哈尔滨城市供热协会供热新技术培训班讲座

哈尔滨城市供热协会供热新技术培训班讲座供热运行调节若干问题的探讨哈尔滨工业大学市政环境工程学院盛晓文主要内容：A关于运行调节B关于运行水温C关于水泵选择D关于水平失调A关于运行调节一、调节目的在室外气温变化或使用条件变化时保证热源的供热量、热网的输热量以及热用户设备的放热量与用户热负荷变化相适应。二、供热调节的分类1．按调节时间不同初调节：系统投入运行前的一次性调节；运行调节（供热调节）：系统运行期间的经常性调节。2．按调节地点不同集中调节：在热源处进行的调节；局部调节：在热力站或热力入口处进行的调节；个体调节：在散热设备处进行的调节3．按调节手段不同质调节：流量不变改变供回水温度的调节；量调节：供水温度不变改变循环流量的调节；分阶段改变流量质调节：按流量变化分几个阶段、每个阶段采用质调节；间歇调节：保持循环流量和水温不变改变每天供暖时间的调节。三、调节的主要内容初调节在热网运行前按水力平衡原则调节各支线、用户之间的水力平衡，以保证达到设计的循环水量运行调节在热网运行期间随室外气温变化或用户使用条件变化进行的调节，以保证热网或热用户的水量能够适应气温变化或使用条件变化带来的热负荷的变化四、供热调节的基本依据当热水网路在稳定状态下运行时，如不考虑管网沿途热损失，则网路的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热量，同时也应等于供暖热用户的热负荷（需热量）。五、常用供热调节方式目前较多采用的是集中质调节和分阶段改变流量质调节较少采用单纯量调节间歇调节只作为特殊情况下的辅助调节集中质调节一般是在热源或者换热站处进行随室外气温降低，提高供回水温度而室外气温升高，降低供回水温度在运行全过程中，循环水量始终保持不变优点：容易控制操作方便缺点：循环水泵长期满负荷运转，电能消耗较大分阶段改变流量质调节根据系统规模把每个供暖期按室外温度划分为几个阶段，气温较低阶段保持设计流量；气温较高时采用较小流量。每一阶段内采用循环流量保持不变的质调节。令φ=G=const工程中一般划分为2-3个阶段。两阶段时，相对流量比采用1.0和0.75；三阶段时，相对流量比为1.0、0.8和0.6。优点：有限地节约电能控制较容易缺点：水泵选择不同型号，维修不便量调节：供水温度不变改变循环流量优点：节约电能缺点：控制较复杂设备投资高水量过低时容易造成用户的竖向（垂直）水力失调质-量并调是综合室外气温和用户条件同时调节供回水温度和循环水量的最优调节多用于采用智能换热机组无人值守的换热站优点：热量均衡节能缺点：设备投资高维护管理水平较高B关于运行水温一、设计水温一级热网高温水常用水温：130/80℃--对应的二级网95/70℃130/70℃-对应的二级网85/60℃120/80℃-对应的二级网95/70℃120/70℃-对应的二级网85/60℃110/70℃-对应的二级网85/60℃二级热网低温水常用水温：95/70℃直连热网85/60℃间连二级网75/55℃低真空改造75/50℃低真空改造70/50℃低真空改造设计水温是预先设定的对应于设计热负荷条件下的水温—固定值设计热负荷是对应于冬季室外采暖计算温度（哈尔滨市为-26℃）下的热负荷该温度为日平均温度每年出现的时间不超过5天（120h）二、运行水温是随室外气温变化而改变的运行水温在全部采暖期内绝大多数时间内都达不到设计值---这是正常的具体的水温标准依据调节方式和即时气温（日平均）绘制的水温调节曲线决定三、目前问题大多数供热系统供回水温度低于规定的水温标准造成：用户热量不足用户热量满足但循环水量过大原因：热源出力不足设计偏于保守水泵选择偏大后果：大量电能浪费C关于水泵选择一、热网中常用的水泵分类循环水泵补给（定压）水泵中继（加压）水泵混合水泵分布式变频泵二、循环水泵选择1.流量根据管网负担的全部用户热负荷确定。最好经计算得出。计算结果不再附加估算时，热指标取60W/m2，设计供回水温差在25℃时，单位循环水量为2.1Kg/h;热指标取70W/m2，设计供回水温差在20℃时，单位循环水量为3Kg/h;目前实际运行的循环水量绝大多数超过上述指标。2.扬程根据热源、热网和用户全部阻力之和得出，热网阻力不宜估算。热源阻力:首站换热器取10m锅炉房取15m用户阻力：一般取2-5m正常设计热网：每Km单线压降约4m-9m改造热网或其他特殊情况必须详细计算得出循环水泵扬程和用户建筑高度无关！！！3.数量尽量选单台运行，一台备用。特殊需要多台并连工作的，要按水泵样本给出的特性曲线并结合管网的特性曲线画出水泵的工作点，依此校核是否满足使用要求。采用分阶段改变流量质调节时，可以选择两台不同型号的水泵。另设一台备用泵或者不单独设备用泵（互相备用）4.连接循环水泵连接在总回水管上锅炉或换热器的承压高，但是水泵工作温度低。循环水泵连接在热源出口总供水管上锅炉或换热器的承压低，但是水泵工作温度高。目前大多数热网循环泵采用前一种连接可以使用普通的离心式清水泵采用质调节或分阶段改变流量质调节时，循环水泵不宜选用变频调速泵；当采用质-量综合调节或用户自主调节时，可以采用变频调速泵。当一般的离心式清水泵可以保证使用要求时，不必选择热水泵；如果循环泵连接在热源出口供水管上，根据供水温度要求可以选择热水泵。三、补给水泵1.网路补水泵（网路补水）对于闭式系统补给水泵正常补水流量Gb按循环水量2%；事故补水流量Gb按循环水量4%；扬程按水压图中静压线高度确定。静压线高度和下列条件有关：热源与用户间高差；用户充水（建筑）高度高温水的汽化压力（高度）台数≮2，可不设备用。动态水力分析考虑热源停止加热时事故备用水泵流量按如下公式确定：t/h式中tg/th/分别为设计供、回水温度G/为网路的设计循环水量为水的体积膨胀系数扬程同网路补水泵bhgSGttGG)(3.热力站补水泵（二级网及用户补水）间接连接系统补水泵的流量宜为正常补水量的4-5倍正常运行流量为系统总水容量的1%；扬程为补水点压力加30-50KPa；台数不少于2台，其中一台备用；一般选择2台，每台流量为系统总水容量的2%，正常运行一台，事故时两台全开四、中继（加压）泵作用：串联在热水网路为提高介质压力而设置的水泵特点：流量不变，扬程增加典型应用：热网主干线加长后部作用压力不够热用户增加流量增大，总阻力增大，首站循环泵扬程不变地形变化复杂热网中继泵设置原则☞尽量设在回水管上，以降低系统压力，采用普通水泵☞保证用户不倒空、不超压☞尽量设在主干线后部，以减小流量☞对于原有循环泵改造系统，增设的中继泵扬程等于系统总阻力损失与原有循环水泵扬程的差即：HZB=ΔH-HY五、混水泵用户设计水温低于热网水温时采用抽引用户的较低温度回水与热网中的供水混合，保证用户供水温度达到规定值。流量：Gh=uGw混合比：u=(tWg-tg)/tg-th）网路循环流量Gw由设计热负荷与设计温差比得出当热网设计供回水温度为130/80℃，而用户设计供回水温度为95/70℃，对应的混合比为u=(tWg-tg)/tg-th）=（130-95）/（95-70）=1.4扬程：应满足混合水泵之后的网路和用户总阻力台数：一运一备六、分布式变频泵分布式变频泵系统原理取消管网中的调节设备，在管网的适当节点设置安装可调速的水泵，以满足其后的水力工况要求。如果控制管网中适当节点的压差，该点称之为压差控制点，对于主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到压差控制点的阻力即可，这样可大大降低主循环泵的扬程，使主循环泵电机功率下降；压差控制点之后的每个用户设置相应的分布变频泵，成为分布式变频泵系统。取消原来用于支线平衡的调节或节流孔板，从而减少了阀门节流的能量损失。水泵采用变频器调速，主循环泵可大大降低电能消耗。分布式变频泵系统原理相当与在每一分支线上安装一个中继加压泵流量：支线变频泵后的管网和用户流量扬程：支线变频泵后的管网和用户总阻力优点：节约电能；系统整体压力水平较低，系统更加安全。缺点：投资增加管理复杂七、水泵选择的误区循环水泵选择普遍偏大：设计非专业或人为干扰运行间歇运行型号选择层层附加留有发展余地改造盲目增大流量后果能耗大幅度增加—流量增加1倍，电耗增加到8倍并联运行热水泵的使用变频调速水泵的选择D关于水平失调定义：水平方向流量分配不均，从而造成热量不均常见于室外热网不同用户之间产生原因：设计先天不平衡初调节没有调节或调节不利运行用户条件变化解决办法：设计：注重水力计算的准确性—尤其是支线的阻力平衡（切忌以面积估算管径）初调节：认真、严格按设计压差和流量运行：不要轻易变动阀门手轮不要随易增加用户严格按水压图核对用户工况平衡措施：管径平衡节流孔板手动调节阀自立式调节阀（流量压差）其他自动控制措施谢谢各位！敬请提出讨论意见。Tel:[phone]E-mail:[e-mail]