集中供热管网运行调节优化方法研究

集中供热管网运行调节优化方法研究

【摘要】集中供热管网的优化运行调节中，质调节管理简单，操作方便，水力工况稳定，但循环水量总保持不变，消耗电能较多。量调节虽然能节约大量能耗，但是随着外温升高，网路流量迅速减少，常使供暖系统产生严重的竖向热量失调，且操作复杂，难以进行管理。分阶段变流量的质调节综合了质调节和量调节的优点，既较好的避免了垂直失调，又显著的节省了电能。因此，针对目前集中供热管网优化现状，本文将对集中供热管网运行调节优化方式进行研究。

【关键词】集中供热；管网；优化

Central heating pipe network operation to adjust the optimization method of

【Abstract】Centralized regulation of the heating pipe network optimization run, the management of quality regulation is simple, easy to operate hydraulic condition is stable, but the cycle of water always remains the same power consumption more. The volume control can save a lot of energy, but as the outside temperature rises, the network traffic is rapidly reduced, often makes the heating system to produce a serious imbalance of the vertical heat and the operation is complex, difficult to manage. Phased change the flow of quality adjustment combines the advantages of quality adjustment and volume control, and both avoid the vertical imbalance, but also significant power savings. Therefore, for the central heating pipe network optimization, this paper will focus on the heating pipe network adjustment optimization study.

【Key words】Central heating;Pipe network;Optimization

随着现代技术经济的不断提高和节约能源的迫切要求，供热工程已经成为热能工程中的一个重要的组成部分，日益受到重视和发展。城市供热系统也由分散的取暖炉逐步发展为区域锅炉房、热电联产等大型集中供热系统。对集中供热管网而言，运行参数是供热运行中重要的技术指标，参数的合理性直接关系到供热系统的经济性以及热用户的供热质量。从运行参数优化入手，将运行参数优化与热网水力平衡和热力平衡有机地结合起来，可以达到供热节能的效果；另一方面，充分考虑热网的供水温度与流量变化的综合影响，对热网的供热量及时而有效的调节是保证供热质量和效益的前提。

1. 供热管网运行调节优化的现状

集中供热系统由三大部分组成:热源、热网和热用户。其目的在于维持室内

气温适合，使建筑物始终处于得热与失热的平衡状态。其中热网承担着将热源的热量及时地输送、分配给各个热用户的任务，起到连接二者的桥梁作用，是供热系统的重要组成部分。近年来，随着我国城市集中供热事业迅速发展，集中供热系统供热面积逐渐增大，管网的结构越来越复杂，相应地在供热管网上面的投资也越来越大，热网越来越显示其重要性。供热管网越来越多地走向人们的生活，热电厂集中供热和区域集中供热急剧增加。我国城市供热管网的特点是热用户分布区域广、分支多，有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网像市政给水管网一样成网格状布置，却存在热水力工况和控制复杂，网格状管网投资非常高的问题。因此，我国城市供热管网仍然多为多条枝状管网放射型布置。在现阶段，部分城市集中供热管网存在管道老化、腐蚀严重、技术落后、热能浪费、安全事故时有发生等问题，造成了不应有的浪费，影响了城市生产和生活秩序。因此，为了减少能源消耗、降低运行费用、提高运行安全性和经济性，供热管网的优化运行迫在眉睫。保证供热质量能否把生产的热能，按热网用户需要进行合理分配，这就要求热网在设计中选择最优方案、进而搞好城市的供热问题。

目前，我国大部分地区供热系统管网优化运行计算仍然使用逐段计算的方法，该方法计算效率低，工作量大，适应性差。由于计算量巨大、计算过程复杂，单纯使用手算的方法已难于达到要求。随着计算机技术的迅速发展以及管网计算理论和方法的不断完善，使得我们运用计算机解决复杂管网的水力计算并快速选择最优调节方案成为可能。只有以准确的水力计算为基础，快速的对大型供热管网进行多方案择优、可靠性分析以及技术经济性计算，才能适应日益复杂的供热管网运行要求及发展。

对供热管网而言，运行参数是供热运行中重要的技术指标，参数的合理性直接关系到供热系统的经济性以及热用户的供热质量。从运行参数优化入手，将运行参数优化与热网水力平衡和热力平衡有机地结合起来，可以达到供热节能的效果另一方面，充分考虑热网的供水温度与流量变化的综合影响，对热网的供热量及时而有效的调节是保证供热质量和效益的前提。因此，研究供热管网的优化运行方法是保证热网安全、经济运行的有效手段和必需措施，也是提出本课题的现实意义。

2. 供热管网运行优化方法

集中供热管网的设计需考虑它的技术性、初投资和运行中的能量输送损失这三个方面，对于一个布局已定的集中供热管网的设计，存在着寻求这三个目标综合起来的优化问题。然而，技术、经济和能量这三个目标之间是矛盾的。追求高的经济目标，将导致降低热网运行的能量目标，如何将这三个目标统一起来，形成一个综合的目标，是解决布局已定的树状热网设计最优化的关键问题。供热管网调节是一项复杂细致理论性和专业性较强的工作，其目的是使热用户内散热器的放热与热用户热损失的变化相适应，以确保热用户室内温度达标，既节约能源，又保证供热质量。因此，有必要对集中供热管网的优化设计进行理论分析，逐步引中和发展，以解决热网系统问题。在具体的设计集中供热管网过程中可以从以下方面出发来优化集中供热管网的设计。