城市集中供熱運行調節的方法分析

摘 要：集中供熱是我國北方冬季取暖、供熱的最主要方式。而集中供熱的主要目的就是維持室內的溫度適宜，并且保證建筑物失熱與供熱始終處于平衡狀態，同時還要最大程度地避免熱量的消耗與浪費。經過幾十年來的不斷探索與努力，我國城市集中供熱工程已經有了很大的發展與進步，由于我國北方大多數城市氣溫非常低，氣候也會出現不同程度的波動與變化，所以在城市集中供熱運行期間，一定要根據室外溫度等氣候因素的變化適時進行調節。該文就城市集中供熱運行調節的方法進行簡單的分析。

關鍵詞：集中供熱 城市 運行調節 方法分析

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-0-01

城市集中供熱作為我國北方冬季供熱的一種主要形式，就是指將蒸汽或者熱水作為熱媒，采用一個或者幾個熱源通過熱交換站以及熱管網，向城市的各個區域的用戶提供熱能的方式[1]。城市集中供熱代替原來的分散供熱的方式，不僅給人們取暖帶來了很多方便，更重要的是，集中供熱能夠有效地節約能源，并且減少污染物質的產生，同時還可以提高能源利用率和經濟發展效率。由于我國城市不斷地發展，供熱網路的規模也在不斷擴大，如何進行有效的調節，在降低成本的同時也使供熱運行處于最佳狀態，近幾十年來，大量集中供熱工程專家也對上述問題進行了深入的探討研究。目前，我國城市集中供熱運行調節的方法現可以總結為以下幾點。

1 質調節

城市集中供熱的質調節就是改變供熱網路的供熱溫度。在集中供熱運行過程中采取質調節方式時，只需要改變供熱系統的供水或供蒸汽的溫度即可，而供熱系統內循環水量與原來相比不需變化。采取質調節的方式進行供熱調節時，在運行管理方面非常方便，還能夠有效地保持供熱全網路水力狀況的穩固，從而達到非常好的調節效果[2]。質調節作為集中供熱運行過程中運用最為普遍的調節方式，由于不用改變循環水量，所以電能等能源的消耗也就比較多，未能符合最大程度降低損耗的理念。當室外的溫度比較高時，尤其是采用較多種熱負荷的供暖工程系統，若僅采用簡單的質調節，可能就不能夠完全滿足所有熱負荷的需求。通常情況下，質調節系統在設計方面，采用多用多備或者一用一備的配泵方式。在選用調節泵，要注意采用多臺泵并聯式可能會造成流量的下降，因此一般要依據單臺水泵的85%來確定水泵并聯組的流量，同時還要保證其流量不小于系統所需總量的

1.08倍。

2 量調節

所謂量調節就是僅改變供熱全網路的循環水量。在采用量調節進行調節時，全網路的供水溫度要保持不變，只需要改變供熱網絡中的供水流量。大量研究資料表明，量調節具有明顯降低電能消耗的優點。如果供熱管道直徑大小已經確定，其中供水流量將與電機轉數成正比關系，電能的消耗則與電機頻率的三次方成正比，從大量資料中查得電源頻率與電機轉數的關系式如下：

n=60f（1-Sn）/P

上式中：n和Sn分別為水泵（又名異步電動機）的轉速與轉差率（5%左右），f為電源的頻率，而P為電機線圈數。通過分析可知，當電機線圈數和水泵的轉差率一定時，上式可簡化為n=60af（其中a為已知常數），則電機的轉速應與輸出電流頻率成正比。然后依據水泵的流量、功率與電機轉速的關系可以推算出水泵流量也與電流頻率成正比，所以可以通過調節電流的頻率來改變水泵流量。在冬季當室外溫度上升時，通過減少供熱系統的循環流量，從而減少電功率即電能消耗，據有關資料顯示，如果按照流量的80%左右運行，可以減少30%左右的電能消耗，可以有效地節約電能。另外，量調節與質調節相比，能夠快速發揮調節效應，但是隨著外界溫度的不斷回升，還應該注意系統內循環水量不能減少過多，否則將會對相關設備造成較大的損害。

3 間歇調節

間歇調節，簡言之就是改變每天的供暖時間的長短。間歇調節是一種設計思路較為保守的調節方式，在供熱運行調節的過程中要保持供水循環量及溫度的不變，根據每天的實際情況，通過減少或者增加每天的供熱時間而達到調節的效果。另外，還應該注意間歇調節并非熱源間斷、不連續運行。間歇調節是基于一種理想狀態設計的，所以其設計的前提就是根據外界溫度并且保證熱源在額定功率情況下制定出運行時間，然后在隨著外界溫度的升高逐漸減少每天供熱時間，然而如果熱源未能達到額定功率，可能會在一定程度上影響供熱質量。在實際供熱過程中，很難使所有的設備都保證高效率、全負荷的運行，因此間歇調節通常只用于室外溫度較高時微量調節方式。

4 分階段調節

4.1 分階段改變循環流量的質調節

所謂分階段改變循環流量的質調節，就是指在整個供熱運行時間內，根據以往的氣候經驗將城市室外溫度按照高低分為幾個不同的階段，然后在不同的階段通過改變循環流量的方式進行。具體來說就是在室外溫度較高的時候，供熱網路里采用較小的流量，而室外溫度較低時，要增加流量以保證供熱網路較大的流量。注意在每一個階段內，供熱網路內的流量應保持不變，此間還應該采用質調節的方式實現供熱溫度的小幅度

變化。

4.2 分階段改變供水溫度的量調節

采用分階段改變供水溫度的量調節，就是指根據城市室外溫度的變化，分為幾個不同的階段來改變供水溫度，而在每一個階段內，保持一定的供水溫度，通過適當調節水循環量而實現微調。具體而言，就是在室外溫度較高時，保持較少的循環流量，而室外溫度較低時，保持較多的循環流量。

無論是分階段改變循環流量的質調節，還是分階段改變供水溫度的量調節，都將質調節和量調節有機地結合在一起，巧妙地綜合了質、量調節的優點，不僅有效地降低電能的消耗，還減少垂直失調出現的可

能性。

5 結語

隨著城市的不斷發展與進步，集中供熱已經成為了一個城市或者地區現代化建設的重要標志之一。采用合適的集中供熱運行調節方式不僅是保證人們生活舒適的需要，也是節約資源、能源的迫切要求，同時也符合經濟可持續發展的原則。供熱運行調節的目的就是為了使用戶的散熱量與供熱量保持平衡，防止溫度過低或者過高現象的出現，為用戶提供一個理想舒適的居住環境。總之，量調節、質調節、間歇調節、分階段調節都各具優缺點，應用何種方式，還應該依據城市氣候特點及供暖期間每個階段的實際需要，相信隨著供熱專家等各界的努力，我們一定能夠使供熱運行調節適應現代化發展的要求。

參考文獻

[1]梁則智，朱貴田.城市集中供熱管網的設計與運行調節[J].能源基地建設，2007，8（19）：72-74.

[2]梁文.熱電聯產集中供熱系統運行調節方式的探討[J].大同職業技術學院學報，2008，16（4）：76，86.