多热源并网运行的优点

多热源并网运行的优点及其调节措施

摘要：本文对供热系统并网运行的优点进行了分析，阐述了供热

三大调节要点

关键词：并网运行割裂运行优化布局调节

一、引言

在城市集中供热领域中，多热源并网供热已经越来越多地被采用，这是因为这种系统具有单热源供热系统所无法比拟的优点，包括提高系统的可靠性以及不同形式热源合理匹配所带来的热源运行的经济性等等。如丹麦的哥本哈根供热系统的热源就同时包括了垃圾焚烧炉、热电厂和尖峰锅炉房，按顺序投入和撤出，以保证整个系统的经济性。近年随着集中供热的逐步广泛推广，我国多热源供热的现象越来越普遍，其中大多供热企业采用多热源割裂运行的方式，多热源互补的优势没有得以充分发挥，热能的优化布局不合理。

二、下面对于多热源并网运行的优点做简要的分析

多热源运行的热源种类很多，有热电联产的、燃煤的、燃油的、燃气的等。这些热源由于产热方式不同和使用燃料的不同，以致热量的成本和能耗差异很大，其中企业的规模也是一大因素。热价相差最多的达4—5倍之多。在保证供热质量的前提下，选择哪种供热方式投入费用最小、能耗最低呢？

多热源割裂运行和多热源并网运行在热源以外的范围生产和人员费用上基本是一致的，但由于不同热源的生产费用存在着差异。因此，在总供热量相同的情况下，多热源并网运行可以让耗能低、生产费用低的热源尽量多供，而让

耗能高、生产费用高的热源尽量少供，或者让其做为调峰热源。比多热源割裂运行单位面积的供热费用低、节省能源，热能的优化布局合理。

多热源并网运行为管网运行提供了保障，热网运行中一旦某一热源发生事故停止供热时，其他热源增加供热量可以保证正常供热，而对热网工况影响不明显。在多热源并网供热系统中热源随负荷变化的高速过程中，热网水力工况的调整是关键。一方面，热网水力工况的优化调度，可以使得管网充分发挥其输配能力，为热源的合理匹配与调整创造最大的空间；另一方面，输配系统本身的动力消耗也是巨大的，一般要占到整个供热系统一次能源消耗10%～20%，水力工况的优化调度可以尽可能地减少这部分的能量消耗。多热源割裂运行在发生上面情况时，必须打开割裂阀门，才能利用增加其他热源供热量的方法达到保证正常供热的目的，这样往往会引起水力工况的紊乱。

三、运用调节的手段优化供热布局

1．并网运行的温度调节

并网运行时，系统一次水的供水温度随室外温度下降而逐渐提高，当室外温度达到一定温度时，主热源达到了满负荷运行，供水温度达到了系统的最高设计温度，主热源的流量尚未达到设计流量值。这是由于此时，供水、回水温差大于设计温度下的温差。当室外温度继续下降时，启动调峰热源，主热源保持满负荷运行，此时供水温度必须保持在最高设计温度下运行。因此，当室外温度低于一定温度后，是在设计最高供水温度下的定温运行模式，负荷变化主要依靠调节调峰热源的循环水量来满足。当室外温度降到计算温度时，并网运行与质调节运行的供水、回水温度达到一致。所以，并网运行的各热源温度调节步调是保持一致的。

2．并网运行的流量调节

并网运行时管网中的流量和压力随时在发生变化，而且变化幅度很大。多热源要适应如此大的和连续的变化，至少应该有一个调峰热源或者一个热源厂的循环泵选择调速变频泵为宜。

在多热源供热系统中，由于受热源规模的约束，调节流量往往依靠调峰热源增、减循环泵的台数，这样调峰热源的热费成本会更高，对企业的压力会更加重。考虑自身的成本和利润，调峰热源会抵制流量调节，质、量的同步一体调整将很难执行。如果在某一主热源的多台循环泵中选择一台做调速变频泵，流量调节时既可以保证需要的流量并且节约能源，又可以平衡不同热源的利润，使调节更加有序。

3．并网运行的压力调节

通过对可能出现的工况分析，得到干管上水力工况可能漂移的范围，在适当位置调节分段阀门（通常只需在不同工况水力汇交点的极限位置）。

流量调节会不同程度影响水力工况，一切的调节应首先保证系统的安全压力，包括热源的安全运行压力、热网的安全运行压力、热力站的安全运行压力，再次应该考虑工况水力汇交点不能离热力站太近。否则，可以考虑采用割裂运行的方式进行补救。

多热源并网运行在系统中如果存在多个补水点，并网运行时应以其中一个为有效定压点处补水，其他热源的补水装置负担系统所需的基本补水量，实施补水量控制。

分析并网运行所需的流量和扬程的变化，对每年每个热源启动和达到满负荷运行时的水压图，对各个特殊时刻的稳态水力工况进行详细的分析，根据计

算日期下系统供水温度，对热力站换热设备用变工况换热计算的方法经计算后，确定系统的回水温度，而后再根据热负荷求算循环水量。

四、热源供热负荷分配的经济性分析

随着城市集中供热的发展，许多城市出现了多种类型热源并存的局面，在同一供热系统中可能同时包括热电厂、大型燃煤锅炉、小型燃煤锅炉、燃油或燃气锅炉以及工业余热等等，即使同是热电厂供热，也存在不同机组形式和抽汽压力引发的热电综合效益的差别。采用并网供热，首先应该对各热源进行分析，从能源利用的综合效益、热源投入与撤出的灵活性、各热源的具体位置等方面进行综合评判，再结合全网的热平衡确定各热源供热量分配的优先次序。结合国内可能采用的各种热源，得到其通常的投入优先次序，工业余热、垃圾焚烧产热以及热电联产中的循环水供热和背压机械组供热通常作为系统中的基本热源，而热电联产中的抽汽和各种类型的燃煤、燃油及燃气锅炉则通常作为调峰热源使用，特别是其中的汽轮机抽汽和燃油、燃气锅炉由于投入与撤出的灵活性很高，作为调峰热源很适合。当然，由于各供热系统的差别，各种类型热源的优先投入次序也不是一成不变的，在实际应用时必须结合具体情况作细致的经济性分析和热平衡计算，这仅仅是一个参考。

确定了热源供热量分配的优先次序后，剩下的问题就是如何对输配管网进行调节以达到在满足这种热源供热量分配的基础上尽可能地减少输配能耗。

五、多热源管网的优化调度

1、优化调度分析

双热源枝状供热网，对应某一外温，各用户有所需流量由其负荷决定，而两个热源的流量分配比例则由各热源的供热能力和总体供热经济效益所决定。