油田集中供热系统优化研究

柴玉清 王晓春 田红霞

（河北省霸州市华北石油华隆综合服务处 河北霸州 065700）

油田集中供热系统优化研究

柴玉清 王晓春 田红霞

（河北省霸州市华北石油华隆综合服务处 河北霸州 065700）

本文以华北油田某小区集中供热存在的问题为出发点，根据集中供热系统的内容及流程，提出优化方案。应用结果表明，优化后的集中供热系统具有经济性、可靠性等优点。

华北油田；集中供热；系统优化

华北油田某综合性小区采暖面积大，在供热方面存在以下几个问题方面：（1）缺乏必要的调控手段，随意性较大，不能很好地依据需求来合理调整供热量；（2）供热管网的流量分配不合理；（3）管网部分区域管压偏大，供热管线老化现象明显。基于以上问题，如何高效、经济地规划集中供热系统显得非常重要。

1 集中供热系统优化原理

1.1 集中供热的概念

集中供热是指以热蒸汽、热水作为热量媒质，利用多功能的供热管网和交换站来向每一个供热区的用户提供需要的热能。集中供热具有环保、经济、高效、低噪、自动化程度高等优点。

1.2 集中供热系统优化的内容

（1）集中供热流量调节。室外温度变化时，相应的热负荷会变化，为了保证用户的供热需求，需要对集中供热的流量进行调控。（2）供热管网系统动态负荷分析与预测。由于建筑物的结构，用户对热的需求的不确定性和室外温度的周期性变化等因素影响，需要对集中供热系统流量采用动态的方法进行预测。（3）多热源的选择与管理。华北油田的供热系统往往采用多热源共网，同时配有多种形式的混水泵、增压泵，热力网具有复杂性和多样性。（4）集中供热网流量控制。如何调整用户的用水量，如何准确计量用水量，是华北油田集中供热系统流量调节中重要的问题。

1.3 集中供热系统优化步骤

依据现目前华北油田供热系统的运行状况，按照集中供热系统的各个要素，制定以下集中供热系统的优化步骤。

（1）对华北油田某小区供热的需求进行分析，了解供热系统存在问题，以便确定优化的内容；（2）根据集中供热原理及优化内容提出具体的优化方案；（3）综合评价优化后的供热管网系统。

2 实例分析

通过对华北油田某小区供热系统状况分析，明确供热系统优化目标：（1）小区用户室温稳定在16℃～20℃之间；（2）节约集中供热成本；（3）供热温度与室外温度相结合，保障供热温度适用当前环境下的温度所需。

2.1 合理选择供热源

该小区锅炉房安装两台WNS7-1.0/115/70-Y(Q)型的全自动燃气热水锅炉，在结合华北地区的气温变化情况下，通过对供能状况和锅炉用气量进行了预测，从而方便实现对锅炉运行的自动控制。

图1 采暖期总耗热与地热可供热分布图

2.2 自动调控供热热源

供热源具有压力与排量稳定的特征，因此采用变频调速技术，利用计算机进行自动化管理调控输出热能。

2.2.1 自控系统功能

集中供热系统的自动控制系统为DCS系统，该系统具有检测、报警、显示、数据处理等功能。

2.2.2 自动控制系统应用情况分析

燃烧负荷的数据模型如下：

（1）需求的热负荷：QS=G×(Tg-Th)×4.2/3600 MW；

（2）供给的热负荷：Qa=QS-Qd MW。

供热系统在正常运行的情况下，自控系统将室外温度与系统温进行差值计算，从而得出锅炉的热负荷调节量，然后利用相应的模块控制调节执行器，进而达到调节控制燃烧器的功率。当室外温度变化时，燃烧器功率随着相应的改变，从而达到最佳供热的状态，满足用户的需求。

2.3 管网负荷动态监测

在采暖试运行期，通对监测集中供热系统管网中用户对供热的需求数据，并利用计算机分析找出供热系统运行过程中存在的问题，然后及时调整管网的运行参数，从而使小区供热状况达到优化的目的。

2.4 应用结果

通过集中供热系统的优化管理，该小区的供热网络得到了明显的改善，具体表现为：（1）管网结构的调整，减少了水力损失和用气量，达到了节能的效果；（2）供热热量在管网上得到了合理的分配和实现；（3）不同楼层供热温度得到平衡，供热温度稳定。

3 结语

本文针对集中供热系统存在的问题，提出供热系统优化改造方案。以华北油田某小区为例，从供热热源和供热自动控制两方面进行分析、讨论，应用结果表明，优化后的集中供热系统体现出了经济性和合理性的效果。

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