供热管网和锅炉的联合调节

供热管网和锅炉的联合调节

徐永东

鹤岗市热力管道安装工程处黑龙江鹤岗154101

摘要：传统的集中供热方式，是根据气温变化确定供热量，通过调整供水温度改变供热量，各用户的供热质量及供暖时间基本相同。随着人民生活水平的提高，人们对供热舒适度的要求也越来越高，由于人们身体状况、生活习惯上的差异，对室温的舒适要求以及供热期长短的要求也不一样。

关键词：供热管网；锅炉；联合调节；

通过对热网运行的调节都能提高能源的利用率。初调节只能解决各换热站或各小区、各楼宇之间的热量均匀性，但不能保证每个热用户室温在整个供暖期都处于一种均衡的室内设计温度，因此，需要通过热网运行调节来缓解不必要的能源浪费问题。

一、实例分析

某市供热近十年来取得了长足发展，集中供热发展的特点是：起步较晚，发展较快，问题较多，需求较大.面对建设资金严重短缺、交费主体的多元化、节能降耗摆不上日程等诸多问题，有关部门做了大量的研究和探索，在供热管理和经营方式方面，特别是在供热体制改革方面走在了全国的前列。但在城市供热基础设施的建设、规划、设计和运行管理方面，以及在节能降耗和环境保护等方面仍存在不少问题。如何充分发挥和利用现有城市供热基础设施，确定有利于城市长远发展的供热模式，科学地规划城市供热体系和提高供热安全性、可靠性和经济性，将成为制约城市供热发展的重要因素。

二、供热管网和锅炉的联合调节

1.锅炉燃烧系统调节。锅炉燃烧系统调节的主要任务是保证水温的稳定，同时保证锅炉的安全运行。保证经济燃烧也是热水锅炉节能降耗的关键所在。因为经济燃烧问题实质上就是进煤量和进风量的配比问题，保证适当的风煤比就可以实现最高的燃烧效率，实现经济燃烧。如果空气量不足，造成不完全燃烧，产生CO，除污染环境外还带来严重的热能损失；当空气量过多时，一方面使炉膛温度降低，另一方面使烟气换热损失增加。由于现阶段的检测手段和检测设备尚不能方便地测得准确的进煤量和进风量，给整个风煤比的自动控制带来一定难度，而进煤量与炉排转速、煤层厚度存在一一对应的函数关系，进风量同样与鼓风机转速存在同样的关系，从而可以巧妙地避开这一难题。另一个难题是煤质的变化同样会造成风煤比值的漂移，对此在这里加人了自寻优控制方案。初投运时，可根据经验和试验初步设定调节风煤比的给定值，待系统投人自动并稳定后，定时启动自寻优功能，根据炉膛温度的变化和烟气含氧量的变化自动微调风煤比至最佳，达到经济燃烧。

2.供热管网的运行调节。一是质调节。质调节是目前应用最多的一种调节方法。只对供水温度进行改变，而不改变循环水流量。质调节主要适用于一、二级热网，其优点在于：水力平衡稳定，热网的自动化调节容易实现，从而使得热源厂和热网运行更加安全；其缺点在于：实现了节热功能，但是浪费了很大的电能。

二是量调节。目前量调节很少使用。供水温度始终保持不变，只对循环水流量进行改变。其比较适合用于一级热网，但是由于目前热网平衡控制存在问题，因此，在我国运用的较少。而将量调节应用在二级热网中，技术上很难实现。在平衡控制方面，二级热网较难；并且随着室外气温不断的升高，管网水流量逐渐的减少，此时较严重的垂直热力失调容易在室内供暖系统中产生。节热和节电是量调节的最大优点。流量在管道中变化的实现主要是通过压力变化来进行，而水是不可压缩的，具有非常快的传递速度，因此，此调节能够实现调节上的同步。三是间歇调节。间歇调节就是改变每天的供暖小时数。这种调节不会使网络的循环水量和供水温度改变，只会将每天的供热时间不断的减少，因此，其只能作为供暖初期和末期的一种辅助调节措施。间歇调节的优点在于：根据热用户的需求进行供热。

四是分阶段改变流量的质调节。把供暖期按室外温度分成几个阶段，在每个阶段流量不变，改变管网供水温度。分阶段改变流量的质调节主要适用于一、二级热网。在热网平衡控制上这种调节较容易实现，但是实现上要比质调节难点。由于流量变化不连续，节热同时只能部分节电，因此很少在一级网中使用，大多数在二级网上使用。分阶段改变流量的质调节综合质调节和量调节的优点，节省电耗。

3.水力平衡调节的方法。近年来，国内一些单位为能解决系统的水力平衡调节问题进行一些探索工作，取得了一些成果，主要调节方法有：一是温差法。此法是利用在用户引入口安装压力表温度计，对系统进行初调节。首先使整个系统达以热力稳定。为提高系统初调节的效果，可使网路供水温度保持60℃以上的某个温度不变化，若热源的总回水温度不再变化。就可以认为整个系统已达到热力稳定。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度。先调节供回水温差小于热源总供回水温差的热用户，并按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小，确定初调节次序。先对规模较大且温差的偏离也较大的热用户进行调节。根据经验对其用户引入口装置中的供水或回水阀门进行节流。待第一轮次调节完毕系统稳定运行几小时后，现重新记录总供水温差及各用户入口处供回水压力及温度进行下一轮的调节。该调节方法调节周期时间长，需要反复进行，它适用于保温较好的网络。如果网路保温较差，网路供水的沿途温降较大，则对于供水温度较低的热用户，或室内供暖系统水力不平衡的用户将较差，可能出现新的水力失调。但此调节方法属于粗调，调节效果不准确。二是比例法。此法是利用两台便携工超声波流量计，或可测得流量的阀门（如平衡阀新型入口装置）及步话机（用于调节时人员之间的联系）来完成的，比例法的基本原理为如果两条并联管路中的水流量以某比例流动（例如1：2），那么当总流量在+30%范围内变化时，它们之间的流量比仍然保持不变（1：2）。但用比例法调节时相互间不易协调，对操作人员素质要求较高，并需要两台相同的流量计，初投入较大。

4.动态阻力平衡阀。动态阻力平衡阀是在自力式流量平衡阀的基础上改造而成的，其阀体结构及工作原理同自力式流量平衡阀基本相同，区别在于动态阻力平衡阀比自力式流量平衡阀多一套导压孔锁闭旋钮。导压孔打开，该阀就是一个自力式流量平衡阀，导压孔关闭，该阀就变成了静态平衡阀。当供热管系统关停或并入部分分支系统，管网阻力特性发生变化，只要打开所有动态阻力平衡阀的导压孔，系统便恢复到动态平衡调节状态，待各分支系统重新平衡后，再锁闭导压孔，该阀又变成了静态平衡阀。当室内温度高于给定的温度值时，感温元件热膨胀增大，克服弹簧弹力，带动自动阀瓣，关小阀口，减小进入散热器的流量，散热器的散热量自动减小，室温随之下降；反之，室温随之升高。动态阻力平衡阀调试简单，不需要专门仪表，有效弥补了静态平衡阀调试复杂的缺陷。该阀在变流量供热系统中具有广泛的应用前景。在供热设备与热网负荷匹配，同时热网也平衡的理想状况下，二级热网循环泵变频调速具有很高的节电效益。正是由于热网的不平衡，使得二级热网循环泵变频调速不具有较高的节能效益，从而使得此项节能技术推广受到很大的阻碍。因此，首先要系统优化换热站设备，站内设备在选型时严格按照设计工况进行，从而使得节能效果最好。

热水锅炉进行供热量的调节，还将热网流量、温度及煤质变化共同引人锅炉控制系统，从而调节锅炉的燃烧和产热量，保证锅炉的经济运行和供热质量。

参考文献：

[1]贺平，孙刚.供热工程（新一版）[M].2017.

[2]陆耀庆，等.供暖通风设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[3]崔志强.供热体制改革探索与实践[M].天津：天津市建设管理委员会，2017.