供热系统多热源联网运行的再认识

供热系统多热源联网运行的再认识

Review of combined operation in heating systems with multi -sources

清华大学石兆玉

Tsinghua University shi Zhaoyu

摘要：本文讨论了大型供热系统实现多热源联网运行的必要性。并就其运行调节的基本原则、多点补水定压以及工况调节的特殊性进行了论述。Abstract: This is a thesis about the requirement of combined operation in heating systems with multi-sources. Several situation are introduced including

principle of operational regulation, stabilizing pressure with multi-point,

particular of conditional regulation.

关键词：供热系统多热源联网平衡多点补水定压工况调节

key words: heating systems, combined operation of multi-sources, balance, stabilizing pressure with multi-point, conditional regulation.

国外，特别是北欧，供热系统多热源联网运行已有比较成熟的经验。我国，自20世纪，七十年代末八十年代初以来，沈阳、牡丹江、北京、赤峰、包头、山东浮山等市县，也陆续开始进行多热源联网运行的尝试，取得了不少可贵的经验；在供热界，对一些共同关注的有关技术问题，也进行了许多有益的探讨。在这期间，我参与过沈阳、赤峰、山东浮山多热源联网的运行，对北京、牡丹江多热源系统作过一些技术上的分析。有些研究成果反映在有关的论文里，有的写进了《供热系统运行调节与控制》一书中。

今天，在我国经济建设持续发展，供热事业突飞猛进，能源供应面临紧迫形势下，对供热系统多热源联网运行再进行深化认识是很有必要的。

一、多热源联网的必要性

这些年，由于对生态、环保的重视以及能源供应的紧张，人们在探讨各种能源利用的同时，在供热界展开了何种供热方式最好的争论。我认为：在我国，只要以煤为主的能源格局不改变，那么就全国范围而言，集中供热显然应该是供热的主要方式，这是不言而喻的。但我同时以为，现在的当务之急，应该把更多的注意力放在“如何保持和提高集中供热在市场经济中”的竞争优势上，因为“龙头老大”的地位是“争来的”不是“封下的”。提高集中供热的竞争优势，可以有很多措施，多热源联网就是其中的一项重要措施。

1．充分发挥节能优势、提高供热的经济性

供热负荷通常分为基本负荷和尖峰负荷。我国三北地区，供热天数大致在3个月至6个月左右，其中大部分时间运行在基本负荷下，只有一个月左右的时间运行在尖峰负荷下。虽然尖峰负荷全年的运行时间少，但它的小时热负荷值却很大，一般要占到设计热负荷（即最大热负荷）的20~50%左右。对于单热源的供

热系统，为了保证尖峰热负荷的需要，通常供热设备要设置相当大的装机容量，这是集中供热投资大的一条重要原因。

如果把单热源供热系统改造为多热源联网系统，由主热源担负基本热负荷，尖峰热源承担尖峰热负荷，这样不但可以减少庞大设备进而减少初投资，而且可以使更多的设备在满负荷下亦即高效率下运行，其节能效果、降低运行成本的效果是非常显著的。特别对于以热电厂为主的多热网联网供热系统，一般热电厂承担基本负荷，（热化系数多为0.5~0.8），更能充分发挥其高效节能的优势，多年运行实践，都证明了这一点。

北京市是全国最大的供热系统，2000年开始实行多热源联网运行[8]。东区，华能热电厂为主热源，供暖季全时运行，担负728Gcal/h的基本负荷，左家庄、方庄为二个调峰供热厂，分别担负300Gcal/h、250Gcal/h热负荷；西区，京能（石景山）热电厂为主热源，担负615.7Gcal/h基本负荷，双榆树供热厂为调峰热源，担负300Gcal/h的调峰负荷。自从多热源联网运行以来，左家庄、方庄、双榆树三个调峰供热厂不再全供暖季运行，只是室外温度低于-4℃启动。全年运行一个多月时间。上述主热源是热电厂，烧煤高效，热力集团购进热价12.8元/GJ，而三个调峰供热厂，均燃天然气，生产成本近80元/GJ，可见多热源联网的节能效益、经济效益是非常可观的。

2．提高了供热系统的可调性和可靠性，改善了供热效果。多热源联网的供热系统，由于系统规模大，通常多设计为环形网，并在环网干线上配置调节阀门，这样无论热源还是管网，都增加了互补性，一旦出现故障甚至事故，都不必停运维修，只要通过正确的适时协调、调节调度，就可以达到供热需要，这种通过提高供热系统的可调性和可靠性，进而改善供热效果，是多热源联网的独特优势。

北京市东部地区的热源供热量相对比较充足，而西部地区热源比较紧张，再加过去的供热干线基本上都是树支状分布，地处市中心部位的热力站（如市政管委）始终地处东西热源的最末端，长期供热效果不理想，往往需要增设回水加压泵维持运行。自从市中心供热管网改造为环形管网，并实行多热源联网运行以来，非常理想地实现了“东热西送”，最不利的末端热力站供回水压差都能保持在0.15Mpa以上，供热效果明显改善。这是多热源环网运行提高系统可调性的有力证明[8]。

包头热力公司所属的供热系统，为双热源联网供热[7]。主热源为热电厂，调峰热源为2台29MW的热水锅炉。他们多年的运行经验，很好地说明了多热源联网能有效提高供热系统的可靠性。1995年12月12日至16日，调峰热源一台锅炉除渣机发生事故，停炉检修，此时正值室外温度-12.3~13.5℃的寒冷天气，供热厂的供水温度只能送出53~55℃（要求实际供水温度为73℃），近75万m2的热用户达不到室温要求，居民反映强烈。这时进行紧急协调调度，使热电厂的运行流量由3350t/h，增加到3540t/h，调峰供热厂的循环流量从910t/h降为720t/h，这样使热电厂的供水温度始终保持在73℃左右，而调峰热源供水温度提高到63~65℃，延伸热电厂的供热面积，保证了热用户的基本供热需求，赢得了必要