多热源供热系统热源平衡分配技术及应用

李敏

(新疆华电喀什热电有限责任公司，新疆 喀什　844000)



多热源供热系统热源平衡分配技术及应用

李敏

(新疆华电喀什热电有限责任公司，新疆 喀什844000)

为平衡热网中每个换热站的用热量，提出了多热源供热系统热源平衡分配技术，介绍了该技术的总体思路及关键技术。多热源供热系统热源平衡分配技术应用后，整个热网的水力平衡得到较大提高，提高了供热品质，减少了人力维护，有效避免了管网破裂、泄漏事故。

多热源供热系统；热网；平衡；压力；流量

0　引言

城市供热是北方城市居民生活的基本条件，是一项重要的民生工程，事关千家万户的利益。由于我国供热区域庞大，能源消耗量也十分大，导致环境污染问题突出。大热网系统的供热平衡调节主要由人工根据指示进行调整，调节量无法控制且各单站内并非同时调节，局部调整不同步，会导致热网压力波动大，很难实现平衡用热，想要降低能耗和减少补水量难度很大。同时，城市供热面积大，管线曲折且长度很长，供热时为了平衡前、末端的换热站用能量，大都采取增加一次循环泵的流量和扬程等措施，导致压力、流量增大。管道压力增加造成高温水泄漏量增大而需要补水，而补进的冷水又需要锅炉加热，造成燃料浪费。

1　总体技术思路及关键技术

1.1总体技术思路

多热源供热系统热源平衡分配技术的总体技术思路是采用实时、可调节流量的控制方式来平衡热网中每个换热站的用热量。应用先进的现场控制技术，采用压力、流量联合控制的模式，通过网络通信方式，实现整个热网系统的平衡用热[1]，减少因压力变化过大造成的能源浪费和水资源浪费，并改善用户的供热效果，提供供热效率，进而达到降低能源消耗和减少补水量的目的。

采用多热源供热系统热源平衡分配技术，通过电子控制、信号采集、流量调节等技术，保证大型热网，尤其是多热源供热系统热网的热源利用平衡[1]，使得热源输出变得更加容易，效率更高，避免平衡失调造成浪费，为提高供热品质和能源利用率起到良好的示范效应，为节约能源、保护环境做出巨大贡献，具有良好的社会、经济、环境效益。

1.2关键技术

多热源供热系统热源平衡分配技术中的关键技术是流量控制，所谓的流量控制不是简单地对流量进行控制，而是融合了气候补偿控制技术对流量进行综合控制，实现按需取热的目的，最大限度地节约能源。

该技术在热网监控系统的基础上建立了一个水压模型，显示热网系统理论水压图，同时还将实际采集的压力数值在水压模型图上并行显示，供管理人员比较，使整个热网系统的压力一目了然。

通过检测热网系统中各站点的实时压力数据，及时了解系统中压力的变化情况，当补水量增大疑似漏水时，可根据压力系统图的变化判断出大概的漏水线路，为尽快找到漏点提供指导。通过平衡流量分配，可以避免系统中压力失调；通过平衡系统，能保证供热系统在合理的设定值范围内平稳运行，减少燃料消耗量和补水量。

多热源供热系统热源平衡分配技术能将各站内平衡控制系统采集的压力信号、流量信号上传到热网监控中心，中心能方便地进行系统查看，热网系统水压图、流量图对比以及数据的存储、统计、查询和打印，便于管理人员实时了解热网数据并查询、分析历史数据[2]。

多热源供热系统热源平衡分配技术应用于大面积供热管线中各个站点的热源平衡控制，主要是平衡管网水系统的压力和流量，节约燃料并减少因高温水泄漏造成的能源浪费和水资源浪费。多热源供热系统热源平衡分配系统主要由监控中心、各换热站内的热源平衡控制系统、压力传感器、流量计以及通信设备组成，既可现场进行控制，也可进行远程监视和控制，保证供热管网中压力平衡、流量均衡，避免由于管网的前、末端压差过大而造成供热不均衡。

该技术通过构建一个热网系统的水力系统图，使到达各热力站的一次热源压力均维持在一个设定的范围内，形成一个可视的水压变化图和流量分配图，通过对比设定值与实际采集的数值，判断热网系统的水压平衡和流量分配的合理性。热网系统中，每座换热站内的热网平衡控制系统将采集的压力信号、流量值与设定值进行对比，当采集流量出现偏差时，控制系统自动调节电动调节阀的开度，将进入换热站内的流量控制在设定的范围内。控制系统还采集二次热网系统的供水温度和室外温度，采用气候补偿技术作为流量调节的辅助控制，将设定的室外温度和二次供水温度的补偿曲线作为系统控制的理论依据：当控制系统采集的二次供水温度超出设定值时，减小一次热网的流量；当二次供水温度低于设定值时，则增加一次热网的流量；但当一次热网流量超出设定流量的上限时，系统则报警并反馈至监控中心[3]。

站内的平衡控制系统将采集的一次网热源的压力信号与设定值进行比较，绘制差值图形并反馈给监控中心，以便管理人员实时了解整个热网的压力分布情况，决定是否采取调整措施来维持整个热网系统的水压平衡。

2　实施后的效果

多热源供热系统热源平衡分配技术在喀什市热网系统应用后，整个热网的水力平衡得到较大提高，减少了大量的人力维护，提高了供热品质，减少了管网破裂、泄漏事故。通过智能化热源平衡控制系统的监控功能，还可以实现整个热网的在线实时监测，及时了解整个热网的压力变化，全面控制整个热网的运行情况：监视热网最不利点的压差，提供热源调节处理热网变化的依据；热网出现泄漏事故，可在第一时间通过系统发现故障，减小事故停暖面积，缩短事故处理时间。多热源供热系统热源平衡分配技术的投运，优化了热网运行方式，有效提高了供热质量。项目实施后，2014—2015年采暖期换热站单位面积电耗减少1.87×10-3(kW·h)/d，节约电量2.519 5 GW·h，折合标准煤1 017.88 t，按电价0.44 元/(kW·h)计算，节约电费110.85万元；采暖期热指标同比降低5.24 W/m2，供热量减少627.1 TJ，节约标准煤2.14万t，节约749万元。该技术应用后，共计节约成本859.85万元，既响应了加快建设节约型社会的要求，又符合国家环保政策，同时还对提升供热企业经济效益、保障可持续性发展有着十分重要的指导作用。

3　结束语

集中供热是一项重要的民生工程，供热质量直接影响居民的生活质量，通过对热网系统进行多热源供热系统热源平衡分配技术改造，使整个热网系统水力平衡得到了极大改善，降低了管网压力，减少了管网破裂泄漏事故，有效减少了热损失，达到了节能减排和减员增效的目的，对改善民生、提高供热质量、提高供热企业效益等有着重要的意义。

[1]石兆玉.供热系统调节与控制[M].北京：清华大学出版社，1994.

[2]西亚庚，杨伟成.热水供暖技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.

[3]孙长玉，袁军.供热运行管理与节能技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

(本文责编：刘芳)

2016-03-02；

2016-06-08

TU 995

B

1674-1951(2016)06-0049-02

李敏(1979—)，男，甘肃武威人，副总经济师，工程师，从事企业经营管理和热动方面的工作(E-mail:37564676@qq.com)。