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集中供熱計量變流量系統中熱力站的調控問題

放大字體  縮小字體 發布日期:2012-12-05  瀏覽次數:993
  本文主要討論對集中供熱計量變流量系統中熱力站采用氣候補償器來控制供水溫度,用變頻循環水泵來控制最不利環路壓差以及用氣候補償器來控制供水溫度,用變頻循環水泵來控制熱力站進、出口壓差這兩個方案的控制原理及其相互間的比較。
  1 引 言
  隨著國家對環境保護和節能要求的逐步提高,大同市的集中供熱近幾年得到迅速發展,供熱計量也有了新進展,其最終目的就是在保證供熱質量的同時實現節能降耗。那么,如何保證供熱質量?換熱站將起到至關重要的作用。其重要功能就是根據熱用戶的需要對熱指標進行科學合理的調節。實踐證明,供熱計量系統熱力站的調控,是實行熱計量重要的前提條件,也是體現熱計量節能效果的基本前提。實際情況是,我們現在的調控工作不盡如人意。有的系統不能調控、有的不認真調控、有的又調控不當。其結果是既浪費了能源,又影響了供熱質量。怎么樣才能搞好集中供熱計量系統的調控呢?本文就供熱計量中的變流量系統做一些闡述。
  在集中供熱計量間供系統中,如果熱用戶采用了雙管系統并在散熱器上安裝了恒溫閥,此系統在運行中即成為變流量系統。在此系統中,對熱力站的調控要求是:既要求根據室外氣候變化,自動調節二網供水溫度的質調節;又要求根據熱用戶自己的需求,主動調節散熱器上的恒溫閥,從而改變系統流量的量調節。只有在熱力站中采用質、量雙調的方案,才能實現集中供熱計量間供變流量系統的按需供熱和優化運行。
  在熱力站中,一般只要采用比較簡單和經濟的氣候補償器,就能根據室外氣溫的變化而自動調節二網的供水溫度,即可實現對熱用戶的按需供熱。同時采用壓力控制器來控制變頻循環水泵就可實現系統的變流量要求。通過質、量雙調,就能滿足系統所要求的按需供熱和優化運行。
  2 對集中供熱計量變流量系統中熱力站的調控
熱力站的一個重要功能是根據熱用戶的需要進行供熱調節,因此必須安裝供熱量自動控制裝置,并認真地調控,以保證各建筑物的按需供熱。常用的熱力站控制方案如下:
  2.1 循環水泵不調速的控制方案
  2.1.1 間接連接系統:通過調節一次網回水管上的電動二通閥改變一次網進入換熱器的水流量,保證二次網的供水溫度不變?刂破鞲鶕彝鉁囟群皖A先設定的二次網供熱調節曲線,調節電動三通閥,改變二次網供水點的溫度,以滿足用戶需要。二次網是定流量系統,一次網是變流量系統。
  2.1.2 直接連接系統:一次網為變流量系統,差壓控制器用于控制熱力站入口供回水管之間的壓差為定值。超壓控制閥用于控制壓力為定值,以避免一次網壓力工況的變化對二次網的影響。電動二通閥根據控制器發出的控制信號調節一次網進入二次網的水流量?刂破鞲鶕彝鉁囟群驮O定的供熱調節曲線,對供水溫度進行調節。
  2.2 循環水泵調速的控制方案
  控制水泵變頻調速的方式很多,較適合的方式有兩種:
  一種是控制最不利環路最末端用戶供回水管之間壓差為定值;另一種是控制熱力站二次網進出口壓差為定值。當流量變化很大時,前者調速節能效果較后者要好,而后者更容易實現。
  下面就來談談較為適用的兩種熱力站調控方案。
  2.2.1 用氣候補償器控制供水溫度,用變頻循環水泵控制最不利環路壓差的調控方案
  用氣候補償器控制供水溫度,用變頻循環水泵控制最不利環路壓差的控制方案原理示意圖,見“圖1”。
  從“圖1”可知,當系統工作時,用壓差控制閥1來控制熱力站中一次網供、回水管之間的壓差為定值,以便為電動二通閥2提供一個良好的工作環境。壓差控制閥7則可控制二次網各熱用戶供、回水管間的壓差為定值,以避免各熱用戶之間的相互影響。氣候補償器則可根據室外氣溫的變化,按照預先設定的二次網供水溫度的調節曲線,通過電動二通閥2來控制一次網進入換熱器3的水流量,從而對二次網的供水溫度進行調節。同時用壓差控制器6測量出最不利環路末端熱用戶供、回水管之間的實際壓差,變頻循環水泵5則依據該壓差信號對系統的循環水流量進行調節,以控制最末端熱用戶供、回水管之間的壓差為定值。通過以上的質、量調控,就可完成系統所要求的大溫差、小流量的優化運行和對各熱用戶的按需供熱。
  2.2.2 用氣候補償器控制供水溫度,用變頻循環水泵控制熱力站進、出口壓差的調控方案
  用氣候補償器控制供水溫度,用變頻循環水泵控制熱力站進、出口壓差的控制方案原理示意圖,見“圖2”。
  圖2和圖1所不同的是:變頻循環水泵5是依據熱力站進、出口的實際壓差信號來對循環水流量進行調節,以控制熱力站進、出口的壓差為定值。其它的調控與圖1皆相同。
  2.2.3 圖1和圖2兩方案的比較
  圖1,是用變頻循環水泵來控制最不利環路壓差恒定的控制方案,流量調節幅度相對較大,節能效果明顯;但需在最不利環路末端設置壓力傳感器以便隨時檢測、比較和控制其壓差,所以,投資相對較高。
  圖2,是用變頻循環水泵來控制熱力站進、出口壓差恒定的控制方案,該方案簡便易行,但流量調節幅度相對較小,節能效果有限。
在工程中,我們需要根據各個系統的規模、特點等實際情況,來選擇比較適合自己的調控方案。如:當流量變化很大時,即可選擇圖1方案。
  3 結束語
  本文所談熱力站的集中調節都采用了氣候補償器,皆可根據室外氣溫的變化來調節二次網的供水溫度從而實現對各熱用戶的按需供熱,這就避免了近年來試點實踐所證明的“供熱能耗浪費并不是主要浪費在嚴寒期,而是浪費在初寒、末寒期”的弊病,而大量節能。須注意的是:氣候補償器應在靜態水力平衡的基礎上應用;而且,氣候補償器只有在調試好了,才能正常使用,也才能節能。
  另外,變頻循環水泵可依據壓差信號對系統的循環水流量進行調控,來控制最末端熱用戶供、回水管之間的壓差為定值;或控制熱力站進、出口之間的壓差為定值。前提是:循環水泵的設計選型必須合理。當循環水泵采用并聯運行時,必須由同型號的水泵并宜同時變頻、保持同頻運行,而不宜采用“一工一變”并聯運行的方式。水泵的性能曲線應采用陡降型,以利于調速節能。
  實際上,供熱計量系統調控工程是一個極其復雜的節能系統工程,它貫穿于熱源、熱網、熱力站和熱用戶各部分的調控工作之中;它貫穿于生產、輸配、散熱和耗熱等各個環節之中,只有在思想上高度重視,在具體的工作中將調控工作始終貫穿于集中供熱計量系統的設計、施工、安裝、驗收、維護和檢修等各個環節,根據各自系統的實際情況,采用適合自己的調控方式,才能把調控工作做好。
  值得注意的是:熱源的按需供熱和運行中的水質問題(應符合國家標準)是供熱計量的必要條件。如果熱源實現不了向熱力站的按需供熱,熱力站沒有可靠的水質保證就難以實現供熱計量,從而影響集中供熱計量系統的正常調控和供熱系統安全、穩定地運行。--大同市熱力公司 任 華 項志剛 項 明
 
  參考文獻
  [1]王亦昭、劉雄主編 供熱工程 第一版 機械工業出版社 2008年6月
  [2]黃維主編 北京供熱計量技術 第一版 中國建筑工業出版社 2010年9月?
  [3]供熱計量技術規程(JGJ 173-2009)中國建筑工業出版社 2009年4月第一版
 
關鍵詞: 供熱計量
 
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