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1、0供热管网系统节能运行集中供热系统现状我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热，主要形式有以下四种：1、区域锅炉房：是指供两个及以上工厂（单位）热用户用热的锅炉房（包括城市分区供热、住宅区和公用设施供热和两个或若干个热用户的联合供热等）。这种集中供热方式最明显的缺点就在于锅炉效率低：锅炉房规模小，单台炉容量小，锅炉运行热效率低，能源消耗多。目前各地区有相当多的企事业单位淘汰区域锅炉房进行供热的模式。2、热电联供：也叫做热电联产，是指热力发电厂通过一定的方法，在向用户输出电负荷的同时，也向用户输出热负荷。热电联产可以大大提高热电厂的热效率。因为，一般的凝汽式机组，汽轮机的排汽损失是很大的
2、。而热电联产机组，通过一些方法。把一部分或者全部蒸气通过汽轮机做功后，再对热用户输出。使排汽损失减小。并且，热电联产解决了城市集中供热的问题，取代了遍地开花的小锅炉。又从另一个方面提高了社会整体能源利用率。3、热电连供加调峰热源：即多热源供热系统，在同一个供热管网中的不同位置上，同时存在多个热源。其中最大的一个热源称为主热源，担负基本 热负荷，另外一个或几个小的热源称为调峰热源，也叫峰荷热源或者尖峰热源,主要应用于我国三北地区用以应对供热期内的极端气候或主热源的供热量不足。4、热电连供+ 隔压换热站+ 热网：为了克服供热区域内地势高差过大带来的设备安全隐患而在系统主管网上设置隔压站的安全措施。
3、避免了直供系统因整个系统高差太大，当系统定压满足系统充水高度时，会导致系统低处热用户和设备承压不足；当系统定压满足低处设备承压时，又可能出现系统高处注不满水的现象。1第一 热力站及二次网节能运行热力站是连接热网与热用户的场所，在供热管网系统中起到热量的转换、调节、分配、计 量、检测的作用。热力站作为供热管网系统中的一个中枢环节，它是供热管网系统节能的重要组成部分。因此，热力站的节能运行在供热管网系统节能运行中十分重要。热力站的节能运行应从细节中着手，从热负荷的确定，到调节方式、方法都应经过科学、合理的论证和实践。本手册从八个部分给出了具体的建议和措施。21.1、科学确定供热计划、实现按热量供热
4、热力站的热负荷是供热管网系统中最基本、最重要的数据。准确确定热力站的热负荷使供热管网系统在整个运行期精确供热，保证供热质量，实现 供热管网系统的经济运行，节能降耗。通过计算热力站的热负荷可以较为准确的确定热用户所需的热量，实现按需供热， 维 持热用户房屋的室内计算温度在规定范围内，防止供热热用户出现室温过高或过低，避免热量的浪费。热力站热负荷应根据热力站所供区域范围内的建筑热负荷进行确定，可采用面积热指标法进行计算。首先应确定供热面积和热指标。1.1.1、供热面积及热指标的选取供热面积一般为建筑面积，而热指标的选取需根据建筑保温等级，采暖形式等综合考虑，先分类确定建筑热指标，再进行综合热指标的
5、计算。按照建造年代执行的节能标准不同，划分为非节能建筑热负荷、二步节能建筑热负荷、三步节能建筑热负荷。按热力站供热区域建筑类型不同划分为住宅、居住区综合、学校、 办 公、医院等 11 大类。建筑节能等级越高，热指标可相对选取的越低；建筑类型不同，采暖热指标也不同，住宅可相对于公建高些。民用建筑热指标可从热源统计数据和热力站实测数据入手进行3分析,通常可采用采暖季平均热指标分析、连续最冷日的计算热指标分析和不同性质建筑的实际耗热量指标分析三种方法。然后不断调整、优化，直到最终获得较为准确的热指标。综合热指标的确定原则是将分类热指标进行加权平均，确定方法可以参照设计采暖热指标，往年的供暖热指标，经
6、过不断的测温修正，获得最优的综合热指标。热力站的供热指标应选取有代表性的建筑参照表 1-1 及公式进行计算：表 1-1：建筑物名称采暖面积/m2 年代 节能等级 朝向 供热指标建筑 1 q1=Q1/F1建筑 2 q2=Q2/F2建筑 3 q3=Q3/F3建筑 4 q4=Q4/F4合计 q0=(q1*F1+q2*F2+q3*F3)/ (F1+F2+F3)表中：q 1 q2 q3 q4建筑热指标Q1 Q2 Q3 Q4是供给建筑物的热量F1 F2 F3 F4对应建筑物的取暖面积。q0综合热指标1.1.2、日热负荷的确定为了保证热用户每日所需的热负荷，满足实际运行中所需的热量，同时避免热量的浪费，需每
7、日确定热力站的热负荷，以便下达第二日的供热计划。日热负荷与室外温度、供热面积、热指标、天气等因素息4息相关。确定热力站的日热负荷需综合考虑这些因素，可参考表 1-2进行计算。表 1-2：预报平均气温 天气 风力 日期：光照的修正 1 风力修正 2 瞬时热量 日计划供热量晴 阴 4级 4 级热力站名称面积（万平米）热指标（W/平米）1 1.051.15 1 1.051.1 GJ/h GJ其中瞬时热量的计算公式为：Q=Fq（18-t 1）（18-t 2）3.6100 123 (1)Q每小时热量 GJh 1光照修正系数F供热面积 万 m2 2风力修正系数t1室外平均温度 3下雪修正系数t2室外计算温
8、度 q热指标将各个热力站的热负荷表汇聚到一起，就是热源当日需供的热量，如表 1-3。表 1-3：热源的日热负荷表预报平均气温 天气 风力 日期：序号 热力站名称 面积（万平米） 热指标（W/平米） 瞬时热量 日供热量5合计61.2、热力站调节方式的确定系统实际运行中存在很多的问题。主要表现为系统冷热不均、失调严重、系 统失水、运行中的水、 电等能耗严 重等，因此合理地对系统进行调节十分重要，使供暖的质量既满足用户的要求，又达到节能运行。由于供热管网系统实际运行中存在很多的问题。主要表现为系统冷热不均、失 调严重、系统失水、运行中的水、电等能耗严重等，因此合理地对系统进行调节十分重要，使供暖的质
9、量既满足用户的要求，又达到节能运行，常用二次网的调节方式主要有以下几个方面：1.2.1、常用二次网调节方式的对比分析为了消除水力失衡，需要对供热管网进行必要的调节，二次网的调节方式常用的有：1、只改变供水温度的质调节，质调节水力工况稳定，方便易行，但只改变供水温度而不改变循环流量，浪费了水泵的电耗，不能 节电；热网远、近端用户温度有明显的时间差；2、维持供水温度不变，随着室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量以适应热负荷变化的量调节，但操作技术比较复杂，常需变速泵来实现流量调节；3、 质量并调。1.2.1.1、质调节常用于热水网。在整个供热期内，热源和热用户的循环水流量保持不变，根据不同的
10、室外温度只改变供水温度。适用于一、二级热网，7多用于二级网，为目前国内普遍采用的运行调节方法。缺点：在不同的室外温度情况下，只改变供水温度而不改变循环流量，浪费 了水泵的电耗，不能节电；热网远、近端用户温度有明显的时间差。优点：水力工况稳定，方便易行。1.2.1.2、量调节量调节是维持供水温度不变，随着室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量以适应热负荷变化的调节方式。缺点：水力工况稳定性差，实用性差。优点：与质调节方式相比，在供热面积相同的情况下既能节热，又能大量节电。1.2.1.3、分阶段改变流量的质调节由于供热系就是把整个供热期按室外温度的高低分几个阶段，在热负荷较大时采用设计流量，在
11、热负荷较小时采用较小流量。大多地区分为三个阶段，而在每一个阶段内采用保持流量不变的质调节。适用于一、二级热网， 应 用情况在数量上仅次于质调节。缺点:热网远近端用户温度存在时间差,在热网平衡控制上较量调节稍易实现，比质调节稍难。流量变化不连续，只 分 几 段 ，故 节 热 同时 只 部 分 节 电 。优点：即在每一个阶段内，水力工况稳定。1.2.1.4、间歇调节间歇调节属于一种辅助的运行调节方式，它在供热期内，不改变8网络的循环水量和供水温度，而只减少每天的供热时间。它只作为一种辅助调节措施，在室外气温较高的供暖初期和末期常常与其他几种运行方式配合运行。常见的方式是：在初末寒期，热源为单台锅炉
12、的采用间断运行，热源为多台锅炉的在不同时段减少运行台数，而循环水泵连续运行的方式，即所谓的“停炉不停泵” 方式。在严寒期，则采取小时连续供暖的方式。缺点：如果热源达不到额定出力，将不能保证用户的供热质量，难于保证设备满负荷高效率的运行。优点：在室外温度较高的供暖初期和末期作为辅助调节手段来使用，既可以节热又可以节电。1.2.1.5、质量并调在运行调节的过程中，根据室外温度的变化，既改变循环流量又改变供水温度。这种运行调节叫做质量并调。众所周知，根据供热管网系统的特点，在保证供热质量最佳的前提下，对于一个既定的供热管网系统，在不同的室外温度下情况下，都有一个与其对应的最佳的流量和最佳温度（温差）
13、。所以，最佳调节的运行工况是质和量的综合调节。缺点：也存在热网平衡控制上的困难，所以虽然近几年国内供热行业在一、二 级热网实施循环泵变频调速变流量运行，进行质和量并调的工程实践项目也较多，但实际运行效果不理想。具体表现是：流量的变化幅度不大，降不下来，运行中的流量多数都是高于设计状态下的计算流量，远远没有达到最佳调节工况的参数状态，循环泵变频9调速仅成为解决设备大马拉小车的手段，供热管网系统节能潜力没有真正挖掘出来。最根本的原因是因为缺乏简便、有效的调节热网平衡手段，导致热网循环泵变频调速变流量运行的节能潜力没有充分挖掘出来，阻碍了质量并调运行方法的推广应用。优点：这种质量的并调，一方面达到了
14、最佳的供热效果，另一方面达到了最大限度的降低供热的热耗和电耗。1.2.2、根据采暖方式采用的调节方法根据上述对各种调节方式的分析，针对不同采暖形式的热用户，确定以下两种调节方法。1.2.2.1、面积收费用户管网调节方式及调节方法由于质调节水力工况稳定，且在热网平衡控制上稍易实现，因此非分户计量用户的调节可采用质调节的调节方式。通过调节电动调节阀的开度，控制二次网的供水温度，以热量控制为目标，以 获得良好的供热效果。由于温度的变化存在很大的滞后性，调节效果并不能立刻显现出来，阀门的开度不能一次到位，因此，一个供热管网系统要达到很好的平衡状态，需反复调节几次，最终达到管网热量的平衡。根据每日的日负
15、荷合理的确定当日的流量，避免电能的浪费。质调节的关键是使二次网流量达到平衡。运行中，利用便携式超声波流量计、 热表计量小区的表计数据等途径，获取各用户的运行流量，根据各用户的面积、节能状况、系 统形式等因素，以实际运行流量10来衡量管网水力工况是否平衡。1.2.2.2、分户计量热力站调节方式及调节方法由于分户计量热用户可根据自己室温情况进行主动调节，使得流经分户热计量采暖系统散热器的水流量是随用户负荷情况分阶段变化的，整个供热管网系统负荷是变流量运行。因此可采用以质调节为主的质量并调的调节方式。变流量通常采用两种调节方法：一是通过在系统最不利环路加装压差信号，通过压差信号远传的方式控制循环泵电
16、机运行频率，实现循环泵随室外供热负荷变化变流量调节。优点是通过对不利环路压差信号进行监测，循环泵频率随供热负荷调整较为及时，能够较好的保证供热效果；缺点是前期投入远传设备较多，投资较大。二是通过在热力站进出口侧加装压差信号，通过压差信号控制循环泵电机频率，实现供热管网系统变流量调节，优点是在热力站建设初期统一考虑，投资较小，缺点是因站内压差信号较最不利环路反映时间有延迟，同时压差信号需要根据前期设计、后期运行进行摸索，压差信号准确设定值需要较长时间确定。111.3、供热管网系统管网水力平衡调节方法及步骤1.3.1、管网水力平衡调节的概念及目标1.3.1.1、管网水力平衡调节的概念管网水力平衡调节即通过调整管网系统中各调节设备（
