集中供热系统的影响因素及运行优化调整

(整期优先)网络出版时间:2021-12-03
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集中供热系统的影响因素及运行优化调整

邹海燕

山东省淄博市博山区热力公司,邮编 255200

摘要:随着我国供暖面积快速增长,供暖能耗也随之增长。如何提高供热质量、降低能源消耗、保护资源环境,越来越受到人们的普遍关注。加强供热技术与运行管理方法研宄,以较少的能源消耗获取较大的经济效益和社会效益,对保障经济社会可持续发展具有重要的战略意义和现实意义。供热调节是保证供热质量和节能的重要手段。本文重点研宄了集中供热系统运行管理的优化问题。针对国内外集中供热系统发展以及建筑供热能耗基本现状展开调查研宄,通过对比国内外相关研宄现状,阐述本文研究的内容及重要意义;分析集中供热系统的运行调节特性,探讨系统运行调节过程的相关参数及其计算方法计算;以供热系统在供暖期内循环水泵能耗最低为目标,对集中供热系统运行的循环流量比和运行过程中循环水泵的耗电量进行了全面理论分析,得出分阶段改变流量的质调节方式下供热系统循环水泵的耗电量理论计算式,并对采用不同运行模式供热系统循环水泵电耗进行了对比分析。

关键词:集中供热系统;影响因素;运行;优化调整

引言

城市集中供热作为中国市政公用事业中的一部分,是中国城市经济建设和城市化发展建设事业的基础工作之一,是直接关系到社会公共利益、影响人民群众生活质量及城市经济和社会可持续发展的关键因素,是城市赖以生存和发展的基础,因此,对其管理的重要性不言而喻。但随着城市集中供热系统规模的扩大,城市集中供热出现了许多问题。为使中国城市集中供热系统管理的体制不断优化,提高供热质量以保障民生,对城市集中供热系统管理的改进措施进行了探索。

1城镇集中供热发展概况

城镇集中供热从20世纪50年代起就开始发展,经历了从无到有、从小到大、从粗犷到精细的发展。时至今日,中国北方城镇已经基本实现了集中供热,城镇集中供热覆盖面积逐年增加完善,集中供热在惠及民生、采暖便利的同时,也在为我们赖以生存的这片蓝天而努力。集中供热的发展经历了这么多年,真正的普及、全面发展是最近的20多年,各地的热力公司都如雨后春笋般地出现,城镇供热的管网延伸也如夏天的藤蔓爬向高处、伸向远方、触到城镇的边缘。一些经济条件好的城镇集中供热的范围已经覆盖到了城镇周边的村镇。为响应国家环保政策,各地都在为积极发展和倡导集中供热,减少污染物烟气排放、减少热能损耗努力着。当前集中供热的发展已经趋于成熟,发展到丰富完善阶段,一些绿色供热、智慧供热等供热调节方式发展迅速。而城镇集中供热发展初始,供热方式、供热思路,以及供热管网等的设置、供热控制调节等各方面都比较滞后。在后期运行管理和热效管理上许多的热力公司都没有跟上。供热调节控制方面还属于管网调节靠人工,供热效果靠感觉,用户室内温度调控靠窗户的供热模式。现如今,这样高能耗的供热方式仍有大批量存在,尤其在一些发展滞后的偏远乡镇。

2集中供热系统的影响因素

1)运行管理不足目前国内各供热企业技术管理参差不齐,供热专业的人才储备不足,缺乏供热相关的标准规范。供热管理平台不够完善,部分供热设备老旧,安全性差,效率较低。供热管理职能和制度建设上有待提高。在城市集中供热系统运行时,管理工作也不可或缺,在进行运行管理的过程中常见水力失调的问题。用户端冷热不均,换热站自控效果未充分发挥,负荷调节曲线不准确,热负荷未实现实时调节,即因没有切实有效的调节设备导致热用户达不到预期的调节效果,并可能出现明显的资源浪费。城市的建筑结构本身具有一定的复杂性,而城市集中供热又采用多样化的供热方式,诸多因素都增加了运行管理的复杂程度。2)收费标准缺失散热器具体的散热量不能被准确计算,因此用户通常被要求按分摊的面积缴纳供热费,这种收费方式引起了住户的不满,因为如果多个单元的住户共用一个供热系统,当某些用户按时缴费,也要供热给不缴费的用户时,就会产生欠缴等难以解决的问题。

3城市集中供热系统管理措施

3.1二级调节

二级调节系统在北方一线城市的热力系统中有局部应用,应用效果显著。理论上二级调节和一级调节相似,调节的主要内容也是流量与温度的调节(质与量的调节),区别是二次系统面对更多的用户,二次控制系统比一次系统要小,但是更复杂。一次系统面对几十、几百个热力站用户,几十千米管线长度,一个二次系统面对几百米长的管线,却有几千个热用户。二次系统更需要注重水流量的平衡。目前二级调节使用调节范围能做到建筑楼宇单元之间的调节,根据单元用户的数量和供热面积、建筑保温等情况综合评估建筑能耗,进行供热分析系后确定单元流量。这样已经极大满足了调节功能,楼宇单元处设置的流量计和调节阀,调节属于稳定流量类型。基本上是根据用户数量一个采暖季调节一次,基本能满足供热调节要求。

3.2间歇调节

间歇调节保持系统的流量和供回水温度不变,通过暂停供暖设备运行来减少每天的供暖小时数。间歇调节属于辅助调节方式,具体表现是在末寒期采用热源为单台锅炉实行间断运行,热源为多台锅炉的,在不同的时段适当减少运行数量,同时循环水泵连续运行,以“停炉不停泵”的方式进行运行调节。在严寒期则采用24小时连续工作,但室内温度达到设计值时,随着热源的持续供暖,以及室外温度的升高,供暖需求的标准有所降低,随之逐渐减少运行时间。在此阶段,必须保证热源能在额定出力的情况下运行,并以此制定运行时间,才能保障供热质量。在实际运行中,设备往往达不到满负荷的高效率运行,为了尽可能提高运行效率,需要配套的监测和管理办法,用以完善运行制度,提高间歇调节的效率。因此,间歇调节在实际工程中很少采用,并且只作为一种辅助措施。该调节方式的缺点是难以保持室温的恒定,而且在反复的启停过程中会造成热量损失。既要减少能量的损耗,又要满足热用户的供热需求,从理论上来说不具备较高的可行性。由于气温的变化难以预测,且水温升高需要一个过程,这对于保持供热效率造成了障碍。因此限制了间歇调节方式的适用范围,只能是小型系统。但是间歇式调节方式的原理具有发展潜力,在经过技术人员和研发人员的广泛实践后,会有基于间歇调节的更好的调节方式出现。

3.3分时段变流量质量并调

分时段变流量质量并调是结合实时外界温度和天气状况对供热时段进行划分,参考不同的供热时段对应不同的二次网循环水流量,并采用质调节和量调节相结合的方法,来实现不仅对热用户温度的精确快速控制,还能做到节能环保。该方法将质量并调和间断调节两种方式的优点相互结合,可以有效地解决供热系统时滞性强,不易控制的问题,而且集中供热系统的成本也相应降低。

结语

城市集中供热系统的管理与发展同国民经济、技术的发展有密不可分的关系。随着城市集中供热系统负面效应不断显现,可以从供热管网安装、调度、运行、维护等系统管理的各方面进行优化,保障城市集中供热工程整体运行更高效,节能效果更显著,并不断完善其管理体制,促进城市集中供热更好更快发展。

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