郭 楠
天津泰達熱電公司
論供熱調節技術
郭 楠
天津泰達熱電公司
目前,我國的供熱系統幾乎全部采用集中供熱的方式,使用的是熱水采暖系統,該系統主要是由熱水鍋爐、熱水循環泵、補水泵、管網及室內散熱器組成,而我們要達到用戶的需求,就要對各項參數進行一個整體的調節和控制,并且根據環境的變化而不斷地變化,本文就對集中供熱的調節技術進行分析,以期實現最佳的供熱效果與節能的雙贏目的。
供熱;調節;技術
熱水采暖系統要滿足采暖指標,達到采暖用戶室內設計溫度,除應對鍋爐運行參數、燃燒工況進行控制和調整外,還應根據采暖季節、采暖時間等變化情況,對整個供熱系統進行熱力調節,本文著重對供熱系統的經濟運行進行闡述,分析了如何進行供熱系統的調節以達到供熱的最佳效果和節能降耗的雙重目的。
冬季供暖問題是關系城市居民切身利益的大事,現在供暖企業自負盈虧,既要使居民供暖溫度達到標準又要使企業的運行成本達到最低,這就要求供暖企業挖掘內部潛力,做好供熱調節工作,因此,對整個熱水供熱系統進行合理的供熱調節就變得至關重要,熱水鍋爐及采暖系統運行過程中除應對運行參數、燃燒工況進行控制與調整外,還應根據采暖季節(初冬還是嚴寒)、采暖時間(白天還是夜間)等情況對供熱量進行調節,供熱調節的目的,一是使系統中各用戶的室內溫度比較適宜;二是避免不必要的熱量浪費,實現熱水采暖的經濟運行,熱水采暖系統試運行期間,由安裝單位進行的第一次調節為安裝調節,它的目的是檢查采暖系統能否達到設計要求,。系統投入運行后還要繼續進行調節,此為使用調節,運行調節根據采暖系統情況不同,可采用若干種形式,但無論哪種調節方式最終都要通過司爐人員的運行操作來完成。
為了實現對建筑用戶的供熱的目的,當供暖系統在穩定狀態下運行時,如不考慮管網的沿途熱損失,則系統的供熱量應等于供暖用戶系統散熱設備的放熱量,同時也應等于供暖用戶的熱負荷,一般的建筑供暖方式可以分為間歇性供暖與連續供暖兩種,供熱的方法是根據不同的供暖方式所決定的,其主要是由墻體和室內物體的蓄熱性能所決定的,間歇性供暖的建筑其墻體保溫效果良好,當對建筑停止供暖后,室內的溫度不會驟然降低,其需要一個降溫期,同理,當對建筑實行供暖后,室內的溫度也不會迅速的升高,需要一個升溫期。
針對熱網和熱用戶的特點,目前熱源主要有以下幾種運行調節方案:質調節——改變網路的供水溫度;量調節——改變網路的循環水量;分階段改變流量的質調節——同一階段流量不變;間歇調節——改變每天供暖時數;適量調節。
3.1質調節方式
此中調節方式只改變供暖系統的供水溫度,而系統循環水量保持不變,這種調節方式,網路水力工況穩定,運行管理簡便,采用這種調節方法,通常可達到預期效果,集中質調節是目前最為廣泛采用的供熱調節方式,但由于在整個供暖系統中,網路循環水量總保持不變,消耗電能較多,同時,對于有多種熱負荷的熱水供熱系統,在室外溫度較高時,如仍按質量調節供熱,往往難以滿足其他熱負荷的要求。例如,對連接有熱水供應用戶的網路,供水溫度就不應低于70℃。熱水網路中連接通風用戶系統時,如網路供水溫度過低,在實際運行中,通風系統的送風溫度也過低,這樣會產生吹冷風的不舒適感。在這種條件下,就不能再按質調節方式,而采用其他調節方式進行供熱調節了。
3.2量調節方式
該調節方式主要是針對質調節而言的, 主要是改變網路中的循環水量來實現供熱系統的調節,就是將采暖期根據室外的溫度高低將其劃分為冬初、寒冬和冬末三個區間,在不同的區間內采取不同的供暖網路水量,根據水的潛熱與流量成正比的概念,對于每個區間熱水的流量。總體來說就是在寒冬的時候保持網路循環水量的大的流量,而在另外另個區間內采取小的流量。采用分區間改變流量的調節時,每個區間管網循環流量應保持不變。該方法還采取了降低電能消耗的措施,就是在采暖系統中同時設置兩臺不同規格型號的循環泵,其中一臺循環泵的流量和揚程按計算值的100%選擇,另一臺循環泵的流量和揚程按計算值的75%選擇,后者主要針對的是在室外的環境下進行使用。這樣可以大大提高循環泵的運轉經濟指標,避免了“大馬拉小車”的弊端。
3.3分階段變流量的質調節方式
把整個供暖期按室外溫度的高低分成幾個階段:在室外溫度較低的階段中,管網保持較大的流量;而在室外溫度較高的階段中管網保持較小的流量,在每一個階段內,網路均采用一種流量并保持不變,同時采用不斷改變網路供水溫度的質調節,這種調節方法叫分階段變流量的質調節。在熱水供暖系統中,一般可選用兩臺不同規格的循環水泵,其中一臺循環水泵的流量和揚程按計算值的100%選擇;另一臺循環水泵的流量按計算值的75%選擇,由于水泵揚程與流量的平方成正比,水泵的電功率與流量的立方成正比,所以75%流量的循環水泵相應的揚程可按計算值的56%選用,循環水泵的運行電耗可減小到42%左右,在大型供暖系統中,整個采暖期可分為3個或3個以上的階段,如果采用3個階段,各個階段中循環水泵的流量可分別為計算值的100%,80%和60%,揚程可分別為100%,64%和36%,而循環水泵的耗電量相應為100%,51%和22%,多種容量的循環水泵在一定程度上可以互為備用,采用分階段變流量的質調節時,熱水供暖系統中可以不設備用泵。這種調節方法綜合了質調節和量調節的優點,既較好地避免了垂直失調,又顯著地節省了電能,所以,分階段變流量的質調節方式是一種公認的比較經濟合理的調節方法,在區域鍋爐房熱水供暖系統中得到了較多的應用。
3.4間歇調節方式
間歇調節是在供水溫度和循環水量不變的情況下,用改變供暖時間的方法來達到與熱負荷匹配。在室外溫度達到設計值時,熱源連續供暖,隨著室外溫度的升高,逐漸減少運行時間。它的前提是假設熱源能在額定出力的情況下制定運行時間。如果熱源達不到額定出力,將不能保證用戶的供熱質量,事實上要想使設備滿負荷高效率的運行,沒有一套完整的監測和管理辦法是絕對辦不到的,故本調節方法實際上也很少被采用,另外,由于設計思路的保守,使得在室外計算溫度時,非連續運行也能滿足用戶的要求,這就是目前廣泛實行的間歇供暖,間歇供暖與間歇調節有著本質的區別,間歇供暖熱源容量的設計遠遠大于實際需要值,即使是達到室外設計溫度的情況下,熱源也不可能連續運行,該方式雖然初投資及運行費用較高,但從操作及保證用戶供熱質量等方面考慮,也還是有它一定的優點,故也能在一些小型系統廣泛應用。
綜上所述,我們不難發現,集中供熱系統的調節對供熱系統的運行起到了至關重要的作用,其對供暖的意義是非常重大的,而對于北方的寒冷地區,冬季時間較長,供暖時段長,對采暖調價措施的選擇尤為重要,我們要根據環境的特點進行調節,選擇最為經濟、效果良好的措施,相對氣溫溫差變化較大的地區,采取質調節的方法較為合理,。總之,集中供熱系統的調節技術應該引起相關部門的重視,加以分析,選擇最佳的供暖方式,為住戶提供最佳的供暖服務。
[1] 鄧曉麗.供熱鍋爐中的節能技術分析[J].中國電子商務.2010,(05).