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集中供熱系統全網(wǎng)平衡軟件工程的應用
在國內的城市集中供熱系統中, 目前大部分系統存在熱源不夠,近端的熱力站供熱效果很好,甚至存在浪費的現象,而末端的熱力站供熱效果差,有時(shí)連供熱基本要求都不能達到。下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要:結合工程實(shí)例，探討了全網(wǎng)平衡軟件在供熱制控系統中的應用技術(shù)，通過(guò)對比供熱系統手動(dòng)運行以及供熱全網(wǎng)平衡運行的功率與能耗，驗證了全網(wǎng)平衡軟件在供熱系統中應用的可行性及經(jīng)濟性。
關(guān)鍵詞:集中供熱系統，全網(wǎng)平衡軟件，換熱站，變頻循環(huán)水泵
引言
目前，我國城市對于環(huán)境保護的標準要求不斷的提升，很多采取區域鍋爐供熱的方式被取消，而逐步的推行集中供熱采暖方式，從而導致了城市集中供熱采暖所涉及的范圍持續擴張，整個(gè)系統的構造也變得復雜化。尤其是我國城市集中供熱采暖系統，大多依靠熱電廠(chǎng)來(lái)提供熱量，全網(wǎng)平衡軟件的應用能夠在很大程度上保障熱電廠(chǎng)在趨于穩定、高效的狀態(tài)下運行，具有良好的經(jīng)濟、社會(huì )以及環(huán)境效益。
一、應用工程簡(jiǎn)介
以某集中供熱工程為例，來(lái)探討全網(wǎng)平衡軟件在集中供熱中的應用。該供熱工程所涉及的工作范圍達到了271萬(wàn)m2，供熱系統的設計供熱面積達310萬(wàn)m2，該供熱系統共建有21個(gè)換熱站，包含了單系統換熱以及雙系統換熱兩個(gè)方式，其中單系統換熱形式的換熱站共有17個(gè)，而雙系統換熱形式的換熱站共有4個(gè)。該供熱工程包含有22套供熱系統，而這些系統中有19套均安裝了配套的自動(dòng)控制裝置。在該供熱項目中，不同的換熱站可以承擔的熱負荷具有相對大的差異，換熱站中最大的可以承擔近40萬(wàn)m2的熱負荷，而最小的僅僅能夠承擔不足3萬(wàn)m2的熱負荷。另外，該項目供熱系統構成形式屬于面連形式。在此供熱工程中，分布式變頻循環(huán)水泵的額定功率值也具有較大的差異，最大額定功率可達75kW，最小額定功率僅有10kW。全部的分布式變頻循環(huán)水泵的額定功率和是669kW。
二、供熱制控系統架構
該供熱工程給所有換熱站均配備了控制系統，其中含有溫度傳感裝置、壓力傳感裝置、控制設備以及變頻設備等。每一換熱站和所對應的中控之間通過(guò)ADSL技術(shù)來(lái)完成數據信息通訊。同時(shí)，為進(jìn)一步的確保系統的安全與可靠，通過(guò)信息通訊技術(shù)設立了智控系統專(zhuān)門(mén)的APN網(wǎng)絡(luò )。在所有的換熱站配置自控系統，其設備包含有室外環(huán)境溫度傳感裝置、一次管網(wǎng)供水以及回水溫度傳感裝置、一次管網(wǎng)供水以及回水壓力傳感裝置、二次管網(wǎng)供水及回水溫度傳感裝置、二次管網(wǎng)供水以及回水壓力傳感裝置各1個(gè)，同時(shí)配置變頻循環(huán)水泵2臺、變頻設備1臺。其中，1臺變頻設備和2臺變頻循環(huán)水泵相連接，2臺變頻循環(huán)水泵中其中1臺屬于備用水泵。在供熱系統的二次管網(wǎng)中配置2臺變頻循環(huán)水泵、1臺變頻設備，同樣采用1臺變頻設備和2臺變頻水泵連接的方式。并且，其中一個(gè)變頻循環(huán)水泵為備用水泵。
三、供熱系統的手動(dòng)運行
3.1在該供熱工程通過(guò)全網(wǎng)平衡軟件對系統調控前，對于一次管網(wǎng)中的水泵調控基本上是依靠手動(dòng)來(lái)完成的。其手動(dòng)調控的方法為:系統調控操作人員對中控中相關(guān)的監測與控制軟件觀(guān)察，并收集供熱系統中所有換熱站的二次管網(wǎng)供回水溫度平均值.當所監測的二次管網(wǎng)供回水溫度平均值高于設定范圍時(shí)，則通過(guò)減小一次管網(wǎng)中變頻循環(huán)水泵所對應變頻調速設備的運行頻率來(lái)進(jìn)行手動(dòng)調控。而與之相反，當所監測的二次管網(wǎng)供回水溫度平均值低于設定范圍時(shí)，則通過(guò)增大一次管網(wǎng)中變頻循環(huán)水泵所對應變頻調速設備的運行頻率來(lái)進(jìn)行手動(dòng)調控。
3.2而在對換熱站進(jìn)行手動(dòng)調整時(shí)，發(fā)現個(gè)別供熱系統的一次管網(wǎng)中，變頻循環(huán)水泵的工作頻率為52Hz，但是在供熱系統的二次管網(wǎng)中，供回水溫度平均值與其他的換熱站進(jìn)行比對時(shí)，依舊存在溫度相對較低的問(wèn)題。而和上述情況恰恰相反，個(gè)別供熱系統的一次管網(wǎng)中，變頻循環(huán)水泵的工作頻率為43Hz，但是在供熱系統的二次管網(wǎng)中，供回水溫度平均值和其他的換熱站進(jìn)行對比時(shí)，卻出現了溫度相對較高的現象。在完成以上對供熱系統的手動(dòng)調控之后，針對一些換熱站的二次管網(wǎng)供回水溫度平均值出現顯著(zhù)過(guò)高與顯著(zhù)過(guò)低的現象，唯有通過(guò)更換變頻循環(huán)水泵的措施，以進(jìn)一步的提升供熱效果。在換熱站的變頻循環(huán)水泵更換過(guò)程中，二次管網(wǎng)的供回水溫度平均值較高的，應當更換為額定功率較小的變頻循環(huán)水泵。而和上述情況恰恰相反，如果二次管網(wǎng)的供回水溫度平均值較低時(shí)，則應當更換為額定功率較大的變頻循環(huán)水泵。
3.3要是不進(jìn)行變頻循環(huán)水泵的更換，則個(gè)別換熱站不管如何的調控，均會(huì )出現供熱系統的熱效率無(wú)法滿(mǎn)足標準要求的問(wèn)題。另外，在供熱系統的手動(dòng)調控過(guò)程中，對其中10個(gè)換熱站中的供回水溫度平均值進(jìn)行監測，收集相關(guān)的系統運行記錄.熱力站中循環(huán)水的平均溫度最大值以及最小值之間相差將近16℃，此時(shí)系統的失調度為6.58。
四、供熱全網(wǎng)平衡運行
4.1通過(guò)供熱系統的手動(dòng)調控分析可知，就算是非常精細的調控操作，供熱站中的循環(huán)水溫度平均值均存在相對大的差異性，同時(shí)系統的失調度也相對較大。另外，如果熱源的參數出現一定的波動(dòng)，尤其是熱源的流量出現波動(dòng)時(shí)，那么換熱站中的變頻循環(huán)水泵工作時(shí)的頻率也不得不再次的重新調控。而且，因為供熱管網(wǎng)在手動(dòng)調控中具有一定的耦合性，所以對變頻循環(huán)水泵的頻率調控是一項非常繁雜的工作。因此，要想減小人為的調控工作量，并顯著(zhù)的改善供熱系統的熱效果，就應當依據供熱系統的現實(shí)情況，來(lái)選用適宜的全網(wǎng)平衡軟件，以使城市集中供熱工程的運行中所出現的水力失調問(wèn)題得以有效解決。采用全網(wǎng)平衡軟件并對一次管網(wǎng)中的變頻循環(huán)水泵調控來(lái)實(shí)現對供熱系統的調控。在使用全網(wǎng)平衡軟件之后，整個(gè)供熱系統的運行狀態(tài)有了顯著(zhù)的改變。
4.2同樣選取手動(dòng)調控時(shí)所檢測的10個(gè)換熱站，對某時(shí)段內的系統運行數據進(jìn)行監測，所監測熱力站的循環(huán)水平均溫度最高值和最低值的差異僅僅為2℃左右，系統的失調度為0.401。在手動(dòng)調控以及全網(wǎng)平衡軟件調控過(guò)程中，選取其中5臺循環(huán)水泵，對其運行的頻率以及功率進(jìn)行監測與比較,供熱系統中變頻循環(huán)水泵的其中5臺額定功率總和是198.5kW，采用手動(dòng)調控方式時(shí)，這5臺變頻循環(huán)水泵的工作功率總和是160.9kW，而采用全網(wǎng)平衡軟件對供熱系統進(jìn)行調控，相對應的5臺變頻循環(huán)水泵的功率總和是144.9kW。采用全網(wǎng)平衡軟件對供熱系統進(jìn)行調控較采用手動(dòng)操作來(lái)對供熱系統進(jìn)行調控時(shí)的功率消耗降低了16kW，使供熱系統的能量消耗下降了10%左右。
五、結語(yǔ)
在對供熱系統進(jìn)行手動(dòng)操作調控與全網(wǎng)平衡軟件調控的系統運行數據參數進(jìn)行記錄與分析，發(fā)現采用全網(wǎng)平衡方式對供熱系統進(jìn)行調控，可以使供熱管網(wǎng)具有更加優(yōu)良的運行效果，讓人為的操作大量減少，利于提升熱電企業(yè)供熱系統的熱效率，同時(shí)也能節省大量的人力投入。并且，采用全網(wǎng)平衡軟件對供熱系統進(jìn)行調節，還可以依照熱源的波動(dòng)，而實(shí)時(shí)的完成對供熱系統的自動(dòng)化調控。
參考文獻:
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