供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行與調(diào)節(jié)技術(shù)的研究與應(yīng)用

李　躍（黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司熱電廠,黑龍江　鶴崗　154101）

供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行與調(diào)節(jié)技術(shù)的研究與應(yīng)用

李躍
（黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司熱電廠,黑龍江鶴崗154101）

摘要：隨著我國供暖能耗的快速增長，提高供熱質(zhì)量和保護(hù)資源環(huán)境，成了供熱部門必須關(guān)注的熱點(diǎn)問題。加強(qiáng)供熱調(diào)節(jié)技術(shù)與運(yùn)行管理是保證供熱質(zhì)量和節(jié)能的重要手段。本文重點(diǎn)研究了集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行管理的優(yōu)化問題，通過對系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及可行性分析，確定出供熱系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略，并對控制系統(tǒng)運(yùn)行效果進(jìn)行了預(yù)測。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng);自動化;節(jié)能;技術(shù)

在我國集中供熱系統(tǒng)中，大多數(shù)還是以手動閥門作為管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)手段，普遍存在節(jié)流損失大、水力失調(diào)、輸送效率低、能耗高等問題。采用動態(tài)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制是目前倡導(dǎo)的調(diào)節(jié)方法，根據(jù)對供熱管網(wǎng)進(jìn)行水力工況計(jì)算，分析定流量運(yùn)行、分階段改變流量運(yùn)行和變頻調(diào)節(jié)運(yùn)行等情況下輸送能耗的變化，對改造方案的經(jīng)濟(jì)性分析，發(fā)現(xiàn)供暖系統(tǒng)中降低其能耗的兩個關(guān)鍵措施分別為對系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)及熱平衡調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能、均衡供熱的主要手段。節(jié)能運(yùn)行要針對不同形式的供暖系統(tǒng)，可根據(jù)其熱負(fù)荷特點(diǎn)選用不同的調(diào)節(jié)方式，以達(dá)到節(jié)能運(yùn)行、降低能耗的目的。在所有運(yùn)行調(diào)節(jié)方式中，分階段有效避免了垂直失調(diào)，又能大大降低循環(huán)水泵電耗，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中，并要求我們進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

1　供熱系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題

1.1供熱系統(tǒng)的效率落后

單位建筑面積的供熱品質(zhì)較差，室溫冷熱不均，用戶不能自主設(shè)定和調(diào)節(jié)室溫等問題普遍存在造成供暖能耗巨大的原因主要兩個，一是建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的空氣滲漏損失的熱量大，二是因?yàn)椴膳到y(tǒng)運(yùn)行效率低。

1.2供暖系統(tǒng)缺乏有效的控制手段

我國舊式的熱用戶立管系統(tǒng)多采用單管順流式，造成系統(tǒng)水力工況的水平和垂直失調(diào)嚴(yán)重，熱用戶冷熱不均。有些區(qū)域盡管熱源提供了足夠的甚至更多的熱量，但為了室溫要求，供熱部門只能超負(fù)荷供熱。供暖系統(tǒng)中降低其能耗的兩個關(guān)鍵措施分別為對系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)及熱平衡調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能、均衡供熱的目的。節(jié)能運(yùn)行要針對不同形式的供暖系統(tǒng)，可根據(jù)其熱負(fù)荷特點(diǎn)選用不同的調(diào)節(jié)方式，以達(dá)到節(jié)能運(yùn)行、降低能耗的目的。在所有運(yùn)行調(diào)節(jié)方式中，分階段有效避免了垂直失調(diào)，又能大大降低循環(huán)水泵電耗，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中，并要求我們進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

2　供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行與調(diào)節(jié)技術(shù)的具體措施

2.1加強(qiáng)集中供熱系統(tǒng)供熱計(jì)量模式的管理

由于過去供熱無計(jì)量，水力失調(diào)，熱力失調(diào)，冷熱不均，而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷大，效率低，浪費(fèi)嚴(yán)重，供熱品質(zhì)差，最為關(guān)鍵的就是自控程度低，缺乏供熱運(yùn)行管理規(guī)范。因此需要全面推進(jìn)供熱計(jì)量改革。首先要確立供熱設(shè)施考核指標(biāo)，建立熱源級熱計(jì)量，避免出現(xiàn)因?yàn)橹粡?qiáng)調(diào)用戶處的熱計(jì)量而忽視了整個供熱系統(tǒng)節(jié)能。其次是對供熱監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，通過預(yù)測室外日平均溫度來控制熱負(fù)荷和供熱量，為供暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供熱調(diào)節(jié)量化管理提供了可靠保證，解決供暖調(diào)節(jié)問題。采用供熱調(diào)節(jié)方法，在計(jì)算網(wǎng)路供回水溫度時，考慮用戶散熱器的相對面積，提高供熱質(zhì)量，以難以達(dá)到較高的供熱標(biāo)準(zhǔn)。

2.2采用供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行與調(diào)節(jié)技術(shù)

2.2.1分布變頻泵供熱系統(tǒng)的節(jié)能原理和應(yīng)用研究

（1）系統(tǒng)功能。合理組合不僅節(jié)約輸送電能和降低匹配電耗，而且還能夠適應(yīng)我國供熱工藝大規(guī)模的發(fā)展，有利于供熱良好的調(diào)節(jié)性和大幅度的成本下降。利用分布變頻供熱系統(tǒng)又可以方便的面對供熱對象的不斷變化，可以直接使用“分布變頻供熱系統(tǒng)方案，方便的面對用戶網(wǎng)的變化、快速的完成熱網(wǎng)的粗平衡調(diào)節(jié)，為我們提供了一種供熱系統(tǒng)的全新工藝結(jié)構(gòu)方案。分布變頻泵供熱系統(tǒng)技術(shù)由各個熱力站小循環(huán)泵確定的供熱水系統(tǒng)總功率，給出了分布變頻供熱系統(tǒng)降低了把熱能傳輸?shù)礁鳠崃φ镜碾娔芟牡墓ぷ髟?。二級泵供熱系統(tǒng)技術(shù)既防止了電能浪費(fèi)、又保證了熱源高效率運(yùn)行。

（2）系統(tǒng)的應(yīng)用?；旌蠎?yīng)用分為變頻泵技術(shù)和二級泵系統(tǒng)技術(shù)的供熱系統(tǒng)，分布變頻泵技術(shù)方案通過在各熱力站安裝小循環(huán)泵的運(yùn)行方式取代傳統(tǒng)的統(tǒng)一大循環(huán)泵的運(yùn)行方式，有效的解決了各熱力站富裕資用壓力造成的大量電能浪費(fèi)，降低了供熱成本;二級泵技術(shù)方案以混水方式實(shí)現(xiàn)了熱源向熱網(wǎng)傳遞熱量，解決了在供熱運(yùn)行中熱網(wǎng)流量超出鍋爐額定流量引起的電能浪費(fèi)。有效實(shí)現(xiàn)大溫差的量調(diào)節(jié)供熱，并且不會出現(xiàn)管道壓力大幅度波動的安全問題，形成了熱網(wǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)化管理體系的控制執(zhí)行體系，有效的支持了熱網(wǎng)科學(xué)化管理體系的建立和運(yùn)行。

2.2.2變頻調(diào)速技術(shù)

（1）變頻調(diào)速的概念。所謂變頻就是利用大功率電子器件將正常供應(yīng)的交流電變換為用戶所要的交流電源或其他電源，要求變頻器的輸出盡可能接近正弦波，有效克服了電壓型逆變器控制中電機(jī)低速運(yùn)行時轉(zhuǎn)距脈動大的缺點(diǎn)，有利于發(fā)揮最大的節(jié)能效果。變頻調(diào)速技術(shù)根據(jù)用戶負(fù)荷的變化動態(tài)調(diào)節(jié)水泵驅(qū)動電機(jī)的輸入頻率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵流量和揚(yáng)程的作用，減小水泵的輸送動力

（2）應(yīng)用技術(shù)。首先是分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，采用不同的流量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的循環(huán)水量，系統(tǒng)采用一定的流量和供回水溫度，改變每天的供暖時數(shù)，對熱源的供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。其次是根據(jù)蓄水池的水位控制節(jié)流閥，調(diào)節(jié)水泵的流量，本系統(tǒng)在滿足用戶用水需求的前提下，盡可能的降低能耗。采用補(bǔ)給水泵連續(xù)運(yùn)行定壓，根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化，改變和調(diào)整補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點(diǎn)壓力的恒定，有效地減少采暖系統(tǒng)運(yùn)行的電能消耗，有效地降低水泵的流量，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

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