王鳳巖
摘要:綜上所述,本文設計了集中供熱二次網節能控制方法,解決了在加熱的過程中操作困難的調整造成的強耦合,能源浪費的問題,可以實現二級網絡的集中供暖系統供應和回歸水溫度的解耦控制,并實現節能。
關鍵詞:集中供熱;二次網;節能
隨著經濟的發展以及人們生活質量的提高,能源的節約以及環保目前已經受到國家和社會的高度關注。有些發達國家與中國氣候相似,而我國目前的集中供熱系統單位建筑面積的能源消耗量是它們的三倍多。由此可見,集中供熱系統控制得當,節能潛力也是非常可觀的。有效的提高供熱系統的效率以及提出有效的節能措施是目前我國集中供熱系統發展的關鍵。
1集中供熱系統國外發展現狀
國外集中供熱發展一般分為四個階段,分別為管理階段、基礎建設階段、綜合發展階段以及自動化控制階段。從二十世紀七十年代開始,國外一些國家都因地制宜,開發各種能源進行集中供熱,比如天然氣、垃圾、燃料油等等。國外對于供熱產生的廢渣對環境造成的影響也極其重視,國外西方的多個國家都實現了集中供熱系統的智能化控制和監測。政府對于其發展也給予大力的支持,世界上的很多發達國家對供熱系統節能技術的開發非常重視。對供熱機組采用節能技術的同時,也對供熱管網、采暖系統、居民住宅等應用節能技術。通過研究管網隔熱保溫技術達到管網節能的目的,而對于采暖系統,通常選用雙管系統,流量自動調節閥等各種設備使用戶依據自身的要求對室溫進行合理的設置。幾十年以來,國外發達國家對于節能標準的定制也相當的嚴格,節能標準也在逐漸提高。
2集中供熱系統研究的背景和意義
新中國成立后,城市集中供熱企業也逐步發展,電力建設和經濟發展的速度在我國也迅速增加,為了滿足生產用熱,很多熱電廠在吉林、遼寧、哈爾濱和北京和其他城市在中國迅速建立。改革開放后,中央供暖企業國家和政府的大力支持下,其發展速度突飛猛進。
3管網的節能措施
針對我國供熱管網現狀,需要逐漸實施供熱管網的改造工程。通過分析技術經濟,對技術方案進行優化、對系統資源進行整合,最后結合城市發展規劃以及供熱專項規劃來制定節能措施。
3.1更換供熱管網
一些管網經過很多年的使用,都達到了一個使用的極限,所以需要大批量的對那些年久失修的加熱管信息替換。為了避免改造后負荷不足,處理技術和經濟分析,合理選擇管徑和安裝,減少重復建設和經濟損失。通常在管、閥孔的直徑、補償器、疏水設備維修需要在一起。使用規定,防腐性能好設備替換相應的故障部件。使用新型節能保溫材料對管道進行保溫。
3.2實施聯網運行
根據熱力網設計規范的要求,在供熱系統的供熱面積大于一百萬平方米的情況下,將供熱系統所包括的所有熱源主力干線進行連接,以達到多個熱源聯網運行的目的。在技術經濟合理的條件下,可以把各個熱力網干線連接成環狀。
3.3改變敷設方式
取代了架空敷設地下直埋敷設安裝,而不是溝敷設。將新埋材料和無補償直埋敷設方式中使用的技術,以便減少使用管道配件的使用數量,也可以實現網絡成本低壽命長。
3.4做好水力平衡
熱水網路水力條件取決于循環泵水力特性曲線的網絡節點。水力條件的變化將不可避免地導致熱條件也有變化,以及加熱效應的系統操作,可以有效地反映的熱力學條件。也就是說,供暖系統的水力不平衡后,它會影響熱條件使其熱不平衡,反過來,使整個供暖系統熱不平衡,熱用戶就會出現有的熱有的冷的現象,因此保證供熱系統的水力平衡可以有效的調節水力失調并且能夠達到管網節能運行的目的。
3.5面積收費體制改革
伴隨我國目前供熱用熱制度的變革以及人們用熱觀念的改變,為了使能源更加的節約,用戶可以依照自身的需求不同而對熱量進行調節,更好地實現按需供給的供熱理念。同時,為了實現用熱量的合理收費以及完成建筑節能的目標,對供熱、用熱兩方面積極性進行調動,同時要求采取根據熱計量收費的收費體制。
4二次網供、回水溫度控制要求
集中供熱系統的供、回水溫度控制是通過調節一次網二次網流量實現的。量調節方法與質調節相比對用戶用熱量變化的響應速度更快,對于質調節來說,由于其調節的是供水溫度,因此其速度為水流速度。水流在管道中速度約為1到2米/秒,傳送到1至10公里的用戶需要的時間約為10分鐘至3小時不等;若水流速度不高,傳遞時間會更長。而對于量調節來說,其調節是以聲速進行傳遞的,其對熱用戶用熱量變化的響應幾乎是同步的,因此,采用量調節將成為發展趨勢。量調節采用閥門節流運行時浪費電量較多,因此應采用變速循環泵實現量調節。實現量調節控制有溫度可調以及高效運行兩個目標,所以,對其有以下控制要求:
(1)一定室外溫度條件下二次網供水溫度維持穩定為了保證熱用戶的用熱量,首先要確保一定室外溫度條件下二次網供水溫度維持穩定。熱用戶對流量進行調節這一定會導致二次網供水溫度的變化,為了維持熱用戶室內溫度恒定,可通過自動控制對熱源進行調節,對其供熱量進行相應調節,進而確保二次網供水溫度能夠維持穩定。
(2)一定室外溫度條件下二次網回水溫度維持穩定為了保證供熱系統二次網的高效運行,首先要確保一定室外溫度條件下二次網回水溫度維持穩定。為了提高換熱器的傳熱效率,在供熱系統運行過程中不出現“大流量小溫差”的情況,就一定要確保二次網回水溫度維持穩定,換熱器的傳熱量與供、回水溫差成正比例關系,也就是說要確保供、回水溫差達到系統的設計要求。
(3)二次網恒壓點的壓力值維持穩定為了控制二次網供、回水溫度,首先要確保二次網恒壓點的壓力值維持穩定。無論供熱系統處于何種狀態(運行或停止),壓力一直不變的點稱為恒壓點。熱用戶資用壓頭充足并且恒壓點的壓力穩定是集中供熱系統正常運行的必要條件。如果發生不穩定的情況,一定會導致供熱系統不能正常運行,也同樣不能達到供、回水溫度穩定的目的。
5結語
集中供熱作為取暖的重要方式,做好對節能的探討研究是一項長期任務。這是提升能源利用率,實現能源節約的重要途徑。這些方法在進行集中供熱二次網節能控制方面有著非常重要的作用,不僅能夠提高資源的利用效率,節約成本,還能提高供熱的效率。在能源短缺的今天,研究供熱管網的節能技術和方法,對節約能源、減輕污染、保護環境有重大的意義,也會對我國的能源戰略起到重大作用。
參考文獻
[1]琚琇.集中供熱二次網節能控制方法[J].山西建筑.2018(30)
[2]卜云婷.集中供熱二次網節能控制方法研究[D].長春工業大學2016
[3]李靜,楊俊紅,王樸方,etal.集中供熱系統運行能效評價及節能潛力分析[J].區域供熱,2017(3).
[4]殷嘯云.淺談供熱管網的節能技術[J].建材發展導向,2017(2).
[5]方麗華.城市集中供熱系統節能措施研究[J].資源節約與環保,2018(4).
[6]張慶.供熱管網水力平衡調節方法的研究[J].內蒙古石油化工,2011(12).
[7]賀平,孫剛.試析供熱管網水力平衡調節的措施[J].華東科技,2013(05).
[8]王婷.淺談供熱管網水力平衡[J].山西建筑,2010(30).