城市集中供熱運行調(diào)節(jié)的方法分析

摘 要：集中供熱是我國北方冬季取暖、供熱的最主要方式。而集中供熱的主要目的就是維持室內(nèi)的溫度適宜，并且保證建筑物失熱與供熱始終處于平衡狀態(tài)，同時還要最大程度地避免熱量的消耗與浪費。經(jīng)過幾十年來的不斷探索與努力，我國城市集中供熱工程已經(jīng)有了很大的發(fā)展與進步，由于我國北方大多數(shù)城市氣溫非常低，氣候也會出現(xiàn)不同程度的波動與變化，所以在城市集中供熱運行期間，一定要根據(jù)室外溫度等氣候因素的變化適時進行調(diào)節(jié)。該文就城市集中供熱運行調(diào)節(jié)的方法進行簡單的分析。

關(guān)鍵詞：集中供熱 城市 運行調(diào)節(jié) 方法分析

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-0-01

城市集中供熱作為我國北方冬季供熱的一種主要形式，就是指將蒸汽或者熱水作為熱媒，采用一個或者幾個熱源通過熱交換站以及熱管網(wǎng)，向城市的各個區(qū)域的用戶提供熱能的方式[1]。城市集中供熱代替原來的分散供熱的方式，不僅給人們?nèi)∨瘞砹撕芏喾奖?，更重要的是，集中供熱能夠有效地?jié)約能源，并且減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生，同時還可以提高能源利用率和經(jīng)濟發(fā)展效率。由于我國城市不斷地發(fā)展，供熱網(wǎng)路的規(guī)模也在不斷擴大，如何進行有效的調(diào)節(jié)，在降低成本的同時也使供熱運行處于最佳狀態(tài)，近幾十年來，大量集中供熱工程專家也對上述問題進行了深入的探討研究。目前，我國城市集中供熱運行調(diào)節(jié)的方法現(xiàn)可以總結(jié)為以下幾點。

1 質(zhì)調(diào)節(jié)

城市集中供熱的質(zhì)調(diào)節(jié)就是改變供熱網(wǎng)路的供熱溫度。在集中供熱運行過程中采取質(zhì)調(diào)節(jié)方式時，只需要改變供熱系統(tǒng)的供水或供蒸汽的溫度即可，而供熱系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水量與原來相比不需變化。采取質(zhì)調(diào)節(jié)的方式進行供熱調(diào)節(jié)時，在運行管理方面非常方便，還能夠有效地保持供熱全網(wǎng)路水力狀況的穩(wěn)固，從而達到非常好的調(diào)節(jié)效果[2]。質(zhì)調(diào)節(jié)作為集中供熱運行過程中運用最為普遍的調(diào)節(jié)方式，由于不用改變循環(huán)水量，所以電能等能源的消耗也就比較多，未能符合最大程度降低損耗的理念。當室外的溫度比較高時，尤其是采用較多種熱負荷的供暖工程系統(tǒng)，若僅采用簡單的質(zhì)調(diào)節(jié)，可能就不能夠完全滿足所有熱負荷的需求。通常情況下，質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在設(shè)計方面，采用多用多備或者一用一備的配泵方式。在選用調(diào)節(jié)泵，要注意采用多臺泵并聯(lián)式可能會造成流量的下降，因此一般要依據(jù)單臺水泵的85%來確定水泵并聯(lián)組的流量，同時還要保證其流量不小于系統(tǒng)所需總量的

1.08倍。

2 量調(diào)節(jié)

所謂量調(diào)節(jié)就是僅改變供熱全網(wǎng)路的循環(huán)水量。在采用量調(diào)節(jié)進行調(diào)節(jié)時，全網(wǎng)路的供水溫度要保持不變，只需要改變供熱網(wǎng)絡(luò)中的供水流量。大量研究資料表明，量調(diào)節(jié)具有明顯降低電能消耗的優(yōu)點。如果供熱管道直徑大小已經(jīng)確定，其中供水流量將與電機轉(zhuǎn)數(shù)成正比關(guān)系，電能的消耗則與電機頻率的三次方成正比，從大量資料中查得電源頻率與電機轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系式如下：

n=60f（1-Sn）/P

上式中：n和Sn分別為水泵（又名異步電動機）的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率（5%左右），f為電源的頻率，而P為電機線圈數(shù)。通過分析可知，當電機線圈數(shù)和水泵的轉(zhuǎn)差率一定時，上式可簡化為n=60af（其中a為已知常數(shù)），則電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)與輸出電流頻率成正比。然后依據(jù)水泵的流量、功率與電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以推算出水泵流量也與電流頻率成正比，所以可以通過調(diào)節(jié)電流的頻率來改變水泵流量。在冬季當室外溫度上升時，通過減少供熱系統(tǒng)的循環(huán)流量，從而減少電功率即電能消耗，據(jù)有關(guān)資料顯示，如果按照流量的80%左右運行，可以減少30%左右的電能消耗，可以有效地節(jié)約電能。另外，量調(diào)節(jié)與質(zhì)調(diào)節(jié)相比，能夠快速發(fā)揮調(diào)節(jié)效應(yīng)，但是隨著外界溫度的不斷回升，還應(yīng)該注意系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水量不能減少過多，否則將會對相關(guān)設(shè)備造成較大的損害。

3 間歇調(diào)節(jié)

間歇調(diào)節(jié)，簡言之就是改變每天的供暖時間的長短。間歇調(diào)節(jié)是一種設(shè)計思路較為保守的調(diào)節(jié)方式，在供熱運行調(diào)節(jié)的過程中要保持供水循環(huán)量及溫度的不變，根據(jù)每天的實際情況，通過減少或者增加每天的供熱時間而達到調(diào)節(jié)的效果。另外，還應(yīng)該注意間歇調(diào)節(jié)并非熱源間斷、不連續(xù)運行。間歇調(diào)節(jié)是基于一種理想狀態(tài)設(shè)計的，所以其設(shè)計的前提就是根據(jù)外界溫度并且保證熱源在額定功率情況下制定出運行時間，然后在隨著外界溫度的升高逐漸減少每天供熱時間，然而如果熱源未能達到額定功率，可能會在一定程度上影響供熱質(zhì)量。在實際供熱過程中，很難使所有的設(shè)備都保證高效率、全負荷的運行，因此間歇調(diào)節(jié)通常只用于室外溫度較高時微量調(diào)節(jié)方式。

4 分階段調(diào)節(jié)

4.1 分階段改變循環(huán)流量的質(zhì)調(diào)節(jié)

所謂分階段改變循環(huán)流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，就是指在整個供熱運行時間內(nèi)，根據(jù)以往的氣候經(jīng)驗將城市室外溫度按照高低分為幾個不同的階段，然后在不同的階段通過改變循環(huán)流量的方式進行。具體來說就是在室外溫度較高的時候，供熱網(wǎng)路里采用較小的流量，而室外溫度較低時，要增加流量以保證供熱網(wǎng)路較大的流量。注意在每一個階段內(nèi)，供熱網(wǎng)路內(nèi)的流量應(yīng)保持不變，此間還應(yīng)該采用質(zhì)調(diào)節(jié)的方式實現(xiàn)供熱溫度的小幅度

變化。

4.2 分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)

采用分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)，就是指根據(jù)城市室外溫度的變化，分為幾個不同的階段來改變供水溫度，而在每一個階段內(nèi)，保持一定的供水溫度，通過適當調(diào)節(jié)水循環(huán)量而實現(xiàn)微調(diào)。具體而言，就是在室外溫度較高時，保持較少的循環(huán)流量，而室外溫度較低時，保持較多的循環(huán)流量。

無論是分階段改變循環(huán)流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，還是分階段改變供水溫度的量調(diào)節(jié)，都將質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)有機地結(jié)合在一起，巧妙地綜合了質(zhì)、量調(diào)節(jié)的優(yōu)點，不僅有效地降低電能的消耗，還減少垂直失調(diào)出現(xiàn)的可

能性。

5 結(jié)語

隨著城市的不斷發(fā)展與進步，集中供熱已經(jīng)成為了一個城市或者地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的重要標志之一。采用合適的集中供熱運行調(diào)節(jié)方式不僅是保證人們生活舒適的需要，也是節(jié)約資源、能源的迫切要求，同時也符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的原則。供熱運行調(diào)節(jié)的目的就是為了使用戶的散熱量與供熱量保持平衡，防止溫度過低或者過高現(xiàn)象的出現(xiàn)，為用戶提供一個理想舒適的居住環(huán)境?？傊?，量調(diào)節(jié)、質(zhì)調(diào)節(jié)、間歇調(diào)節(jié)、分階段調(diào)節(jié)都各具優(yōu)缺點，應(yīng)用何種方式，還應(yīng)該依據(jù)城市氣候特點及供暖期間每個階段的實際需要，相信隨著供熱專家等各界的努力，我們一定能夠使供熱運行調(diào)節(jié)適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的要求。

參考文獻

[1]梁則智，朱貴田.城市集中供熱管網(wǎng)的設(shè)計與運行調(diào)節(jié)[J].能源基地建設(shè)，2007，8（19）：72-74.

[2]梁文.熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)方式的探討[J].大同職業(yè)技術(shù)學院學報，2008，16（4）：76，86.