供熱管網分時分區運行調節及控制技術

孫艷鵬

摘要：由于我國某些建筑的使用具有普遍規律性，可在供熱期實施分時分區控制，即根據建筑物的使用規律及用熱特點，采取分時段分區域供熱，滿足按需供熱的原則，實現節能要求。其中，比較典型的建筑群體即為高等院校校舍及辦公樓等。我國某些高校已經采取了相應的節能改造措施，成效顯著，但就目前國內外的研究及實施情況來看，對于供熱管網分時分區的運行及控制有所研究，但不夠全面，技術有待提高。基于此，本文將對分時分區運行調節及相關控制技術進行深入探討。

關鍵詞：分時分區;供熱節能;運行調節;控制;優化

引言

城市供熱管網對城市居民生活質量有極大的保障作用，在科技發展和節能降耗的共同推進下，我國城市現有的供熱管網在運輸能量的過程中對資源和能量的消耗問題已經得到越來越多人的關注，優化供熱管網成為城市發展的當務之急，需要深入分析。

1城市低溫循環水供熱管網應用的重要意義

城市低溫循環水供熱其工作原理是將溫循環水或蒸汽以管道作為媒介將其作為熱能輸送到城鎮或周邊區域。這種通過管道進行集中供熱的方式，能有效的減少能源的消耗，并且這種工作方式符合節約資源保護環境的要求，具有十分顯著的應用優勢，目前已經廣泛用于城市供熱。但在使用中，由于其管道結構復雜，并且負責的供熱面積較大，在運行過程中也容易受到不確定因素的影響，出現常見的水力失衡問題，當水力失衡時，會使供熱能源的利用率降低，導致城市的供熱效果較差。關于水力平衡的重要作用有如下幾個方面：首先，水力平衡決定供熱的質量，當出現水力失衡時，容易影響供熱管道的正常運行，反之，當水力平衡，可以很好的提升供熱管道的運行質量。其次，當出現水力失衡現象之后，會使水流量不能按照標準平均的將其輸送到用戶終端，容易出現供熱效果差，不能滿足用戶的需求，但水力平衡可以提升供熱效果，較少運輸中的熱能消耗，減少了相關企業對供熱管道原理的費用，避免出現不必要的經濟損失。因此，相關工作人員為了更好的進行城市供熱，需要解決水力失衡的問題。

2城市供熱管網設計問題

當前，城市供熱管網普遍存在布局不合理的問題，供熱效果和質量都不理想，想要實現供熱管網的完善和優化難度較大，其主要體現在部分供熱管網中供熱管路設計的過于長或者具體管道的直徑過大，導致能量的運輸過程中會產生過多不必要的損耗現象，傳輸到居民室內的能量效果較差。同時，由于城市的不斷發展，部分管線布局較為混亂，缺乏科學性，增加其建設費用，隨供熱范圍的提升，會導致在供熱管網遠端的用戶出現供熱不足現象，相應的在供熱管網近端的用戶就會出現能量供應過?，F象。

3供熱管網分時分區運行調節及控制技術措施

3.1水泵變頻控制

水泵變頻的實現可采用溫差控制與壓差控制相結合的方式[9]。正常供熱時采用溫差控制，當供水溫度達到要求后，通過檢測回水溫度獲得供回水溫度差，當溫差小于9?℃時，頻率降低至最低運行頻率（一般限定管網循環流量為設計流量的60?%）;當溫差大于等于9?℃時，頻率降低直至溫度滿足設定值。值班供熱時采用壓差控制，將系統設計流量下供回水干管間的壓差值設定為恒定值，將實測值與設定值進行比較，控制水泵頻率穩定在設定值。

3.2加強運行監測

（1）高度重視金屬類技術檢測及監督工作。建立健全金屬類檢測監督評估機制，熱電聯產企業應參照國家發電廠金屬類檢測監督技術標準，建立一套適合企業內部的檢測監督體系，來規范和監督所在企業甄選金屬類材料產品。使金屬監督人員，以保證金屬類檢測評估的有效實施，并建立健全金屬類檢測檢驗評估臺賬和規范化體系。管道檢驗檢測機構必須根據技術監督規范標準，在檢測過程中對企業的金屬技術使用情況進行督查和監管，并出具規范的整治要求。（2）規范管線設計。良好的設計和施工都是為運行服務，反過來，運行過程中必須按照設計參數的要求來運行，在運行過程中必須加強監測，避免超溫超壓運行，定期要做好金屬和焊縫以及支吊架的監測工作，對于異?，F象做到早發現、早處理，杜絕一切可能的隱患。

3.3改善運行模式

供熱管網的優化還需要改善其原有的運行模式，實現管網的水力平衡，避免出現冷熱不均現象，監管好管網的運行情況。一方面，工作人員應當充分將先進的科技進行運用，實現城市供熱管網二十四小時不間斷的有效監督。當前，以信息化技術、計算機技術為基礎的各種智能監控設備、系統等已經被應用于各行各業的生產中，供熱管網也需要重視對這類設備的應用，構建完善的監控體系，增強對管網運行的監督，進而進行有針對性的監督。

3.4設計方案中對供熱管網進行優化

在進行供熱管網設計環節中，需要提升設計方案的科學性，用以實現水利平衡的問題。為提升設計方案的科學性，首先，需要相關工作人員具備較強的專業能力，其專業程度與設計方案的質量具有直接聯系，通過以水力工程中的相關運行理論為方案的基礎，并做好數據分析計算的準確性，才能提升設計方案的科學性。其次，相關工作人員需要加強數據收集能力，在前期的測量工作中，結合實際情況做好綜合性的數據收集工作，以支撐后期的設計工作順利開展。最后，相關工作人員應把握好工作中常見的問題，如實際進行管材用功能時就會導致標準的數值與基礎性的內容出現較大差異等造成出現水力失衡的主要問題，在設計環節中做好針對性的解決措施，把握好水流量與熱源位置的關系，通過科學的設計方案能有效的提升供熱管網運行的質量，減少出現水力失衡問題。

3.5建立自動化控制的處理模式

在科學技術水平以及互聯網信息技術不斷發展的大時代背景下，為排除各種外界風險因素對集中供熱系統的諸多不利影響，集中供熱系統管理部門應投入適當的建設資金，引進先進的技術管理系統來調節供熱管網熱量平衡。例如，可以引進先進的自動化處理技術，實現電動調節閥和自動反饋系統有機協調，從而達到供熱系統全程安全平穩運行的目的。其基本的工作原理，首先，管理人員將每個級別的用戶端作為主要的信號采集點，并利用溫感器、壓感器等相關處理設備，將傳輸的相關信號準確進行收集、匯總和整理;其次，系統設計人員重點關注相關重要模塊，并經過規范的控制運算來算出各級管網所應用的數據參數，在綜合分析的基礎上，對供熱系統的供熱流量和供水溫度進行二次平衡和調節，進而確保每個供熱站傳輸的熱量都相對均勻，防止供熱管網熱力失調現象的頻繁發生;最后，還要對供熱系統的自動化控制平臺進行適當的調節和處理。

結束語

為有效緩解能源緊缺問題，可對使用具有規律性的建筑采用分時分區供熱節能方案。對于管網的運行調節，可根據供熱要求分成不同的階段，采用分階段質量—流量調節，結合兩種調節方式運行，能夠在滿足供熱需求的基礎上最大程度地節省電量。該方案自動控制的實現依靠分時分區供熱運行監控系統，該系統可監測與控制一次網及二次網相應參數，并進行數據顯示與存儲。另外，本文提出了建筑物預熱控制、水泵變頻控制等策略，并對供熱節能技術進行了部分優化。

參考文獻：

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