供熱運行調(diào)節(jié)若干問題的探討

1、哈爾濱城市供熱協(xié)會供熱新技術(shù)培訓(xùn)班哈爾濱城市供熱協(xié)會供熱新技術(shù)培訓(xùn)班講座講座 供熱運行調(diào)節(jié)若干問題的探討供熱運行調(diào)節(jié)若干問題的探討n主要內(nèi)容：nA關(guān)于運行調(diào)節(jié)nB關(guān)于運行水溫nC關(guān)于水泵選擇nD關(guān)于水平失調(diào)n A 關(guān)于運行調(diào)節(jié)關(guān)于運行調(diào)節(jié)n一、一、 調(diào)節(jié)目的調(diào)節(jié)目的n在室外氣溫變化或使用條件變化時保證熱源在室外氣溫變化或使用條件變化時保證熱源的供熱量、熱網(wǎng)的輸熱量以及熱用戶設(shè)備的的供熱量、熱網(wǎng)的輸熱量以及熱用戶設(shè)備的放熱量與用戶熱負荷變化相適應(yīng)。放熱量與用戶熱負荷變化相適應(yīng)。 二、供熱調(diào)節(jié)的分類二、供熱調(diào)節(jié)的分類n1按調(diào)節(jié)時間不同n初調(diào)節(jié)： 系統(tǒng)投入運行前的一次性調(diào)節(jié)；系統(tǒng)投入運行前的一次性調(diào)

2、節(jié)；n運行調(diào)節(jié)（供熱調(diào)節(jié)）：系統(tǒng)運行期間的經(jīng)常（供熱調(diào)節(jié)）：系統(tǒng)運行期間的經(jīng)常性調(diào)節(jié)性調(diào)節(jié)。n2按調(diào)節(jié)地點不同n集中調(diào)節(jié)：在熱源處進行的調(diào)節(jié)；：在熱源處進行的調(diào)節(jié)；n局部調(diào)節(jié)：在熱力站或熱力入口處進行的調(diào)節(jié)；：在熱力站或熱力入口處進行的調(diào)節(jié)；n個體調(diào)節(jié)：在散熱設(shè)備處進行的調(diào)節(jié)：在散熱設(shè)備處進行的調(diào)節(jié)n3按調(diào)節(jié)手段不同n質(zhì)調(diào)節(jié)：流量不變改變供回水溫度的調(diào)節(jié)；：流量不變改變供回水溫度的調(diào)節(jié)；n量調(diào)節(jié)：供水溫度不變改變循環(huán)流量的調(diào)節(jié)；：供水溫度不變改變循環(huán)流量的調(diào)節(jié)；n分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)：按流量變化分幾個階：按流量變化分幾個階段、每個階段采用質(zhì)調(diào)節(jié)；段、每個階段采用質(zhì)調(diào)節(jié)；n間歇調(diào)節(jié)：保持循環(huán)流量

3、和水溫不變改變每天：保持循環(huán)流量和水溫不變改變每天供暖時間的調(diào)節(jié)。供暖時間的調(diào)節(jié)。 三、調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容n初調(diào)節(jié)初調(diào)節(jié)n在熱網(wǎng)運行前按水力平衡原則調(diào)節(jié)各支線、用在熱網(wǎng)運行前按水力平衡原則調(diào)節(jié)各支線、用戶之間的水力平衡，以保證達到設(shè)計的循環(huán)水戶之間的水力平衡，以保證達到設(shè)計的循環(huán)水量量n運行調(diào)節(jié)運行調(diào)節(jié)n在熱網(wǎng)運行期間隨室外氣溫變化或用戶使用條在熱網(wǎng)運行期間隨室外氣溫變化或用戶使用條件變化進行的調(diào)節(jié)，以保證熱網(wǎng)或熱用戶的水件變化進行的調(diào)節(jié)，以保證熱網(wǎng)或熱用戶的水量能夠適應(yīng)氣溫變化或使用條件變化帶來的熱量能夠適應(yīng)氣溫變化或使用條件變化帶來的熱負荷的變化負荷的變化 四、供熱調(diào)節(jié)的基本依據(jù)

4、四、供熱調(diào)節(jié)的基本依據(jù)n當(dāng)熱水網(wǎng)路在穩(wěn)定狀態(tài)下運行時，如不當(dāng)熱水網(wǎng)路在穩(wěn)定狀態(tài)下運行時，如不考慮管網(wǎng)沿途熱損失，則網(wǎng)路的供熱量考慮管網(wǎng)沿途熱損失，則網(wǎng)路的供熱量應(yīng)等于供暖用戶系統(tǒng)散熱設(shè)備的放熱量，應(yīng)等于供暖用戶系統(tǒng)散熱設(shè)備的放熱量，同時也應(yīng)等于供暖熱用戶的熱負荷（需同時也應(yīng)等于供暖熱用戶的熱負荷（需熱量）。熱量）。 五、常用供熱調(diào)節(jié)方式n目前較多采用的是集中質(zhì)調(diào)節(jié)目前較多采用的是集中質(zhì)調(diào)節(jié)n 和分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)和分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)n較少采用單純量調(diào)節(jié)較少采用單純量調(diào)節(jié)n間歇調(diào)節(jié)只作為特殊情況下的輔助調(diào)節(jié)間歇調(diào)節(jié)只作為特殊情況下的輔助調(diào)節(jié)n集中質(zhì)調(diào)節(jié)一般是在熱源或者換熱站處集中質(zhì)調(diào)節(jié)一般是

5、在熱源或者換熱站處進行進行n隨室外氣溫降低，提高供回水溫度隨室外氣溫降低，提高供回水溫度n而室外氣溫升高，降低供回水溫度而室外氣溫升高，降低供回水溫度n在運行全過程中，循環(huán)水量始終保持不在運行全過程中，循環(huán)水量始終保持不變變n優(yōu)點：容易控制優(yōu)點：容易控制n 操作方便操作方便n缺點：循環(huán)水泵長期滿負荷運轉(zhuǎn)，電能缺點：循環(huán)水泵長期滿負荷運轉(zhuǎn)，電能 消耗較大消耗較大n分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)n根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模把每個供暖期按室外溫度劃分為根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模把每個供暖期按室外溫度劃分為幾個階段，氣溫較低階段保持設(shè)計流量；氣溫幾個階段，氣溫較低階段保持設(shè)計流量；氣溫較高時采用較小流量。每一階段內(nèi)采用

6、循環(huán)流較高時采用較小流量。每一階段內(nèi)采用循環(huán)流量保持不變的質(zhì)調(diào)節(jié)。令量保持不變的質(zhì)調(diào)節(jié)。令=G=constn工程中一般劃分為工程中一般劃分為2-3個階段。個階段。n兩階段時，相對流量比采用和；兩階段時，相對流量比采用和；n三階段時，相對流量比為三階段時，相對流量比為 、和、和 。n優(yōu)點：有限地節(jié)約電能優(yōu)點：有限地節(jié)約電能n 控制較容易控制較容易 缺點：水泵選擇不同型號，維修不便缺點：水泵選擇不同型號，維修不便 n量調(diào)節(jié)：量調(diào)節(jié)：供水溫度不變改變循環(huán)流量供水溫度不變改變循環(huán)流量n優(yōu)點：節(jié)約電能優(yōu)點：節(jié)約電能n缺點：控制較復(fù)雜缺點：控制較復(fù)雜n 設(shè)備投資高設(shè)備投資高n 水量過低時容易造成用戶的豎向

7、水量過低時容易造成用戶的豎向（垂直）水力失調(diào)（垂直）水力失調(diào)n質(zhì)質(zhì)-量并調(diào)量并調(diào)n是綜合室外氣溫和用戶條件同時調(diào)節(jié)供是綜合室外氣溫和用戶條件同時調(diào)節(jié)供回水溫度和循環(huán)水量的最優(yōu)調(diào)節(jié)回水溫度和循環(huán)水量的最優(yōu)調(diào)節(jié)n多用于采用智能換熱機組無人值守的換多用于采用智能換熱機組無人值守的換熱站熱站n優(yōu)點：熱量均衡優(yōu)點：熱量均衡 節(jié)能節(jié)能n缺點：設(shè)備投資高缺點：設(shè)備投資高 維護管理水平較高維護管理水平較高n B 關(guān)于運行水溫 一、一、設(shè)計水溫設(shè)計水溫n一級熱網(wǎng)高溫水常用水溫：n130/80-對應(yīng)的二級網(wǎng)95/70 n130/70 -對應(yīng)的二級網(wǎng)85/60 n120/80 -對應(yīng)的二級網(wǎng)95/70 n120/7

8、0 -對應(yīng)的二級網(wǎng)85/60 n110/70 -對應(yīng)的二級網(wǎng)85/60 n二級熱網(wǎng)低溫水常用水溫：n95/70 直連熱網(wǎng)n85/60 間連二級網(wǎng)n75/55 低真空改造 n75/50 低真空改造 n70/50 低真空改造 n設(shè)計水溫是預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)于設(shè)計熱負設(shè)計水溫是預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)于設(shè)計熱負荷條件下的水溫荷條件下的水溫固定值固定值n設(shè)計熱負荷是對應(yīng)于冬季室外采暖計算設(shè)計熱負荷是對應(yīng)于冬季室外采暖計算溫度（哈爾濱市為溫度（哈爾濱市為-26 ）下的熱負荷下的熱負荷n該溫度為日平均溫度該溫度為日平均溫度n每年出現(xiàn)的時間不超過每年出現(xiàn)的時間不超過5天（天（120h） 二、運行水溫二、運行水溫n是隨室外

9、氣溫變化而改變的是隨室外氣溫變化而改變的n運行水溫在全部采暖期內(nèi)絕大多數(shù)時間運行水溫在全部采暖期內(nèi)絕大多數(shù)時間內(nèi)都達不到設(shè)計值內(nèi)都達不到設(shè)計值n-這是正常的這是正常的n具體的水溫標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)調(diào)節(jié)方式和即時氣具體的水溫標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)調(diào)節(jié)方式和即時氣溫（日平均）繪制的溫（日平均）繪制的水溫調(diào)節(jié)曲線水溫調(diào)節(jié)曲線決定決定 三、目前問題三、目前問題n大多數(shù)供熱系統(tǒng)供回水溫度低于規(guī)定大多數(shù)供熱系統(tǒng)供回水溫度低于規(guī)定的水溫標(biāo)準(zhǔn)的水溫標(biāo)準(zhǔn) 造成：造成：n 用戶熱量不足用戶熱量不足n 用戶熱量滿足但循環(huán)水量過大n原因：熱源出力不足 n 設(shè)計偏于保守 水泵選擇偏大n后果：大量電能浪費nC 關(guān)于水泵選擇 一、熱網(wǎng)中常用的水泵

10、分類n循環(huán)水泵循環(huán)水泵n補給（定壓）水泵補給（定壓）水泵n中繼（加壓）水泵中繼（加壓）水泵n混合水泵混合水泵n分布式變頻泵分布式變頻泵 二、循環(huán)水泵選擇 1. 1.流量n根據(jù)管網(wǎng)負擔(dān)的全部用戶熱負荷確定。最好經(jīng)根據(jù)管網(wǎng)負擔(dān)的全部用戶熱負荷確定。最好經(jīng)計算得出。計算結(jié)果不再附加計算得出。計算結(jié)果不再附加n估算時，熱指標(biāo)取估算時，熱指標(biāo)取60W/m2 ，設(shè)計供回水溫差，設(shè)計供回水溫差n在在2525時時，單位循環(huán)水量為，單位循環(huán)水量為2.1Kg/h;2.1Kg/h;n熱指標(biāo)取熱指標(biāo)取70W/m2 ，設(shè)計供回水溫差在設(shè)計供回水溫差在2020時時，單位循環(huán)水量為單位循環(huán)水量為3Kg/h;3Kg/h;n目

11、前實際運行的循環(huán)水量絕大多數(shù)超過上述指目前實際運行的循環(huán)水量絕大多數(shù)超過上述指標(biāo)。標(biāo)。 2. 2.揚程n根據(jù)熱源、熱網(wǎng)和用戶全部阻力之和得出，熱根據(jù)熱源、熱網(wǎng)和用戶全部阻力之和得出，熱網(wǎng)阻力不宜估算。網(wǎng)阻力不宜估算。n熱源阻力熱源阻力:首站換熱器取首站換熱器取10mn 鍋爐房取鍋爐房取15mn用戶阻力用戶阻力：一般取一般取2-5mn正常設(shè)計熱網(wǎng)正常設(shè)計熱網(wǎng)：每每Km單線壓降約單線壓降約4m-9mn改造熱網(wǎng)或其他特殊情況必須詳細計算得出改造熱網(wǎng)或其他特殊情況必須詳細計算得出n循環(huán)水泵揚程和用戶建筑高度無關(guān)！循環(huán)水泵揚程和用戶建筑高度無關(guān)！ 3. 3.數(shù)量n盡量選單臺運行，一臺備用。盡量選單臺運行

12、，一臺備用。n 特殊需要多臺并連工作的，要按特殊需要多臺并連工作的，要按水泵樣本給出的特性曲線并結(jié)合管網(wǎng)的水泵樣本給出的特性曲線并結(jié)合管網(wǎng)的特性曲線畫出水泵的工作點，依此校核特性曲線畫出水泵的工作點，依此校核是否滿足使用要求。是否滿足使用要求。n采用分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)時，可以選采用分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)時，可以選擇兩臺不同型號的水泵。另設(shè)一臺備用擇兩臺不同型號的水泵。另設(shè)一臺備用泵或者不單獨設(shè)備用泵（互相備用）泵或者不單獨設(shè)備用泵（互相備用） 4.連接n循環(huán)水泵連接在總回水管上循環(huán)水泵連接在總回水管上n 鍋爐或換熱器的承壓高，但是水鍋爐或換熱器的承壓高，但是水 n 泵工作溫度低。泵工作溫度低。

13、n循環(huán)水泵連接在熱源出口總供水管上循環(huán)水泵連接在熱源出口總供水管上n 鍋爐或換熱器的承壓低，但是水鍋爐或換熱器的承壓低，但是水 n 泵工作溫度高。泵工作溫度高。n目前大多數(shù)熱網(wǎng)循環(huán)泵采用前一種連接目前大多數(shù)熱網(wǎng)循環(huán)泵采用前一種連接n可以使用普通的離心式清水泵可以使用普通的離心式清水泵n采用質(zhì)調(diào)節(jié)或分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)時，采用質(zhì)調(diào)節(jié)或分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)時，n循環(huán)水泵不宜選用變頻調(diào)速泵；循環(huán)水泵不宜選用變頻調(diào)速泵；n當(dāng)采用質(zhì)當(dāng)采用質(zhì)-量綜合調(diào)節(jié)或用戶自主調(diào)節(jié)時，可量綜合調(diào)節(jié)或用戶自主調(diào)節(jié)時，可以采用變頻調(diào)速泵。以采用變頻調(diào)速泵。n當(dāng)一般的離心式清水泵可以保證使用要求時，當(dāng)一般的離心式清水泵可以保

14、證使用要求時，不必選擇熱水泵；不必選擇熱水泵；n如果循環(huán)泵連接在熱源出口供水管上，根據(jù)供如果循環(huán)泵連接在熱源出口供水管上，根據(jù)供水溫度要求可以選擇熱水泵。水溫度要求可以選擇熱水泵。 三、補給水泵n1.網(wǎng)路補水泵（網(wǎng)路補水）網(wǎng)路補水泵（網(wǎng)路補水）n對于閉式系統(tǒng)對于閉式系統(tǒng)n補給水泵正常補水流量補給水泵正常補水流量Gb按循環(huán)水量按循環(huán)水量2%；n事故補水流量事故補水流量Gb按循環(huán)水量按循環(huán)水量4%；n揚程按水壓圖中靜壓線高度確定。揚程按水壓圖中靜壓線高度確定。n靜壓線高度和下列條件有關(guān)：靜壓線高度和下列條件有關(guān)：n熱源與用戶間高差；用戶充水（建筑）高度熱源與用戶間高差；用戶充水（建筑）高度n高溫水

15、的汽化壓力（高度）高溫水的汽化壓力（高度）n臺數(shù)臺數(shù) 2，可不設(shè)備用。，可不設(shè)備用。動態(tài)水力分析考慮熱源停止加熱時事故備用水泵n流量按如下公式確定：流量按如下公式確定：n t/hn式中式中tg/ th/ 分別為設(shè)計供、回水溫度分別為設(shè)計供、回水溫度nG/為網(wǎng)路的設(shè)計循環(huán)水量為網(wǎng)路的設(shè)計循環(huán)水量n為水的體積膨脹系數(shù)為水的體積膨脹系數(shù)n揚程同網(wǎng)路補水泵揚程同網(wǎng)路補水泵bhgSGttGG)(n3.熱力站補水泵（二級網(wǎng)及用戶補水）n間接連接系統(tǒng)補水泵的流量宜為正常補水量的間接連接系統(tǒng)補水泵的流量宜為正常補水量的4-5倍倍n正常運行流量為系統(tǒng)總水容量的正常運行流量為系統(tǒng)總水容量的1%；n揚程為補水點壓力

16、加揚程為補水點壓力加30-50KPa；n臺數(shù)不少于臺數(shù)不少于2臺，其中一臺備用；臺，其中一臺備用；n一般選擇一般選擇2臺，每臺流量為系統(tǒng)總水容量的臺，每臺流量為系統(tǒng)總水容量的2%，正常運行一臺，事故時兩臺全開正常運行一臺，事故時兩臺全開 四、中繼（加壓）泵n作用：作用：串聯(lián)在熱水網(wǎng)路為提高介質(zhì)壓力而設(shè)置串聯(lián)在熱水網(wǎng)路為提高介質(zhì)壓力而設(shè)置n 的水泵的水泵n特點：特點：流量不變，揚程增加流量不變，揚程增加n典型應(yīng)用：典型應(yīng)用：n熱網(wǎng)主干線加長 后部作用壓力不夠后部作用壓力不夠n熱用戶增加 流量增大，總阻力增大，首站循流量增大，總阻力增大，首站循n 環(huán)泵揚程不變環(huán)泵揚程不變n地形變化復(fù)雜 n熱網(wǎng)中繼

17、泵設(shè)置原則n盡量設(shè)在回水管上，以降低系統(tǒng)壓力，采用普通水泵盡量設(shè)在回水管上，以降低系統(tǒng)壓力，采用普通水泵n保證用戶不倒空、不超壓保證用戶不倒空、不超壓n盡量設(shè)在主干線后部，以減小流量盡量設(shè)在主干線后部，以減小流量n對于原有循環(huán)泵改造系統(tǒng)，增設(shè)的中繼泵揚程對于原有循環(huán)泵改造系統(tǒng)，增設(shè)的中繼泵揚程n等于系統(tǒng)總阻力損失與原有循環(huán)水泵揚程的差等于系統(tǒng)總阻力損失與原有循環(huán)水泵揚程的差n 即：即：H HZBZB= H-H= H-HY Y 五、混水泵n用戶設(shè)計水溫低于熱網(wǎng)水溫時采用用戶設(shè)計水溫低于熱網(wǎng)水溫時采用n抽引用戶的較低溫度回水與熱網(wǎng)中的供抽引用戶的較低溫度回水與熱網(wǎng)中的供水混合，保證用戶供水溫度達到

18、規(guī)定值。水混合，保證用戶供水溫度達到規(guī)定值。n流量：流量： Gh =uGwn混合比：混合比：u= (tWg- tg)/ tg- th）n網(wǎng)路循環(huán)流量Gwn由設(shè)計熱負荷與設(shè)計溫差比得出由設(shè)計熱負荷與設(shè)計溫差比得出n當(dāng)熱網(wǎng)設(shè)計供回水溫度為當(dāng)熱網(wǎng)設(shè)計供回水溫度為130/80，而用戶設(shè)計供回水溫度為設(shè)計供回水溫度為95/70，對應(yīng)的混合比為u= (tWg- tg)/ tg- th）n = =（130-95130-95）/ /（95-7095-70）n揚程：應(yīng)滿足混合水泵之后的網(wǎng)路和用揚程：應(yīng)滿足混合水泵之后的網(wǎng)路和用n 戶總阻力戶總阻力n臺數(shù)：一運一備臺數(shù)：一運一備 六、分布式變頻泵n分布式變頻泵系統(tǒng)

19、原理分布式變頻泵系統(tǒng)原理n取消管網(wǎng)中的調(diào)節(jié)設(shè)備，在管網(wǎng)的取消管網(wǎng)中的調(diào)節(jié)設(shè)備，在管網(wǎng)的適當(dāng)節(jié)點適當(dāng)節(jié)點設(shè)置安裝設(shè)置安裝可調(diào)速的水泵，以滿足其后的水力工況要求。如果控可調(diào)速的水泵，以滿足其后的水力工況要求。如果控制管網(wǎng)中適當(dāng)節(jié)點的壓差，該點稱之為制管網(wǎng)中適當(dāng)節(jié)點的壓差，該點稱之為壓差控制點壓差控制點，對于主循環(huán)泵的選擇，只要能夠滿足流量和熱源到壓對于主循環(huán)泵的選擇，只要能夠滿足流量和熱源到壓差控制點的阻力即可，這樣可大大降低主循環(huán)泵的揚差控制點的阻力即可，這樣可大大降低主循環(huán)泵的揚程，使程，使主循環(huán)泵電機功率下降主循環(huán)泵電機功率下降；壓差控制點之后的每；壓差控制點之后的每個用戶設(shè)置相應(yīng)的分布變頻

20、泵，成為分布式變頻泵系個用戶設(shè)置相應(yīng)的分布變頻泵，成為分布式變頻泵系統(tǒng)。取消原來用于支線平衡的調(diào)節(jié)或節(jié)流孔板，從而統(tǒng)。取消原來用于支線平衡的調(diào)節(jié)或節(jié)流孔板，從而減少了閥門節(jié)流的能量損失。水泵采用變頻器調(diào)速，減少了閥門節(jié)流的能量損失。水泵采用變頻器調(diào)速，主循環(huán)泵可大大降低電能消耗。主循環(huán)泵可大大降低電能消耗。 分布式變頻泵系統(tǒng)原理n相當(dāng)與在每一分支線上安裝一個中繼加壓泵相當(dāng)與在每一分支線上安裝一個中繼加壓泵n流量：支線流量：支線變頻泵變頻泵后的管網(wǎng)和用戶流量后的管網(wǎng)和用戶流量n揚程：支線揚程：支線變頻泵變頻泵后的管網(wǎng)和用戶總阻力后的管網(wǎng)和用戶總阻力n優(yōu)點：優(yōu)點：節(jié)約電能；節(jié)約電能； 系統(tǒng)整體壓力水平較低，系統(tǒng)更加安全。系統(tǒng)整體壓力水平較低，系統(tǒng)更加安全。 n缺點：投資增加缺點：投資增加n 管理