供热管网分时分区运行调节及控制技术

孙艳鹏

摘要：由于我国某些建筑的使用具有普遍规律性，可在供热期实施分时分区控制，即根据建筑物的使用规律及用热特点，采取分时段分区域供热，满足按需供热的原则，实现节能要求。其中，比较典型的建筑群体即为高等院校校舍及办公楼等。我国某些高校已经采取了相应的节能改造措施，成效显著，但就目前国内外的研究及实施情况来看，对于供热管网分时分区的运行及控制有所研究，但不够全面，技术有待提高。基于此，本文将对分时分区运行调节及相关控制技术进行深入探讨。

关键词：分时分区;供热节能;运行调节;控制;优化

引言

城市供热管网对城市居民生活质量有极大的保障作用，在科技发展和节能降耗的共同推进下，我国城市现有的供热管网在运输能量的过程中对资源和能量的消耗问题已经得到越来越多人的关注，优化供热管网成为城市发展的当务之急，需要深入分析。

1城市低温循环水供热管网应用的重要意义

城市低温循环水供热其工作原理是将温循环水或蒸汽以管道作为媒介将其作为热能输送到城镇或周边区域。这种通过管道进行集中供热的方式，能有效的减少能源的消耗，并且这种工作方式符合节约资源保护环境的要求，具有十分显著的应用优势，目前已经广泛用于城市供热。但在使用中，由于其管道结构复杂，并且负责的供热面积较大，在运行过程中也容易受到不确定因素的影响，出现常见的水力失衡问题，当水力失衡时，会使供热能源的利用率降低，导致城市的供热效果较差。关于水力平衡的重要作用有如下几个方面：首先，水力平衡决定供热的质量，当出现水力失衡时，容易影响供热管道的正常运行，反之，当水力平衡，可以很好的提升供热管道的运行质量。其次，当出现水力失衡现象之后，会使水流量不能按照标准平均的将其输送到用户终端，容易出现供热效果差，不能满足用户的需求，但水力平衡可以提升供热效果，较少运输中的热能消耗，减少了相关企业对供热管道原理的费用，避免出现不必要的经济损失。因此，相关工作人员为了更好的进行城市供热，需要解决水力失衡的问题。

2城市供热管网设计问题

当前，城市供热管网普遍存在布局不合理的问题，供热效果和质量都不理想，想要实现供热管网的完善和优化难度较大，其主要体现在部分供热管网中供热管路设计的过于长或者具体管道的直径过大，导致能量的运输过程中会产生过多不必要的损耗现象，传输到居民室内的能量效果较差。同时，由于城市的不断发展，部分管线布局较为混乱，缺乏科学性，增加其建设费用，随供热范围的提升，会导致在供热管网远端的用户出现供热不足现象，相应的在供热管网近端的用户就会出现能量供应过剩现象。

3供热管网分时分区运行调节及控制技术措施

3.1水泵变频控制

水泵变频的实现可采用温差控制与压差控制相结合的方式[9]。正常供热时采用温差控制，当供水温度达到要求后，通过检测回水温度获得供回水温度差，当温差小于9 ℃时，频率降低至最低运行频率（一般限定管网循环流量为设计流量的60 %）;当温差大于等于9 ℃时，频率降低直至温度满足设定值。值班供热时采用压差控制，将系统设计流量下供回水干管间的压差值设定为恒定值，将实测值与设定值进行比较，控制水泵频率稳定在设定值。

3.2加强运行监测

（1）高度重视金属类技术检测及监督工作。建立健全金属类检测监督评估机制，热电联产企业应参照国家发电厂金属类检测监督技术标准，建立一套适合企业内部的检测监督体系，来规范和监督所在企业甄选金属类材料产品。使金属监督人员，以保证金属类检测评估的有效实施，并建立健全金属类检测检验评估台账和规范化体系。管道检验检测机构必须根据技术监督规范标准，在检测过程中对企业的金属技术使用情况进行督查和监管，并出具规范的整治要求。（2）规范管线设计。良好的设计和施工都是为运行服务，反过来，运行过程中必须按照设计参数的要求来运行，在运行过程中必须加强监测，避免超温超压运行，定期要做好金属和焊缝以及支吊架的监测工作，对于异常现象做到早发现、早处理，杜绝一切可能的隐患。

3.3改善运行模式

供热管网的优化还需要改善其原有的运行模式，实现管网的水力平衡，避免出现冷热不均现象，监管好管网的运行情况。一方面，工作人员应当充分将先进的科技进行运用，实现城市供热管网二十四小时不间断的有效监督。当前，以信息化技术、计算机技术为基础的各种智能监控设备、系统等已经被应用于各行各业的生产中，供热管网也需要重视对这类设备的应用，构建完善的监控体系，增强对管网运行的监督，进而进行有针对性的监督。

3.4设计方案中对供热管网进行优化

在进行供热管网设计环节中，需要提升设计方案的科学性，用以实现水利平衡的问题。为提升设计方案的科学性，首先，需要相关工作人员具备较强的专业能力，其专业程度与设计方案的质量具有直接联系，通过以水力工程中的相关运行理论为方案的基础，并做好数据分析计算的准确性，才能提升设计方案的科学性。其次，相关工作人员需要加强数据收集能力，在前期的测量工作中，结合实际情况做好综合性的数据收集工作，以支撑后期的设计工作顺利开展。最后，相关工作人员应把握好工作中常见的问题，如实际进行管材用功能时就会导致标准的数值与基础性的内容出现较大差异等造成出现水力失衡的主要问题，在设计环节中做好针对性的解决措施，把握好水流量与热源位置的关系，通过科学的设计方案能有效的提升供热管网运行的质量，减少出现水力失衡问题。

3.5建立自动化控制的处理模式

在科学技术水平以及互联网信息技术不断发展的大时代背景下，为排除各种外界风险因素对集中供热系统的诸多不利影响，集中供热系统管理部门应投入适当的建设资金，引进先进的技术管理系统来调节供热管网热量平衡。例如，可以引进先进的自动化处理技术，实现电动调节阀和自动反馈系统有机协调，从而达到供热系统全程安全平稳运行的目的。其基本的工作原理，首先，管理人员将每个级别的用户端作为主要的信号采集点，并利用温感器、压感器等相关处理设备，将传输的相关信号准确进行收集、汇总和整理;其次，系统设计人员重点关注相关重要模块，并经过规范的控制运算来算出各级管网所应用的数据参数，在综合分析的基础上，对供热系统的供热流量和供水温度进行二次平衡和调节，进而确保每个供热站传输的热量都相对均匀，防止供热管网热力失调现象的频繁发生;最后，还要对供热系统的自动化控制平台进行适当的调节和处理。

结束语

为有效缓解能源紧缺问题，可对使用具有规律性的建筑采用分时分区供热节能方案。对于管网的运行调节，可根据供热要求分成不同的阶段，采用分阶段质量—流量调节，结合两种调节方式运行，能够在满足供热需求的基础上最大程度地节省电量。该方案自动控制的实现依靠分时分区供热运行监控系统，该系统可监测与控制一次网及二次网相应参数，并进行数据显示与存储。另外，本文提出了建筑物预热控制、水泵变频控制等策略，并对供热节能技术进行了部分优化。

参考文献：

[1]段雪峰.集中供热管网的设计施工及运行调节[J].绿色环保建材，2019（12）：80+82.

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[3]曹亞明.关于供热运行调节与热平衡的优化途径的探究[J].科学技术创新，2019（28）：131-132.

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[5]王雅明.城市供热管网的优化设计探究[J].工程建设与设计，2019（15）：117-119.