转速调节），但调节范围不能太大，否则很容易导致系统的水力失调。该升降机的循环泵选用较大会有更大的数量调控系统的空间。循环泵调速系统是在较大的可循环泵选型是有意义的。如果系统流量调节范围小，循环水泵变速调节作为调节阀来调节的流量更经济，不应使用此程序。 

　　3.3.3 热源分析 

　　针对热网和热用户的特点，目前热源主要有以下几种运行调节方案：质调节运行；量调节运行；分阶段改变流量质调节运行；综合调节运行。 

　　（1）热源质调节与分阶段改变流量质调节运行。针对目前的热用户多为恒流量系统，因此采用此种调节方案的系统居多，调节运行的经验已经相当成熟。但是当用户进行热计量以后，就不能再采用此方案了，否则不能实现最佳节能运行。 

　　（2）热源量调节运行。针对目前的恒流量热用户，采用此种调节方案的不多，尤其是只采用热源量调节运行的几乎没有。当用户进行热计量后，尤其是用户为变流量系统后，热源也要采取相应的调节对策，才能实现真正的节能。针对变流量用户系统的热源、热网等的调节运行经验还很缺乏，这也是我们要重点解决的问题。 

　　4 热力运行适量调节 

　　4.1 用户调节 

　　以热源、热网及用户为一个整体考虑，用户系统采用双通阀调节散热器（或是其他末端散热装置）的散热量，系统的整体节能效果最明显。但是如果有的用户系统不允许采用双通阀调节散热器（末端装置）的散热量时，则应该设置用户入口装置将热网和室内系统隔离开。室内系统可以采用恒流量运行，热网系统采用变流量运行，也能获得较好的节能效果，而且对热网的运行稳定性也会更为有利，用户入口装置也要采取一定的调节方案，构成独立的调节单元，在此不做阐述。 

　　4.2 热源与热网调节 

　　热用户安装有三通阀或者双通阀后，已经具备了自调节能力。此时在热源处的负荷预报就变得很有意义了。根据热网运行参数预报的供热负荷，就是用户在下一个时间段所需要的热负荷。因此提高预报精度，保证预报控制稳定性成为主要的问题。供热负荷预报的方法很多，在此不做研究。 

　　4.2.1 循环泵恒转速时的预测控制。如果热用户是恒流量运行，则循环泵应该是恒转速运行，热源应该是质调节运行。控制系统应该根据热源出口处的参数，如热网供回水温度、室外温度、热网供回水流量（主要是监视异常情况），预测热源的供回水温度，并且进行反馈调节。 

　　4.2.2 循环泵变转速时的预测控制。由前面的分析可知，热力系统采用变流量运行方式输送热量是节能的。在较大范围内变化流量调节时，采用变频变循环泵转速则是最节能的。因此如果热用户是变流量运行，则循环泵应该采用变频变转速运行，热源则应该（下转第77页）（上接第54页）采用质调节与量调节相结合的综合调节运行方案。 

　　5 结论 

　　供热系统调节技术是实现供热节能的关键技术之一，供热管网优化运行包括多个方面，本文只是将研究重点放在供热调节上，还可以在多热源联网供热、系统优化设计、管网实时监测及故障诊断等方面进行研究，以丰富管网优化运行内容。 

　　【参考文献】 

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　　[2]梁泽德，郭铁明.热水供暖系统质量一流量调节流量优化系数的研究[J].区域供热，2009（3）：34-35. 

　　[3]党翠萍.变流量调节在供热节能中的应用[J].太原科技，2009（C9）：86-88.