多热源联合供热环状管网运行分析

多热源联合供热环状管网运行分析
2011-11-28 作者：黄蓉来源: 《中华建设》查看次数119次关键字：多热源联合供热，环状管网
目前在许多城市中，一个城区往往同时存在多个供热系统，甚至同时存在多个热电
联产的集中供热系统，但各个热源系统却相对独立运行，不能充分发挥几个热源联合供
热的互补性。

而多热源环状管网作为几个热源联合供热的网状连接形式，在实际应用中
表现出来的是便捷的工况调节，良好的水力稳定性和运行可靠性等优点，逐步被一些集
中供热的同行们应用的越来越多。

本文在几年来的双热源联合供热环状管网实际运行调
节和技术改进工作中取得的实践经验基础上，对多热源联合供热环状管网的设计与运行
进行了分析与介绍。

1.多热源联合供热的技术可行性分析
多热源联合供热在技术上是否可行，是否能达到预期效果，是否能实现良好的供热
能力，是我们设计技术人员必需面对的首要问题。

1.1可行性的关键是良好的水力工况
一种供热方式和供热系统在技术上是否可行，是指在供暖期能否满足用户供热质量，
通过实践，多热源供热时，只要通过对热源的循环水量，供、回水压力的集中调节，各
热力站和用户局部调节，就可获得良好的水力工况。

1.2多热源系统供暖的方式
1.2.1 热网全部为间接式供暖。

由于间接式供暖是把热网分成相对独立的系统，许
多相互影响的因素可以分时处理，使运行中的调节工作得到简单化。

各热源间的协调可
在一次网中解决，对于用户的水力工况可以在二次网中解决。

1.2.2热网由间接与直接混合供暖。

由几个单热源系统组合成多热源系统，将原有
的间接供暖与直接供暖方式在一次网中连在一起，形成直接与间接并存的运行模式。

1.2.3 热网全部为直接混水式供暖。

因直接混水式供暖存在许多缺点，所以多热源
联合供热不宜用这种方式供热。

2.多热源联合供热环状管网系统运行方案的确定
由于多热源联合供热，对供热量的调节和热网水力工况的调节比单热源系统复杂，因此必须根据各地区的特点、供热系统的方式（直接与间接供暖、间接供暖）、各热源运行时间长短及系统设备配置等具体情况，选择最经济可行的方案投入进行运行。

但不论何种方案，都是由质调、量调、质与量调相结合的方式组合成不同的运行方案，以达到多热源联合供热环状管网系统调节的灵活、运行的方便。

下面就两个比较典型的运行方案做详细说明。

2.1整个采暖期采用恒定流量的质调节运行方式
在这种运行方式下，主热源出口循环水量按整个供热区域总设计热负荷确定，供热初期由主热源向全网供热，直至达到主热源最大供热量后，开始启动调峰热源；在调峰运行期间，降低主热源出口的循环水量，使热网总循环水量保持不变，运行时各热源均控制在相同的供回水温度，并随着室外温度的降低逐步加大调峰热源的供热量，而主热源的供热量保持在最大值不变。

此方案有如下特点：
2.1.1按全区总设计热负荷确定设计流量，流量大，管网投资运行电耗大，因此热源宜选用变频调速泵。

2.1.2整个采暖期按质调节曲线供热，水温低，热网热损失小，有利于热电厂的总热能利用率，热网调节量小。

2.1.3调峰期间主热源满负荷运行，有利于主热源效能充分发挥。

2.2分阶段改变流量的质与量的调节运行方式
这种运行方式是按主热源最大供热能力确定循环水量，运行期间根据管网系统具体情况将运行期内流量分成几个阶段，各阶段内保持流量不变，调峰运行期间系统总流量增加。

此方案特点如下：
2.2.1管网初期投资低，电能费用低。

2.2.2可充分利用主热源的年供热能量，随时调节供热温度，但对热电厂的热能综合利用效率将受到影响。

2.2.3调峰期间管网水力工况变化大，要保持良好的水力平衡状态需要有良好的自控措施。

3.多热源联合供热环状管网运行中应注意的几个问题
3.1水力工况的调节
水力工况调节的目的，是实现不同工况下的系统流量平衡，在实际操作中可采用以下步骤进行调节:
3.1.1制定全年运行方案，最理想的是通过优化调度程序软件进行，若条件不具备，可在工程设计的基础上，尽量做到量化估算。

3.1.2调整系统工况，按确定的水力平衡点运行，在进行操作时，系统压力必须保持正常，各循环泵的运行数量和主要参数必须和制定的方案一致。

3.1.3调整热用户流量，实现供需平衡，在系统水力平衡点的调整工作完成后，把若干个热源枝状供热系统组合成一个多热源联网环状供热系统进行水力工况调节。

3.2热力工况调节是通过供热系统供、回水温度和系统循环流量的调节，在实际运用中，对热源和换热站（或用户入口）进行二级调节，只要供水温度按照设计的调节曲线运行，同时在用户系统加装流量平衡调节阀进行调节，就可实现供热热量调节的目的。

3.3当各热源使用不同燃料时，在满足运行工况的情况下，可先利用价格低的热源，停用高价格热源，以达到降低运行成本。

3.4在热源热效不同时，应首先运行热效率高的热源，让其热源充分发挥起作用，在不能满足用户需求时，再启用其它热源进行调峰。

3.5在调峰热源投运时，应采取一切措施使其供热温度尽快达到与主热源一致，以减少调峰启动造成某些用户温度出现明显或长时间波动，并尽量保持各热源供、回水温度相同，以免造成全网一端热一端冷的现象出现。

3.6对环状管网调节，原则上应使主环网全面开启，需要调节时，只对环网外的分支管线、用户入户处或调峰供热的换热站内的调节阀进行调节。

3.7对系统循环水量进行调节时，应使循环水量不低于最小循环水量（此时最不利换热站压差为0.02MPa）以免造成流量过低，出现大量低压差换热站，增加热网调节难度，降低调节设备发挥正常的调节作用。

3.8运行中应尽量按预先确定好的方案运行，切忌随意改变运行工况，且运行方案不能选用过多（一般不宜超过四种，不包括事故工况），以减少热网调节的工作量和由于工况变化造成的热网供热参数频繁波动而对用户供热效果产生的不良影响。

4.结语
供热系统在其运行的过程中，常常会发生各种各样的事故，对单热源供热系统，若有一个部位发生故障，就会影响全系统的运行，给供热单位和用户带来很大的损失。

若采用多热源联合供热环状管网的供热，由于热源数目增多，整个系统供热的安全性、可靠性得到了保证，若有一个热源和干线出现了问题，关闭此处管网进行维修，其它热源仍可正常供暖，大大提高了供暖系统的稳定性。

因此多热源联合供热环状管网的供热，既有其调节灵活，运行稳定可靠等优点，但也有初期投资较大，运行工况多变等不利因素，实践证明只要设备配置适当，运行管理科学就能够很好地发挥其长处，避免其不足。

4.1由上面论述可以看出，多热源联合供热环状管网设计计算完全可行，特别是计算机的应用将彻底解决这一困难。

4.2在多热源联合供热环状管网的设计中，应认真进行多种方案的初投资及相应运行费用的分析比较，再结合企业自身具体情况，选择出最经济可行的方案来实施。

4.3在设计和运行中，应尽量提高供热系统的自动控制程度，这是保证供热系统正常、经济运行的重要措施，特别对多热源环状管网供热系统，自控程度越高越能发挥其优越性。

4.4环网建成后，切忌在管网扩建改造中随意乱改、乱连环网，确实需要改造时，则必须进行相应的水力计算后，确定改造方案再予以实施。

4.5多热源联合供热环状管网这种供热形式，也可在对现有供热系统的改建、扩建设计中作为一种方案选择来使用，特别适宜在多个旧系统的联网改造和大中型枝状管网的改建、扩建工程中应用，往往可以取得比较理想的效果。