集中供热运行调节方式研究综述

集中供热运行调节方式研究综述

张斯颖

宝鸡市热力有限责任公司 陕西宝鸡 721000

摘要：在供热运行中，要充分根据热网的规模，系统的连接方式，采用科学合理的供暖方案和灵活有效的运行调节措施，就可以提高能源的利用率，降低能源消耗，保证供热系统的可靠性，改善供热质量.本文对集中供热运行调节方式进行分析,以供参考。

关键词：集中供热；运行调节；研究

引言

集中供热是当前我国城市的冬季取暖基础性设施，随着城市供热面积的不断增大，对整个城市大气污染影响日益严重，供热系统整体的合理性、经济性越来越受到关注，如何采取有效的节能措施提高能源的利用率，降低能源消耗，保证供热系统的可靠性、改善的城市空气质量，是当前城市供热部门重点研究和解决的问题。供热系统供热调节的目的就是根据供暖热负荷随室外温度的改变而对热源的供热量进行调节控制，以便维持供暖建筑物室内所要求的温度。

1供热调节的类型及特点

根据热量供应情况，可以将我国热量管理系统的温度控制分为中央、局部和个人设置。集中控制是一种简单、易于管理的热源温度控制。它是最重要的热量控制，尤其适用于大型供热调节。本地调节相对简单的本地调节提供了更大的灵活性，主要是在用户的各个热点或热源连接处进行温度控制。这种定制相对简单，可以满足用户的不同需求。即使是单一加热荷载加热系统，也需要个别加热站和加热使用者的本机调整，因此提供独特的应用优点。三是定制，即自动调节加热设备(如散热器、加热风扇和换热器)的温度，以满足用户的独特需求。

2集中供热系统运行调节的管理

2.1量调节

调节必须在加热阶段的较高外部温度值上进行划分，从而在外部温度升高、循环水流减少、泵能耗相应降低时，分为制冷阶段的前三个加热区，从而实现节能。为了在每一个时期实现较高的温升，需要一个大型流量泵，以确保冬季和冬季通道之间在高温下的流量较小。节流阀有助于节约水泵的能耗，在间接连接中使用时，流量低可能导致较长的换流时间。调节的缺点是室外温度升高，进而导致网络流量大幅度下降，供热中断，造成严重的垂直延误，难以调节和控制垂直偏差，导致水质差。交通总的来说在变化，实施起来很困难。每个相位都使用单个流量，保持恒定，同时网络供水在外部温度变化时进行调整，实行温度控制，称为分级流量的质量控制。

2.2开始调节

(1)系统的质量控制。该系统的质量控制只改变热用户的水温，而用户的循环量保持不变。质量控制简单，只调节水温，不调节流量，使热条件稳定。由于流量不会改变，泵以恒定速度工作，主要缺点是功耗高。(2)系统性能设置。调节是根据外部温度变化调整热源，以改变热网的循环热通量。节流阀的优点在于相对节能，但操作技术复杂，需要泵速操作。但是，该设置的主要问题是，系统具有较强的系统响应能力和低循环流量时，其垂直温度明显下降，导致调节赤字下降。例如，该设置通常会导致用户私下更改加热方式、将空气袋放在冷却桌上或过热，因为有更多的弧，并且会增加系统的阻力，从而导致局部热。(3)不间断的态度。临时设置是在室外温度升高时加热网流量和供水温度的变化，以根据当天温度(通常早晚)减少加热时间。必须根据用户的温度变化和室外温度变化对热网设置的中心进行相应调整，以满足活动空间加热室的需求，节约能源，提高效率。

3热负荷预测

3.1时间序列法

时间序列法是一种统计分析方法，根据研究指标按照时间的排序进行分析和预测。该方法处理数据量少，计算速度较快，适用于短期负荷预测。采用时间序列法进行热负荷预测的原则，并列出了3种数学模型，在工程中具有一定的参考价值。基于时间序列法建立了供热负荷预测的数学模型，通过对负荷时间序列的平稳化处理及对平稳序列建立ARMA模型等过程，将所得模型与实际运行数据进行对比，所得平均相对误差为2.7%，拟合效果较好。采用混沌理论对供热负荷混沌时间序列进行了预报研究，提出了一种避免人为主观性的基于Volterra自适应滤波器的负荷预报方法，揭示了热负荷时间序列的动态特性。通过一种基于乘积季节ARIMA模型的热负荷预报法预测未来24h的供热负荷，日预报平均误差为1.45%，满足工程需要。

3.2分阶段变流量质调节改进

相较于“大流量小温差”的质调节运行模式，分阶段改变流量的质调节模式虽然有了一定的改进，但具体的调节数据依赖经验，对供热管网的水力工况以及系统运行的经济性考虑得不够。针对此情况，国内学者进行了深入的定量研究。从循环水泵经济性的角度出发,给出了采用分阶段变流量质调节的经济流量比的确定方法，并在经济性和稳定性方面得出了两阶段变流量质调节的运行方式比三阶段变流量质调节的运行方式更加合理。在一、二次网均采用分阶段定供水温度结合被动量调节的调节方式，室内温度的波动最小，热舒适性最好，系统相对流量比高于30%时，随着供水温度升高，输配能耗减小。以天津地区为研究对象，将采用分阶段变流量的质调节方式的供暖期分为10个阶段，与传统划分方式相比，循环泵的能耗下降了13%。采用分阶段变流量的质调节在一定程度上兼顾了水力安全及功耗经济性，并且一些研究者根据研究地区的气候特点给出了更为细致的分阶段的定量方法，进一步降低了系统能耗，对于大规模供热系统改进调节方式具有一定的借鉴意义。对于新建的系统，在保证供暖质量的前提下可以深入挖掘系统的节能潜力，更全面地考虑用户端热负荷的变化情况及相互影响，定量地找出主要影响因素并进行监控调节，真正实现经济地按需供能和用能。

4运行策略

4.1主线、支干线阀门的控制

在控制完全依赖分布式频率泵和气动控制阀的资源压力较低的地区，反馈控制是连续的，对控制和安全运行网络产生不利影响。解决这个问题的一个设想是区域供热负荷范围的限制，它控制着主风管、支管中阀门开口的变化范围，并且是次区域在相对稳定的供热负荷期间调节流量的第一个设施。如果两个面之间的热载荷变化相对较大，则可以根据热载荷的理论计算、水力模拟和实际热影响分析重置阀开口，同时确保加热具有较长的强度。

4.2系统利用率高时的比较

当环境温度突然下降时，热网中的热负荷急剧增加，由于直接影响，热站内的热通量迅速增加，必须增加整个系统内的流量才能获得目标温度。如果热通量已接近临界流量，且热源中的热量不足以满足加热需求，则最后一个热站的热负荷可能会因最后一个热站的流量增加而过低。这导致系统速度减慢，最终导致持续的热演化，因为系统水量过大，温度上升缓慢，导致系统调整时间较长。当热入口温度下降时，整个热网内的热站流量会增加，而当温度过低时，临界状态下的热通量会增加。由于网格的热半径，热源和热交换站之间的循环时间不一致，特别是在最近的热交换站。即使及时调节热源的温度，循环时间也超过12小时。此外，恢复平衡所需的时间增加了24小时以上。由于典型的集中供热系统非常大，因此建议在热电网中温度调节阀的流体动力平衡发生重大变化时打开阀门，并且在热源参数适应负荷时，阀门在短期内保持不变，进入控制器，以便对整个电网进行动态调节。为了减轻负荷急剧增加对系统运行的持续影响，还必须将非常大型集中供热系统的控制与热网运行参数相结合，以便提前估算供热负荷并及时规划。这可确保在负载变化时，热源的散热符合热网的需求。

结束语

热水供暖系统的调节工作中，不同方式的工作原理不同，优劣势不同。但都是以节约能源，提高运行效率为核心。集中供暖以维持室内气温适宜、维持建筑物得热与失热始平衡为目的，将来更多的高效实用的调节方式会随之出现。

参考文献

[1]周浩杰.集中供热系统换热站负荷预测与控制算法研究[D].天津理工大学,2019.

[2]陈刚.热网集中供热系统节能运行技术分析[J].中国新技术新产品,2019(07):140-141.

[3]徐磊.分布式输配供热系统节能性应用研究[D].长春工程学院,2019.

[4]赵子安.集中供热系统源网解耦运行策略研究[D].河北工业大学,2018.

[5]张利姣.供热系统混合调节偏优工况的确定及应用研究[D].河北建筑工程学院,2018.