费文帅
摘要:进入冬季,我国北方进入了集中供热阶段,集中供热既要满足百姓日常生活所需要的恒温,也要注意能源的节约和经济成本的控制。文章对集中供热系统运行的调节管理工作进行了探析,希望能够给北方集中供热公司管理人员提供必要的参考和借鉴。
关键词:集中供热系统;供热运行;调节管理;供热温度;温度调控 文献标识码:A
中图分类号:TU833 文章编号:1009-2374(2016)06-0092-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.046
集中供热系统的根本目的是随着外部气温的变化适当调整供热温度,确保室内温度适宜而且恒定。在这一过程中就需要对整个供热系统的供热温度进行调节。多年来,我国普遍采用的温度调节方式为质调节。所谓的质调节就是保持整个循环系统中的水量不变,变更回水温度。这种方式因为操作简单,故而受到普遍的使用。但是随着国内外能源的日益紧张,这种质调节方式浪费能源的弊端就越发突出。为此,应该从根本上变更思路,进行量调节改革的尝试,下面将重点论述这种
方式:
1 现有的供热调节种类及其主要性质
目前我国国内的供热系统主要分为三种温度调控形式,下面进行简单的分析和介绍:(1)集中调节。集中调节的操作方法比较简单,只需要在供热的源头进行好温度的控制即可,这种便捷的调控方式比较适合在城镇中的小区,方便管理大规模的用户供暖温度;(2)局部调节。所谓的局部调节相比较集中调节而言就灵活了一些,主要在单独的热力站或者用户热源的连接处进行温度的控制,这种局部调节的方式既能够满足用户的不同需求,且操作起来也相对简单,因此有一定的应用空间;(3)个体调节。所谓的个体调节,顾名思义,就是用户根据自身的需求在供暖设备处进行的自动温度调节处理方式,例如用户在暖气片、暖风机等处进行的单独调节都属于个体调节的范畴,这种调控方式最大的优势即满足个体的不同需求。需要强调的是,三种调节的方式并不是单独存在的,即使是统一进行供热的系统,用户可以根据自身的需要进行个体调节,当然小区的物业也可以根据小区居民的具体需求进行局部调节,在实际的工作中,可以灵活处理。需要注意的是,为了更加有效地节约能源,供热公司在进行集中供热和集中调控工作时,应该随着外部温度的变化而有所调整,否则恒定的供热标准在气温较高的时间里是一种能源的浪费,在气温较低的日子里又不能够满足用户的需求,直接影响了整个供热公司的服务质量。
2 集中供热系统运行的调节管理
集中供热系统承担的供热压力大、服务范围广,因此它的服务质量直接关系到千家万户的供暖需求,也直接影响着企业的服务质量和企业的未来发展,因此,必须进行集中供热系统运行调节管理的全面监控和完善。现有的集中供热系统的调节工作按照性质主要分为质调节和量调节两种主要的类型,依据调节的阶段又可以分为分段改变流量调节和间歇调节。
2.1 质调节
质调节由于操作起来极为便利,只需要在阀门处进行阀门的调控即可实现调控目的,因此是最常见的一种调节方式。质调节的基本特点是供暖系统中的整体水量保持不变,更改内部的水温。但同时,这种调控方式也存在自身难以克服的缺点,主要表现为:由于整个系统内部的水量是不变的,因此为了满足基本的供暖需求,需要保持系统内的水温必须在70℃以上。这种高水温的保持必然增加了供热公司的经济成本,同时北方一些供暖区域仍然采用燃煤供暖,这种高水温的恒定必然需要燃烧大量的煤炭,造成空气的污染。每年入冬以后,东北三省的空气质量都会直线下降,影响了市民的正常出行和生活。
2.2 量调节
量调节的适应能力比较强,调控起来也相对灵活。其基本的操作原理是,依据外界温度的变化,将整个供暖时间分为三大块,分别为气温刚刚下降,供暖刚刚开始的初寒期;气温急剧下降,供暖需求最大化的严寒期;冬末春初,气温有所回转,供暖压力也相对降低的末寒期。根据物理学原理,我们质量循环系统内部的水量的多少与供暖的能力成正比,因此,在初期和末期,供暖的需求比较小,调低水流量,并使用小管道,而在供暖压力最大的严寒期,使用大管道,提高供水量。虽然这种操作方式比较灵活,同时还能够节约资源,实现低碳环保,但是也存在不足之初。表现为:需要根据温度进行水量的调控,因为气候是反复无常的,所以单纯地划分为三个阶段比较盲目,同时也不利于保证供暖的稳定性。另外,它的基础设施需要更加完善,给市政工作带来了不小的压力,需要取得诸多部门的配合,尤其是有关气象部门。
2.3 采用分阶段改变流量的调节
与纯质调节相对比,由于流量减少,网络的供水温度升高,回水温度降低,供、回水温差增大。但从散热器放热量的热平衡来看,散热器的平均温度是保持相等的,因而供暖系统供水温度的升高和回水温度的降低的数值是相等的。这种调节方法综合了质调节、量调节的优点,既能省电,又能避免热力工况失调。
2.4 间歇调节是辅助的运行调节方式
常见的方式是:在初末寒期,热源为单台锅炉的采用间断运行,热源为多台锅炉的在不同时段减少运行台数,而循环水泵连续运行的方式,即所谓的“停炉不停泵”方式。而通常来说,在隆冬时节,供热公司要进行一天二十四小时不间断的供热操作。在严寒期,则采取24h连续供暖的方式。在室外温度达到设计值时,热源连续供暖,随着室外温度的升高,逐渐减少运行时间。它的前提是假设热源能在额定出力的情况下制定运行时间。如果热源达不到额定出力,将不能保证用户的供热质量。实际上,一方面要实现能源的最大化利用,避免不必要的能源浪费;另一方面又要保证广大用户在不同时期的不同供暖需求,单凭理论上的研究和分析是远远不够的,因为气温的变化莫测,同时水温的提升也需要时间,因此,必须建立起完整而系统的管理和检测体系。由于国际上对于这样的系统研究还不是很深入,国内也没有完善的系统出台,所以在实际的操作中总会遇到难以解决的问题,所以目前这种间接式的调节还没有得到广泛的利用。但是其发展潜力是无限的,希望能够有相关的技术人员和研发人员能够在这一领域进行深入的探讨和分析。
3 集中供热系统的温度调控
集中供热系统能够提高供热公司的工作效率,减轻供热公司的供热负担,但是由于不同用户之间对于温度的需求也是不同的,例如一些家庭中有刚出生的婴儿或者年纪大的老人,对于温度的需求就比较高,而一些用户则不适宜居住在温度过高的环境里,对于温度的需求比较低,这就需要在室内的供热设备上安装用户可以自行调控的阀门,依据自身的家庭需求和经济承受能力,进行温度的调控。这看似简单的个体调控,在实际的管理过程中却相对比较复杂,下面我们进行具体的论述和分析:
3.1 热源与热网调节
热用户安装有三通阀或者双通阀后,已经具备了自调节能力,此时在热源处的负荷预报就变得很有意义了。根据热网运行参数预报的供热负荷,就是用户在下一个时间段所需要的热负荷。因此,提高预报精度,保证预报控制稳定性成为主要的问题。(1)循环泵恒转速时的预测控制如果热用户是恒流量运行,则循环泵应该是恒转速运行,热源应该是质调节运行。控制系统应该根据热源出口处的参数,如热网供回水温度室外温度热网供回水流量(主要是监视异常情况),预测热源的供回水温度,并且进行反馈调节。(2)循环泵变转速时的预测控制热力系统采用变流量运行方式输送热量具有很大的节能潜力。而在较大范围内变化流量调节时,采用变频来改变循环泵转速是当前普遍的做法,其节能效果显著。因此,如果热用户是变流量运行,则循环泵应该采用变频变转速运行,即热源采用质调节与量调节相结合的综合调节运行方案。(3)热源调节热源应该按照预测控制系统预报的循环流量和供回水温度进行调节,在保证控制指标的前提下,锅炉采用最佳燃烧寻优调节。
3.2 用户调节
比较理想的情况是,新住宅新用户安装统一智能的双通阀调节散热器,这种散热器能够实现便捷的用户自行调节,同时还能够最大程度的节约能源。如果一些用户由于各种原因还没有安装这种散热器,则应该设置用户入口装置将热网和室内系统隔离开。室内系统采用恒流量运行,热网系统采用变流量运行,也能获得较好的节能效果。用户入口装置也要采取一定的调节方案,构成独立的调节单元。
4 结语
总之,集中供热的根本目的是在寒冷的冬季保证建筑物室内的温度适宜百姓居住,确保室内的稳定在恒温数值。但是每年冬季,都会有大量的用户投诉供热公司,没有维持室内的恒温,供热不均匀。因此,为了进一步解决这一问题,进行供热系统的调节管理才是根本和关键。文章中提出的有关意见和措施可以供给相关的管理人员来参考,同时也希望越来越多的供热管理人员参与到这个问题的研讨之中,共同推进集中供热的质量,更好地服务于百姓。
参考文献
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[3] 石兆玉.供热系统运行调节与控制[M].北京:清华大学出版社,1994.
(责任编辑:黄银芳)