集中供热管网系统的运行与调节探究

集中供热管网系统的运行与调节探究

高东兴

青岛西海岸公用事业集团能源供热有限公司，山东 青岛 266400

摘要：近些年，伴随我国科技水平持续提高，城市化发展脚步有所加快，城市集中供热网系统直接关乎城市发展态势。因此，针对城市集中供热管网系统加以调节，时刻关注其运行状态极其关键。在城市集中供热过程中，早已经历漫长发展阶段，需要消耗大量能源。只有适当调节，才能控制消耗，并提高集中供热效果。本文便围绕供热管网系统展开分析，先阐述了集中供热管网调节系统分类，又总结了几点有效的调节方法，仅供参考。

关键词：集中供热；管网；运行；调节；策略

引言：对居住在北方寒冷地区的居民来讲，集中供暖是其中最为关键的一项。完善的供暖系统能够为居民带来良好气候环境，为人类生产、生活提供强有力的保证。由于供暖模式、供暖结构差异，导致各区域供暖系统呈现出明显失衡现象，从而导致能源浪费缺口增大。另外，供暖温度过高或过低，都会引起人体不适，甚至还会导致疾病，如果供暖过程中出现不平衡，将会对人类生产和生活造成很大负面影响。为了提高居民居住品质，提高供暖系统性能及节能降耗，必须对集中供热管网系统进行调节。

一、集中供热管网系统运行优势

首先，有利于改善供热品质，为群众带来方便。采用集中供热管网系统实现对供暖系统的自动控制，使其不会受到室温影响，当供暖达到规定温度时，就会自动停止，从而使小区温控保持在较高的水准。优化后的管网系统间歇运行，既能有效地节约能源，又能降低设备运行噪声，而且由于设备远离居民区，不会影响到居民正常生活和休息，体现了以人为本的理念。其次，有利于加强环境保护。经过优化后的城市供暖管网具有集中性，可有效减少环境污染，达到节能减排目的。其中最有效的办法就是利用烟囱高度排列，再加上集中供热时燃料装置的容量较大，可以更好地提高发电量，从而减少能耗。环境意识已经根植于群众心中，所以作为建筑物基本结构，施工人员必须把这一观念付诸实践，并对其进行科学利用。最后，有利于实现完全自动化。当前，我国城市集中供热管网系统多为自动化控制，减少了工人劳动强度，通过对室外温度科学调节，利用中央供热设备来改善设备运行可靠性，减少故障发生率，改善供热质量。

二、集中供热管网运行调节系统的分类

其一，中央调控。中央调控是供暖管网的一种调节方式，其作用是调节供暖的温度，而且运行过程比较简单。

其二，局部调控。灵活度高是局部调控的一大特色，其与中央调控有很大不同。对用户热源联结点或独立热电厂，通过局部调整，可以实现实时控制，运行方式比较灵活、简便，能适应不同需求。

其三，个体调控。个体调控顾名思义就是根据个人不同需求进行调节的方式，比如在吹风机或者散热器上调整温度，拥有独立调整范围。可见，个体调节和另外两种调节方法相比，可以根据使用者现实需求，自动调整采暖装置温度。但这并不意味着三种不同调节方式独立存在，三种不同调节方式综合运用，更容易满足使用者需求。

三、集中供热管网调节方法阐述

（一）质调节

质调节是指通过调整热媒特性，改变热源中给水温度，实现对热媒的有效调节与控制。系统运行和管理相对简单，管网工作条件稳定。然而，对于不同类型采暖用户而言，如果在室外气温较高情况下仍然按质量调节供暖，则很难达到要求。在采暖系统中，假设最不利用户的室温是20℃，供暖负荷率是50%，平均温度为20℃时，中间用户只有20%加热率。由于热源质调整是以负荷比为基础进行，因要达到最不利使用者的温度，就需要达到50%的负载速率，这时中间使用者就会出现过热现象，需要开启窗户，从而大量浪费能量。

（二）流量调节

当用户在进行流量调整时，维持供给线水温不变，在室内温度变化下，随着室内气温升高，网络流量急剧下降，这就导致了采暖系统垂直热量失衡，而且在运行过程中，网络流量会随着气温变化而发生变化，很难高效控制。

（三）分阶段改变流量的质调节

分阶段变化流量的质调控，是根据采暖期内室外气温的不同而分为不同阶段进行控制。当室外气温较低时，流量维持较大，而当室外气温升高时，则维持较小，各阶段之循环水量均维持恒定，供暖调整则以改变网络之供水温度为质。由于其流量变化幅度大，节约能源空间大，采用分级变化的质调整方式更适合于一级管网。当二级网采用这种方式进行调整时，可以在建筑入口处设置均压罐、混水器等具有一定的水力工作条件的隔断设备。该输配网络采用大温差、低流量运行方法，确保用户有充足能源，利用具有水力隔离功能的设备，解决输配网络与终端用户之间的流量匹配问题，并利用水泵确保用户的耗用压力，在规定热量范围内实现自主调节，且水泵可以沿着理想变频曲线进行调节，经济性较好[1]。

四、集中供热管网系统运行热计量后的供热系统调节

供暖企业实行供暖收费后，需要采取适宜供暖措施，才能达到真正节约能源的目标。灵活使用用户热调节技术，主要在用户房间的各个散热器分支管道上设置自动温度调节阀，用户可以根据自身生活习惯和经济状况设置所需温度。温度控制阀门形式有两种，一种是双通阀，一种是三通阀。在使用者拥有自我调整条件下，必须要将个人调整和集中调整关系进行协调，以确保使用者需求得以满足，并达到最优节能效果。

（一）加强用户调节

从供热网络和用户角度出发，用户可以通过双通阀门来调节散热器或者其他终端设备热辐射，从而达到最大化节能效果。但若某些用户系统不能使用双通阀来调整散热器，则应设有使用者进口设备，以使热网与室内系统相分离。室内系统是恒定流量运行，而热网系统则是变流量，同样可以达到节能的目的。此外，使用者进口设备也应采用某种调整方式，组成单独调整单元。

（二）重视热源与热网调节

热户在安装三通阀门或双通阀后，具有自调整功能。因此，对热源进行负荷预测非常有必要。以热网运行参数为基础，预测出的采暖负荷即为下一时段的用户所需热负荷。如何提高预测的准确率，确保预测控制的稳定性应引起相关人员关注[2]。

首先，对循环泵恒转速工况下的预测控制进行研究。当热源为恒定流量时，循环泵应为恒速运转，热源为质量调整。控制系统应基于热源出口的参数，例如供热管网、回水等，对热源供水、回水温度进行预测，并进行反馈调整。其次，预测控制在可变转速下。在供热系统中，变流量运行模式是一种节能的有效途径，而在大流量调节范围内，采用变频技术来改变水泵的转速，是目前常用的方法，节能效果明显。所以，当热用户为变流量时，循环泵应采用变转速变频调速，也就是热源的质量和量的综合调节。最后，合理调整热源。在保证控制指标情况下，根据预测控制系统预测值，对锅炉进行优化调整[3]。

结束语

综上所述，如今大多集中供热系统普遍采取质量调节和分阶段质量调节方式。在保持热网循环水量不变状况下，结合室外温度变化状态调节温度以及有效控制供热量。由于温度变化传递速度较慢，大规模热网及热源厂出口供水温度变化要历经数小时，才能于热力站发挥作用。所以，在实时热计量后，则需要从质量调节变为量调节，使得热力站通过流量变化改变供热量，提高集中供热管网系统运行效果，展现理想化调节效能。

参考文献：

[1]陈善堂.城市集中供热管网中存在的问题及优化设计[J].工程建设与设计,2022(04):20-22.

[2]范文强,李春庆,李力,宋子旭,刘金全,刘海洋,由世俊,王雅然.Tensok软件在超大型集中供热管网调控中的应用[J].区域供热,2021(03):117-123.

[3]马萧萧,田琦,王美萍.考虑管网温度衰减的集中供热系统热源运行负荷预测[J].科学技术与工程,2017,17(19):78-83.