廊坊開發(fā)區(qū)熱力供應(yīng)中心現(xiàn)擔(dān)負著開發(fā)區(qū)200多個企事業(yè)單位、部隊及居民小區(qū)的供熱任務(wù)，主要為用戶提供生產(chǎn)蒸汽、生活熱水及冬季熱水采暖。中心現(xiàn)有采暖面積230萬平方米，建有五座燃煤鍋爐房，總裝機容量為375蒸噸。由于開發(fā)區(qū)初期規(guī)劃范圍較大、單位又比較分散，所以造成管線較復(fù)雜，遠近不一，管徑不匹配。規(guī)劃初期管徑偏大，后期又出現(xiàn)局部管徑偏小的情況，使得整個熱網(wǎng)系統(tǒng)不平衡造成“近熱遠冷”。
1 供熱管網(wǎng)控制與調(diào)節(jié)的建立及其必要性
廊坊開發(fā)區(qū)熱網(wǎng)剛投入運行初期，由于是政府管理，從投資規(guī)模、運行費用到熱費收繳等工作都由管委會管理，沒有進行成本核算、經(jīng)濟分析。加之供熱負荷也較小，用戶不熱的現(xiàn)象也體現(xiàn)不出來。到2003年時供暖面積已近150萬平方米，這時從熱源到熱用戶一系列問題全暴露出來了。對于熱水管網(wǎng)，由于沒有細致的調(diào)節(jié)控制手段，造成流量分配不均，供熱管網(wǎng)存在嚴重的水平失調(diào)現(xiàn)象。目前供熱系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)的方法很多，但用哪種辦法更適合我中心的情況，我們進行了多方面的調(diào)查與論證。遵照有關(guān)專家的論點“考慮到投資與管理，最好的系統(tǒng)應(yīng)是一次網(wǎng)微機控制和二次網(wǎng)合理使用上述調(diào)節(jié)設(shè)備的結(jié)合”。我們采取了從鍋爐房到換熱站、配熱站的一次網(wǎng)的微機控制；而二次網(wǎng)則采用自力式流量控制及手動平衡閥進行調(diào)節(jié)的方案。基于以上思路2004年初我們與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作安裝了“城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)”于當(dāng)年年底投入運行。
2 一次網(wǎng)自動控制的運行
我中心的一次網(wǎng)大部分為蒸汽管網(wǎng)，如何調(diào)整各用戶的用汽量，又如何方便準確地計量是關(guān)鍵。我中心在各鍋爐房、換熱站及配熱站都裝有流量計，可通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)整流量的大小。而且各計量站也都通過微機進行了聯(lián)網(wǎng)，隨時可進行監(jiān)控、記錄。由于采暖用戶的標準不同，所以用汽量也不盡相同。如何進行控制，我們首先根據(jù)設(shè)計要求及運行實際編制了供熱概算熱指標。一般情況下（京津地區(qū)設(shè)計室外溫度為-9℃）。取單位熱指標為55W/m2，亦即單位供暖建筑面積室內(nèi)外溫差為1℃時熱耗量ｑV＝1.89W/m2。根據(jù)ｑV便可求出不同室外溫度時的單位建筑面積概算熱指標。（見表1）注：表1為1＃供熱站的南換熱站部分。供暖面積約25.4萬平方米。
每個換熱站都通過計算編制相對應(yīng)的熱負荷及流量控制表格。根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)度可根據(jù)負荷變化情況通過微機直接指揮鍋爐房控制室及配熱站增加或減少供汽量。保證整個一次網(wǎng)的正常運行。
3 二次網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
由于二次網(wǎng)范圍較大，建筑結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，有的供熱環(huán)路上廠房、宿舍、樓房、平房各種熱用戶全有，因此集中調(diào)節(jié)很困難。我們采取了“分散細化調(diào)節(jié)，集中監(jiān)測控制”的辦法。
3.1 分散細化調(diào)節(jié)
為了達到整個系統(tǒng)的平衡，我們在原來各換熱站、配熱站分區(qū)控制調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，進行了細化控制調(diào)節(jié)。即在每個用戶的單體入戶全部安裝了流量控制閥。在各個單體都能調(diào)節(jié)和控制以后，二次網(wǎng)的運行則采用質(zhì)調(diào)節(jié)的手段就方便多了。為此我們通過計算編制了二次網(wǎng)運行曲線。
根據(jù)外網(wǎng)供、回水溫度計算公式：
t1=ti+0.5（t1′+t2′-2ti）Φr1/（1+B）+0.5（t1′-t2′）Φr
t2=ti+0.5（t1′+t2′-2ti）Φr1/（1+B）-0.5（t1′-t2′）Φr
式中：Φr－相對熱負荷W。Φr = （ti- tｏ）/（ti -tｏ′）。
B－與散熱器及連接方式有關(guān)的系數(shù)。四柱散熱器B=0.35。
ti－供暖室內(nèi)計算溫度℃。
tｏ－室外溫度℃。
tｏ′－供暖室外計算溫度℃。
t1 ，t2－二次網(wǎng)供、回水溫度℃。
t1′，t2′－二次網(wǎng)的設(shè)計供、回水溫度95/70℃。
在設(shè)計散熱器時，設(shè)計人員通常采用設(shè)計供、回水溫度為95/70℃。但在最終確定散熱器的面積時通常有15-20%的余量。因而供回水實際溫差比設(shè)計溫度低15-20%也能滿足需要。也即供水溫度在76℃。回水溫度56℃時更能反映實際運行情況。因此根據(jù)以上公式計算出結(jié)果。（見表2）
根據(jù)以表2格繪制了溫控曲線。
圖片
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3.2 集中調(diào)度控制
一次網(wǎng)有熱負荷控制表，二次網(wǎng)有溫控曲線，二次網(wǎng)單體又都進行了控制，而且二次網(wǎng)的循環(huán)泵又都是變頻控制，調(diào)度就可利用微機統(tǒng)一下達運行指令，各換熱站及配熱站都可很方便地調(diào)整自已的運行狀態(tài)。
4 運行效果及設(shè)想
我們自2004年冬季開始采用以上方法運行以后，效果很好。首先，是冬季用汽量大時原有用戶都沒有爭搶汽源的現(xiàn)象了；再則，無論哪個換熱站出現(xiàn)問題（如換熱器堵塞、流量變化等）都可通過微機及時發(fā)現(xiàn)及時解決；同時，二次網(wǎng)進行了調(diào)節(jié)使整個系統(tǒng)流量分配更加均衡，消除了“近熱遠冷”的現(xiàn)象。
在今后的運行中，我們還需解決好如下幾方面的問題：
進一步完善一次網(wǎng)的微機控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)由于是第一年運行，因此還存在一些問題。如鍋爐燃燒的自控如何與換熱站熱負荷變化相匹配的問題。自控系統(tǒng)切換為手動控制的時機，安全運行等問題。在一次網(wǎng)自控基礎(chǔ)上如何與二次網(wǎng)自控相匹配的問題。分戶熱計量以后整個系統(tǒng)的控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)測、運行等問題。
總之，我們認為一次網(wǎng)的控制及二次網(wǎng)的細化調(diào)節(jié)是目前大面積供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)平衡的較為有效的手段。
參考文獻
[1]賀平、孫剛 《供熱工程》 中國建筑工業(yè)出版社。
[2]狄洪發(fā)、王智超“熱力入口控制調(diào)節(jié)設(shè)備的合理使用”《區(qū)域供熱》 04.第一期。
[3]劉園林“關(guān)于城市集中供熱工作中的系統(tǒng)調(diào)節(jié)”《區(qū)域供熱》04.第4期。
附圖
