燃?xì)夤徨仩t房用氣不均勻性調(diào)查研究

金祖玲(天津市燃?xì)鉄崃σ?guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，天津300000)

1 燃?xì)夤徨仩t房樣本選取

北方城市冬季供暖用氣是城市用氣的主體。天津市從2012年開(kāi)始逐步將燃煤供熱鍋爐房改為燃?xì)夤徨仩t房，到2015年已基本改造完成。經(jīng)對(duì)各區(qū)供熱辦、各燃?xì)夤?、各燃?xì)夤徨仩t房實(shí)際調(diào)研，這期間燃?xì)夤徨仩t房用氣規(guī)律已基本穩(wěn)定，運(yùn)行數(shù)據(jù)具有代表性，可以充分應(yīng)用到實(shí)踐中?；谶@種情況，本文隨機(jī)選取10座不同規(guī)模的有自動(dòng)計(jì)量和帶遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的燃?xì)夤徨仩t房作為樣本，以此為研究對(duì)象，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將運(yùn)行數(shù)據(jù)在線(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸至燃?xì)夤菊{(diào)度中心，根據(jù)燃?xì)夤徨仩t房的月、日、時(shí)用氣量，分析其用氣月、日、時(shí)的不均勻性。

2 月不均勻性

受室外溫度、供暖期時(shí)間、鍋爐房供熱面積、裝機(jī)規(guī)模等因素影響，燃?xì)夤徨仩t房每個(gè)月用氣負(fù)荷不同，以2016年為例，每月用氣量詳見(jiàn)表1。

表1 2016年各燃?xì)夤徨仩t房每月用氣量

天津市2014—2015年供暖期為2014年11月15日開(kāi)始至2015年3月15日結(jié)束，供暖期時(shí)間為120 d。2015—2016年供暖期為2015年11月15日開(kāi)始至2016年3月15日結(jié)束，供暖期時(shí)間為121 d。2016—2017年供暖期從2016年11月5日開(kāi)始至2017年3月15日結(jié)束，供暖期時(shí)間為130 d。為了更直觀(guān)地表示各自然年的月不均勻系數(shù)，本文不是以上述供暖期劃分，而是按照自然年劃分，即以每年的1月—3月的用氣量和11月—12月的用氣量進(jìn)行分析。從收集的數(shù)據(jù)看出，4月—10月停止供暖，因此用氣量為0，表中不再表示。表1中，3月供暖時(shí)間為14 d，11月供暖時(shí)間為26 d，供暖時(shí)間相對(duì)較短，因此，用氣量低于其他月份。

經(jīng)計(jì)算，2014年供暖用氣高峰月在1月份，1月份最低氣溫達(dá)到-7 ℃，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數(shù)最大值為3.587,最小值為3.145，平均值為3.282。2015年供暖用氣高峰月在12月份，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數(shù)最大值為3.326，最小值為2.936，平均值為3.131。2016年高峰月為1月份，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數(shù)最大值為3.737，最小值為3.263，平均值為3.500，大部分鍋爐房用氣月不均勻系數(shù)在3.4以上，這是由于該月最低氣溫達(dá)到了-14 ℃。因此，供暖用氣量與室外溫度有關(guān)，隨著室外溫度降低，供暖用氣量逐漸增加，增大了鍋爐房用氣月不均勻系數(shù)。表2為各年度燃?xì)夤徨仩t房用氣平均月不均勻系數(shù)，即每月對(duì)10座鍋爐房月不均勻系數(shù)取算術(shù)平均值。鍋爐房供暖用氣高峰月大多出現(xiàn)在1月，低谷出現(xiàn)在3月。

表2 各年度燃?xì)夤徨仩t房用氣平均月不均勻系數(shù)

綜合考慮，確定燃?xì)夤徨仩t房用氣月高峰系數(shù)在3.2～3.5區(qū)間內(nèi)。

3 日不均勻性

從10座鍋爐房中隨機(jī)選取3座鍋爐房，對(duì)2014—2016年高峰月日用氣量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算日不均勻系數(shù)，從而確定日高峰系數(shù)。本文只列出1號(hào)鍋爐房日用氣數(shù)據(jù)及日不均勻系數(shù)計(jì)算結(jié)果，詳見(jiàn)表3。其他鍋爐房用氣規(guī)律類(lèi)似，不再詳細(xì)表示。從表3中發(fā)現(xiàn)，2015年12月的日用氣量中，18日和22日的日用氣量明顯偏低，與實(shí)際用氣規(guī)律不符，予以剔除，不參與日不均勻系數(shù)的排序。

表3 1號(hào)鍋爐房2014—2016年高峰月日用氣量及日不均勻系數(shù)

續(xù)表3

3座鍋爐房2014—2016年高峰月均出現(xiàn)在1月或者12月。經(jīng)計(jì)算，高峰月日高峰系數(shù)見(jiàn)表4。通過(guò)分析，各年度高峰月出現(xiàn)1～2次寒流，短時(shí)間寒流持續(xù)時(shí)間約3 d，長(zhǎng)時(shí)間寒流持續(xù)時(shí)間約7～10 d，寒流導(dǎo)致相應(yīng)的用氣高峰，這也為日調(diào)峰儲(chǔ)存時(shí)間的確定提供了有力依據(jù)。3座鍋爐房2014—2016年日高峰系數(shù)最大值為1.448，最小值為1.065。

表4 2014—2016年各鍋爐房高峰月日高峰系數(shù)

綜合其他7座鍋爐房日用氣規(guī)律，確定日高峰系數(shù)在1.1～1.4區(qū)間內(nèi)。

4 時(shí)不均勻性

仍以上述3座燃?xì)忮仩t房為例，3座鍋爐房2016年高峰日均出現(xiàn)在1月24日，因此，以2016年高峰月高峰日小時(shí)用氣量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算時(shí)不均勻系數(shù)，從而確定時(shí)高峰系數(shù)。與日不均勻性調(diào)查一致，這里只展示1號(hào)鍋爐房小時(shí)用氣量及時(shí)不均勻系數(shù)，見(jiàn)表5。

表5 1號(hào)鍋爐房2016年高峰月高峰日小時(shí)用氣量及時(shí)不均勻系數(shù)

續(xù)表5

2016年，1號(hào)鍋爐房高峰日高峰小時(shí)出現(xiàn)在上午10:00—11:00，時(shí)高峰系數(shù)為1.015。2號(hào)鍋爐房高峰日高峰小時(shí)出現(xiàn)在上午8:00—9:00，時(shí)高峰系數(shù)為1.189。3號(hào)鍋爐房高峰日高峰小時(shí)出現(xiàn)在上午5:00—6:00，時(shí)高峰系數(shù)為1.058。

綜合其他7座鍋爐房2014—2016年的時(shí)高峰系數(shù)，確定時(shí)高峰系數(shù)在1.1～1.2區(qū)間內(nèi)。

5 燃?xì)夤徨仩t房高峰系數(shù)選取

由上述調(diào)研和計(jì)算，根據(jù)天津市燃?xì)夤徨仩t房實(shí)際情況，燃?xì)夤徨仩t房月、日、時(shí)高峰系數(shù)可按以下范圍選?。?/p>

月高峰系數(shù)：3.2～3.5。

日高峰系數(shù)：1.1～1.4。

時(shí)高峰系數(shù)：1.1～1.2。

綜合高峰系數(shù)為月、日、時(shí)高峰系數(shù)三者乘積，因此，天津市燃?xì)夤徨仩t房綜合高峰系數(shù)可在3.87～5.88區(qū)間內(nèi)選取。

6 結(jié)論

燃?xì)夤徨仩t房用氣量受室外溫度、供暖期時(shí)間、鍋爐房供熱面積、裝機(jī)規(guī)模等因素影響。供暖期間，月不均勻性變化最大，月高峰系數(shù)在3.2～3.5區(qū)間內(nèi)；日不均勻性變化不大，日高峰系數(shù)在1.1～1.4區(qū)間內(nèi)；時(shí)不均勻性變化較小，時(shí)高峰系數(shù)在1.1～1.2區(qū)間內(nèi)。因此，燃?xì)夤徨仩t房綜合高峰系數(shù)可在3.87～5.88區(qū)間內(nèi)選取。