本文主要從供熱管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的、方法、熱網(wǎng)調(diào)節(jié)的實(shí)用設(shè)備、供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)、及在運(yùn)行調(diào)節(jié)過程中需注意的問題來分析供熱管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,我國建筑采暖能耗是有些發(fā)達(dá)國家建筑采暖能耗的3倍作用,在采暖過程中,浪費(fèi)了很多能源,導(dǎo)致這種現(xiàn)狀的原因有很多,既有現(xiàn)在的原因,也有歷史存留的原因。
無論是那種原因,通過對熱網(wǎng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)都能提高能源的利用率。初調(diào)節(jié)只能解決各換熱站或各小區(qū)、各樓宇之間的熱量均勻性,但不能保證每個熱用戶室溫在整個供暖期都處于一種均衡的室內(nèi)設(shè)計溫度,因此,需要通過熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)來緩解不必要的能源浪費(fèi)問題。
01供熱管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的
供熱調(diào)節(jié)的目的,
一是使系統(tǒng)中各用戶的室內(nèi)溫度比較適宜;
二是避免不必要的熱量浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
及時的運(yùn)行調(diào)節(jié)可以保證鍋爐等設(shè)備的高效運(yùn)行,保證供應(yīng)熱量和實(shí)際需求負(fù)荷的良好匹配,防止熱量過度供應(yīng)。
02供熱管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法
供熱節(jié)能主要通過減少供熱量、熱量分配均衡來實(shí)現(xiàn)。
2.1減少供熱量
隨著室外氣溫的不斷變化,熱網(wǎng)熱負(fù)荷也在不斷變化,供熱量最小值就是為滿足采暖建筑的國家采暖標(biāo)準(zhǔn)要求時所供的熱量,也就是說,總供熱恰好與基本的總需求相等,供熱量小于需求量說明供熱不達(dá)標(biāo),供熱量大于需求量,說明用戶散熱加大,造成熱能浪費(fèi)。
因此,在供熱運(yùn)行時,需要適時地調(diào)節(jié)熱網(wǎng),從而使得供求熱量相等,并且始終維持在最小值。
2.2熱量分配應(yīng)均衡
為了避免因熱網(wǎng)的水力失衡、造成冷熱不均現(xiàn)象發(fā)生,在熱量分配上,應(yīng)盡量使每個熱用戶室溫均衡。這樣調(diào)整后使得冷的用戶室溫達(dá)標(biāo)了,熱的用戶室溫超標(biāo)也減輕了,從而減少了熱能的浪費(fèi)。
熱網(wǎng)節(jié)能前的基礎(chǔ)就是熱網(wǎng)的平衡,并且供熱調(diào)節(jié)的前提條件就是熱網(wǎng)的平衡。不同的供熱調(diào)節(jié)方式,需要不同的熱網(wǎng)平衡技術(shù)。
03供熱管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的實(shí)用設(shè)備
熱網(wǎng)平衡設(shè)備的功能主要是利用流量輸配基本規(guī)律安全實(shí)現(xiàn)流量按需分配,介紹幾種比較常用的設(shè)備:自力式流量控制閥、壓差閥、均流閥、溫控閥。
3.1自力式流量控制閥
分自動和手動兩部分,自動部分由自動閥瓣、彈簧和膜片組成,手動部分由手動閥瓣、刻度尺組成,二者由一個公共的腔體有機(jī)地結(jié)合在一起。
手動部分兩邊的壓差通過導(dǎo)壓管作用在膜片的兩側(cè),手動部分設(shè)定流量大小,自動部分保持手動部分兩邊的壓差不變,從而保持設(shè)定的流量不變。
3.2壓差閥
穩(wěn)定被控阻力件的壓差,使回路之間相互獨(dú)立。被控阻力件兩邊的壓差通過導(dǎo)壓管作用在膜片的兩側(cè),當(dāng)被控阻力件兩邊的壓差增大時,膜片克服彈簧的彈力帶動自動閥瓣關(guān)小自動閥口,減小流量,從而降低被控阻力件兩邊的壓差;
反之,增大被控阻力件兩邊的壓差,這樣,就保證了被控阻力件的壓差始終不變。
3.3均流閥
可調(diào)孔板上有幾個大小不同的標(biāo)準(zhǔn)孔,在同樣的壓差下,每個孔通過不同的流量,它與流量閥或壓差閥連用,效果最佳。
3.4溫控閥
當(dāng)室內(nèi)溫度高于給定的溫度值時,感溫元件熱膨脹增大,克服彈簧彈力,帶動自動閥瓣,關(guān)小閥口,減小進(jìn)入散熱器的流量,散熱器的散熱量自動減小,室溫隨之下降;反之,室溫隨之升高。
04供熱管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)
4.1質(zhì)調(diào)節(jié)
質(zhì)調(diào)節(jié)是目前應(yīng)用最多的一種調(diào)節(jié)方法。只對供水溫度進(jìn)行改變,而不改變循環(huán)水流量。質(zhì)調(diào)節(jié)主要適用于一、二級熱網(wǎng),其優(yōu)點(diǎn)在于:水力平衡穩(wěn)定,熱網(wǎng)的自動化調(diào)節(jié)容易實(shí)現(xiàn),從而使得熱源廠和熱網(wǎng)運(yùn)行更加安全;其缺點(diǎn)在于:實(shí)現(xiàn)了節(jié)熱功能,但是浪費(fèi)了很大的電能。
4.2量調(diào)節(jié)
目前量調(diào)節(jié)很少使用。供水溫度始終保持不變,只對循環(huán)水流量進(jìn)行改變。其比較適合用于一級熱網(wǎng),但是由于目前熱網(wǎng)平衡控制存在問題,因此,在我國運(yùn)用的較少。而將量調(diào)節(jié)應(yīng)用在二級熱網(wǎng)中,技術(shù)上很難實(shí)現(xiàn)。
在平衡控制方面,二級熱網(wǎng)較難;并且隨著室外氣溫不斷的升高,管網(wǎng)水流量逐漸的減少,此時較嚴(yán)重的垂直熱力失調(diào)容易在室內(nèi)供暖系統(tǒng)中產(chǎn)生。節(jié)熱和節(jié)電是量調(diào)節(jié)的最大優(yōu)點(diǎn)。
流量在管道中變化的實(shí)現(xiàn)主要是通過壓力變化來進(jìn)行,而水是不可壓縮的,具有非??斓膫鬟f速度,因此,此調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)上的同步。
4.3間歇調(diào)節(jié)
間歇調(diào)節(jié)就是改變每天的供暖小時數(shù)。這種調(diào)節(jié)不會使網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)水量和供水溫度改變,只會將每天的供熱時間不斷的減少,因此,其只能作為供暖初期和末期的一種輔助調(diào)節(jié)措施。間歇調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)在于:根據(jù)熱用戶的需求進(jìn)行供熱。
4.4分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)
把供暖期按室外溫度分成幾個階段,在每個階段流量不變,改變管網(wǎng)供水溫度。分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)主要適用于一、二級熱網(wǎng)。
在熱網(wǎng)平衡控制上這種調(diào)節(jié)較容易實(shí)現(xiàn),但是實(shí)現(xiàn)上要比質(zhì)調(diào)節(jié)難點(diǎn)。
由于流量變化不連續(xù),節(jié)熱同時只能部分節(jié)電,因此很少在一級網(wǎng)中使用,大多數(shù)在二級網(wǎng)上使用。分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)綜合質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),節(jié)省電耗。
05在運(yùn)行調(diào)節(jié)過程中需注意的問題
(1)發(fā)揮自控系統(tǒng)在初調(diào)節(jié)中作用。
熱力站興起年限很短,在初期設(shè)計上存在諸多缺陷,由于近幾年通訊的發(fā)展,自控調(diào)節(jié)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于供熱管網(wǎng),但現(xiàn)在并不是所有換熱站可實(shí)現(xiàn)集中控制,大大降低了集中調(diào)控的效果,需要盡快完善,才能發(fā)揮出效果。
(2)換熱站回水壓力泵應(yīng)改為變頻運(yùn)行。
末端熱力站一次網(wǎng)回水上的加壓泵如設(shè)計為工頻運(yùn)行,當(dāng)啟動加壓泵時,會存在搶水現(xiàn)象,需要臨近次末端的原先資用壓頭滿足的熱力站也啟動回水加壓泵,如果回水加壓泵采用變頻控制,末端部分的運(yùn)行工況將有明顯改善。
(3)質(zhì)調(diào)節(jié)的過程就是熱源溫度調(diào)整,熱源受煤質(zhì)及設(shè)備故障等原因在正常運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)供水溫度的大幅度波動,在嚴(yán)寒期一次網(wǎng)供水溫度波動最高可達(dá)20℃左右,前端熱力站為維持正常溫度而頻繁調(diào)整一次網(wǎng)閥門開度,造成水力不平衡,給全網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)造成很大的困難,在運(yùn)行中需要加強(qiáng)管理,嚴(yán)格控制自行調(diào)節(jié)。
(4)在供熱設(shè)備與熱網(wǎng)負(fù)荷匹配,同時熱網(wǎng)也平衡的理想狀況下,二級熱網(wǎng)循環(huán)泵變頻調(diào)速具有很高的節(jié)電效益。
正是由于熱網(wǎng)的不平衡,使得二級熱網(wǎng)循環(huán)泵變頻調(diào)速不具有較高的節(jié)能效益,從而使得此項(xiàng)節(jié)能技術(shù)推廣受到很大的阻礙。
因此,首先要系統(tǒng)優(yōu)化換熱站設(shè)備 站內(nèi)設(shè)備在選型時嚴(yán)格按照設(shè)計工況進(jìn)行,從而使得節(jié)能效果最好。
同時二級網(wǎng)的水利平衡和熱力平衡是質(zhì)、量調(diào)節(jié)的前提,站內(nèi)加裝自控裝置,將必要的調(diào)控裝置及溫控裝置加裝在二級網(wǎng)中,在確保熱用戶用熱效果前提下,通過質(zhì)、量調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的最佳效果。