时间:2022-07-30 05:19:25
《摘要》:多热源并网技术是为节约能源、降低系统运行成本、提高经济效益,在综合运用水泵调速技术和控制技术的基础上发展起来的一项先进的热水管网运行技术。它与单热源供热调节有着很大的差异。多热源并网技术的核心内容是在保证用户供热质量的前提下,实现各热源的供热量能按需要进行自由调度。本文介绍一种简单易行的多热源枝状管网的运行调节方程及其调节曲线。
《关键词》:热源;并网:调节
中图分类号:TU833文献标识码: A
一、并网运行的技术条件
多热源并网供热系统实现经济运行时,各热源的供热量需根据其经济性和热负荷的变化进行合理的调度安排,因此各热源的供热范围和管网中的流量会随时随地发生变化,是一个变流量的供热系统。
图1 多热源枝状管网示意图
以图1所示的供热系统为例,若图中热源A 为燃煤热电厂,供热能力较大约占总供热能力的60 % ;热源B为燃煤锅炉房;热源C 为燃油锅炉房。在整个供热季内对用户的供热量是一定的,要做到经济运行,各热源的供热量显然应按以下原则进行调度;
( 1 )热源A 应作为基本热源,尽量满负荷运行,负荷未满前其他两个热源不应投人运行;
( 2 )热源A 满负荷后,首先投人调峰热源召。热源A 保持满负荷工作,热源B 根据用户负荷的变化调整供热量,补足热源A 供热不足的部分;
( 3 )当热源B 也达到满负荷时,最后投人热源C ,此时热源A 和热源B 保持满载同时作为基本热源,而热源C 则成为调峰热源。
按以上原则调度可以充分利用低成本的热源A ,尽量加大它的供热量,其次利用热源B ,而尽可能减少高成本热源C 的供热量,以最大限度地降低供热成本,实现经济运行。
为了实现上述调度,并网运行应具备以下技术条件:
( l )各热源应执行统一的水温调节曲线,供热调节的方式应便于各热源间的负荷调配;
( 2 )建立全网统一协调的水力工况,各热源协调的定压补水系统,统一的静压力线,与水力工况相适应的管网和设备选型(包括管网、设备的承压能力、循环水泵的扬程等);
( 3 )具有简便的负荷调配手段,例如热源全部采用调速循环水泵等;
( 4 )具有较高的自动化水平,如可靠的全网计算机监控系统、循环水泵(加压泵)扬程控制装置、补水泵控制装置、热力站(用户入门)用户供热参数的实时控制装置等。只有具备上述条件,并网运行才能在保证供热质量的基础上自由调配热源的负荷,实现经济运行和提高供热的可靠性。
二、并网运行的水温调节曲线
并网运行要求各热源均按统一的水温调节曲线供热。对于那些处于(热源间)水力交汇点附近的用户,在负荷变化或热源间负荷调整过程中,其供热热源很可能从某一热源迅速转换到另一热源,若各热源的供水温度差异过大,这些用户的水温将波动很大,无法保证用户的正常供热,即使安装r 自动调竹装置,由于扰动过大自动调节装置也难于正常工作。
图2温度流量调节曲线
假定图1 所示的供热系统,当室外气温时,热源A能够承相全部供热面积所需要的供热量;当室外气温介于之间,即时,热源A保持满负荷运行,再投入热源B。从到,热源B由部分负荷增加到满负荷。当室外气温进一步低于时,即,热源A、B保持满载运行,再投入调峰热源C。从室外气温到供暖室外计算温度,热源C由部分负荷增加到满负荷运行。三个热源的总供热量等于系统的设计热负荷。全部用户都可以间接连接方式接入热网。在只由热源A供热阶段的供热调节方式仍可采用质调节、量调节和质-量综合调节任何一种方式,但从热源B投入后就要采用量调节,参见图2.
1.水温调节曲线的制定
(1 )水温调节曲线()
(1-1)
(1-2)
(1-3)
从室外气温降低到开始,热网供水温度恒定在设计供水温度,即采用恒定供水温度的量调节方法进行调节,引进补充方程
(1-4)
当二级网采用质调节时,由公式(1-3)得:
(1-5)
把式(1-4)、式(1一5)代人式(1一1)和式(1一2)得:
(1-6,1-7)
联立求解方程(1-6) ,式(1-7),可得时一级网的回水温度曲线和流量调节曲线。
(2)水温调节曲线()
室外气温从期间,只有热源A运行。热源A为热电联产,从经济性出发,采用质调节方式。即保持某一循环流量不变,只改变供回水温度。温度调节曲线按公式
计算确定。
公式中,设计状态温度取值见下列各式:
(1-8)
(1-9)
(1-10)
,某室外温度下()的热负荷与温度下的热负荷比;
,是公式(1-6)、式(1-7),在的一级网回水温度的解;
,分别是室外温度下的二级网质调节的供回水温度。
应着重指出:按照这种调节方法,在质调节阶段的供回水温度差较大,相应一级网在质调节期间的循环流量比没计流量小,因而质调节阶段基本热源仍在部分流量下运行,大大地节省r 管网输送电能。同时由于二次网也采用质调节,在供暖初末期,二级网供回水水温均较低,因而较低的一级网回水温度仍能保证所需要的传热温差。
2 .各调节阶段各热源流量的确定
(1) ,热源A调节流量
前已述及,该室外温度下,只有基本热源八按照质调节方式运行,热源在室外气温时达到满负荷,设为,则热源A 或管网流量按式(1-11)计算:
(1-11)
(2)室外气温:的流量调节曲线:
在该气温范围,系统循环流量随室外气温的变化而改变。某一室外温度下热源A 、B 的循环流量可按式(1-12 )一式(1-13)求得:
(1-12)
(1-13)
(1-14)
其中,从温度调节曲线求得。比较式(1-11 )、式(1-13 )可知,在该室外温度范围内.虽然热源A 供热量久不变,但随室外温度的降低,升高,供回水温差减小,流量增大;
( 3 )室外气温的流量调节曲线:
在该室外气温范围,热源A,B保持最大设计供热量,与此同时投入热源C 。某一室外温度下热源A、B 、C 的循环流量可按式(1-15)式(1-16)求得:
(1-15)
(1-16)
(1-17)
(1-18)
其中,从式(1-12 ),式(1-18 )可知,在该温度范围内,虽然热源A 、B 供热量,恒定不变,但随室外温度的降低, 升高,供回水温差减小,流量增大;当室外气温降低到时,管网回水温度升高到设计值,此时各热源流量均达到设计流量。
《结束语》以上水温调节曲线是最简单易行的一种,它说明了并网运行的基本原理:用变流量调节的方法进行供热调节,用改变热源间流量分配的手段进行负荷调度。
参考文献:《集中供热工程第四版》