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[摘 要]本文主要以多热源联网供热系统管网的设计实例为重点进行阐述，从多热源联网供热系统管网的设计、多热源联网供热系统的运行调节这两个方面进行深入探索与研究，其目的在于加强多热源联网供热系统的运行稳定性。
[关键词]多热源联网 供热系统 管网设计
中图分类号：G635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0186-01
引言
随着我国社会的不断发展，大部分城市都实现了集中供热，某市在集中供热多年以后形成了多热源环形网的供热格局。形成这一个格局以后，有效提升多热源联网供热系统的可靠性。但是，因为多热源环形网的并网运行没有足够的理论支持与实践经验，在实际运行的过程中，都是在主干管上设置阀门，把各个热源分片割裂开，实现独立运行，环形管网也需要进行割裂，形成环状管网，枝状运行的状态。这样的运行模式使管网没有充分发挥出自身的作用。本文针对某市中的这一供热系统，在设计与运行调度方面进行深入研究。
1.多热源联网供热系统管网的设计
多热源联网供热系统管网的设计步骤具体如下。
1.1收集资料
需要对该市的供热系统有一个全面的了解，全面了解热用户近期的负荷和规划负荷的分布情况和性质。
1.2对供热整体方案进行确定
需要对该市热源分步情况和供热能力以及供热范围等参数进行确定。供热管网负荷面积2100万平方米，该供热系统的热源有三个，均为热电联产热源，分别为热电厂、盛发热电厂、发电总厂。热电厂现有5台12MW和1台24MW的供热发电机组（4台130吨、1台75吨中温中压煤粉炉）；盛发热电厂现有2台135MW超高压双抽凝汽式汽轮发电机组以及3台34MW吸收式热泵机组；发电总厂现有4台200MW凝汽式汽轮机组以及1台600MW亚临界空冷机组。目前，热电厂和盛发热电厂基本达到供热能力饱和状态，发电总厂尚有部分富余供热量但不足以支撑整个热网的运行。未来可将发电总厂4台200MW机组低压缸零出力改造，可增加近一倍的供热能力，届时管网安全科得到有效保障。
1.3对环网主干线路路径进行确定
环网主干线需要穿越热负荷中心，结合该市供热系统的工程需求和条件，对环网主干线路路径进行确定，把其中热源和主干线以及热用户之间的关系进行确定，画出管网平面图。该供热系统管网的设计基本合理，只需要把较少的联络管线建设与使用年限较久以及承压能力不够的管道换掉，使其可以满足联网需求即可。
1.4环网水力计算
在供热网设计、运行以及调节中，热网水力计算占据着非常重要的作用。在环网水力计算中，多热源环状管网中水力平衡点的确定是非常重要的，需要对各个运行工况下的环网子系统进行确定，从而对环网水力平衡点进行确定。
1.5确定管网参数
结合水力计算的数据和水压图，对多热源环状管网压力的登记和管径以及管道壁厚进行确定。管网资用压头平面图如（图1）。
2.多热源联网供热系统的运行调节
2.1热源的运行调节
对热源的综合效能进行深入分析，可以得出热源综合效率从低到高依次为发电总厂热源、盛发热电厂热源、热电厂热源。受到热网的匹配特点和热源供热的经济性的影响，可以把发电总厂热源作为基本热源，其他两个热源在没有达到最大供热能力时，发电总厂热源需要根据最大供热能力平均分配供热负荷，热负荷持续增加时再提高盛发热电厂热源的供热量，最后热电厂提高供热量。结合这个原则，可以对采暖季各个热源的供热量变化情况进行确定。在基本热源最大供热能力大于供热系统总负荷时，只需主要运行基本热源进行供热即可。在基本热源最大供热能力小于供热系统负荷时，基本热源需要最大出力运行，然后其余部分由调峰热源进行补充[2]。
热网运行调节情况主要分为五种情况：第一，如果室外日平均温度不超过5℃时，需要进行供热。此时热负荷总量为375MW，需要发电总厂和盛发热电热源为主要热力输出单位，热电厂辅助热力输出。第二，如果室外日平均温度不超过-10℃时，此时热负荷不低于600MW，盛发热电厂、发电总厂达到最大出力的70%，热电厂达到最大出力的60%即可。第三，如果室外日平均温度在-15℃时，热此时负荷为800MW，盛发热电厂、发电总厂达到最大出力的90%，热电厂达到最大出力的70%即可满足供热需求。第四，如果室外日平均温度在-19℃时，此时热负荷为1100MW，各个热源都处于最大出力状态。第五，如果室外日平均温度超过-19℃时，需要通过弃电保热手段进行供热。
2.2热网与热源之间的联合运行调节
管网输送能力允许的情况下和可以满足供热要求的情况下，多热源流量总和越大，管网供回水的温度就会越低，这样可以有效提升高热源的热效率，但是也会使循环泵的耗电量增加[3]。因此，想要使管网总流量达到最佳状态，热源则需要结合热源热效率与管网输配电耗，再对其进行优化。
热源流量的调节：在多热源联网供热系统中，一定存在水力汇交点（压力平衡点）。集中供热系统中水力工况如果变化较为频繁，会影响水力交汇点的供热稳定性（即压力平衡点频繁无序移动），因此想要避免此种情况的出现，则需要尽量减少或杜绝在短周期内对各个热源流量进行大幅度的调整和周期性的调整。
热源供热量与热源供水温度的调节：需要结合前三天的室外温度和系统供热效果等参数，对供热系统的热负荷进行预测，以此为前提，结合各个热源的关系和外网的实际情况，对其进行优化，对本热源需要提供的供热量进行确定；结合热源供回水的温度和供热量，可以对热源供水温度进行确定。但是因为房间和管道以及热源都属于较大的蓄热体，系统属于大惯性系统，所以，不能只结合室外温度的变化，对热源出水温度的设定值进行调整。如果对热源出口水温设定值进行频繁的调整，会影响供热系统的运行，并且在一定程度上也影响节能降耗。
结束语
在多热源联网供热系统中，尤其是不同属性的热源联网运行，可以使基础热源供热充分发挥出自身的作用，并且还可以对管网的负荷变化进行灵活匹配，可以有效降低供热系统的运行成本，还可以降低输配电耗。在多热源联网系统中，需要结合各个极端工况的水力计算与系统综合分析，才可以设计出更好的系统联网设计。并且，在热网联合和热源联合的运行调节中，需要结合供热系统热惯性，使供热系統的运行更加稳定。
参考文献
[1]孙月来.浅谈区域多热源联网供热运行[J].建筑工程技术与设计，2017（8）.
[2]石兆玉.多热源联网中分布式输配供热系统的应用[J].区域供热，2014（4）：1-4.
[3]隋赫.多热源联网供热系统的探讨[J].科技尚品，2017（4）：57-57.
[关键词]多热源联网 供热系统 管网设计
中图分类号：G635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0186-01
引言
随着我国社会的不断发展，大部分城市都实现了集中供热，某市在集中供热多年以后形成了多热源环形网的供热格局。形成这一个格局以后，有效提升多热源联网供热系统的可靠性。但是，因为多热源环形网的并网运行没有足够的理论支持与实践经验，在实际运行的过程中，都是在主干管上设置阀门，把各个热源分片割裂开，实现独立运行，环形管网也需要进行割裂，形成环状管网，枝状运行的状态。这样的运行模式使管网没有充分发挥出自身的作用。本文针对某市中的这一供热系统，在设计与运行调度方面进行深入研究。
1.多热源联网供热系统管网的设计
多热源联网供热系统管网的设计步骤具体如下。
1.1收集资料
需要对该市的供热系统有一个全面的了解，全面了解热用户近期的负荷和规划负荷的分布情况和性质。
1.2对供热整体方案进行确定
需要对该市热源分步情况和供热能力以及供热范围等参数进行确定。供热管网负荷面积2100万平方米，该供热系统的热源有三个，均为热电联产热源，分别为热电厂、盛发热电厂、发电总厂。热电厂现有5台12MW和1台24MW的供热发电机组（4台130吨、1台75吨中温中压煤粉炉）；盛发热电厂现有2台135MW超高压双抽凝汽式汽轮发电机组以及3台34MW吸收式热泵机组；发电总厂现有4台200MW凝汽式汽轮机组以及1台600MW亚临界空冷机组。目前，热电厂和盛发热电厂基本达到供热能力饱和状态，发电总厂尚有部分富余供热量但不足以支撑整个热网的运行。未来可将发电总厂4台200MW机组低压缸零出力改造，可增加近一倍的供热能力，届时管网安全科得到有效保障。
1.3对环网主干线路路径进行确定
环网主干线需要穿越热负荷中心，结合该市供热系统的工程需求和条件，对环网主干线路路径进行确定，把其中热源和主干线以及热用户之间的关系进行确定，画出管网平面图。该供热系统管网的设计基本合理，只需要把较少的联络管线建设与使用年限较久以及承压能力不够的管道换掉，使其可以满足联网需求即可。
1.4环网水力计算
在供热网设计、运行以及调节中，热网水力计算占据着非常重要的作用。在环网水力计算中，多热源环状管网中水力平衡点的确定是非常重要的，需要对各个运行工况下的环网子系统进行确定，从而对环网水力平衡点进行确定。
1.5确定管网参数
结合水力计算的数据和水压图，对多热源环状管网压力的登记和管径以及管道壁厚进行确定。管网资用压头平面图如（图1）。
2.多热源联网供热系统的运行调节
2.1热源的运行调节
对热源的综合效能进行深入分析，可以得出热源综合效率从低到高依次为发电总厂热源、盛发热电厂热源、热电厂热源。受到热网的匹配特点和热源供热的经济性的影响，可以把发电总厂热源作为基本热源，其他两个热源在没有达到最大供热能力时，发电总厂热源需要根据最大供热能力平均分配供热负荷，热负荷持续增加时再提高盛发热电厂热源的供热量，最后热电厂提高供热量。结合这个原则，可以对采暖季各个热源的供热量变化情况进行确定。在基本热源最大供热能力大于供热系统总负荷时，只需主要运行基本热源进行供热即可。在基本热源最大供热能力小于供热系统负荷时，基本热源需要最大出力运行，然后其余部分由调峰热源进行补充[2]。
热网运行调节情况主要分为五种情况：第一，如果室外日平均温度不超过5℃时，需要进行供热。此时热负荷总量为375MW，需要发电总厂和盛发热电热源为主要热力输出单位，热电厂辅助热力输出。第二，如果室外日平均温度不超过-10℃时，此时热负荷不低于600MW，盛发热电厂、发电总厂达到最大出力的70%，热电厂达到最大出力的60%即可。第三，如果室外日平均温度在-15℃时，热此时负荷为800MW，盛发热电厂、发电总厂达到最大出力的90%，热电厂达到最大出力的70%即可满足供热需求。第四，如果室外日平均温度在-19℃时，此时热负荷为1100MW，各个热源都处于最大出力状态。第五，如果室外日平均温度超过-19℃时，需要通过弃电保热手段进行供热。
2.2热网与热源之间的联合运行调节
管网输送能力允许的情况下和可以满足供热要求的情况下，多热源流量总和越大，管网供回水的温度就会越低，这样可以有效提升高热源的热效率，但是也会使循环泵的耗电量增加[3]。因此，想要使管网总流量达到最佳状态，热源则需要结合热源热效率与管网输配电耗，再对其进行优化。
热源流量的调节：在多热源联网供热系统中，一定存在水力汇交点（压力平衡点）。集中供热系统中水力工况如果变化较为频繁，会影响水力交汇点的供热稳定性（即压力平衡点频繁无序移动），因此想要避免此种情况的出现，则需要尽量减少或杜绝在短周期内对各个热源流量进行大幅度的调整和周期性的调整。
热源供热量与热源供水温度的调节：需要结合前三天的室外温度和系统供热效果等参数，对供热系统的热负荷进行预测，以此为前提，结合各个热源的关系和外网的实际情况，对其进行优化，对本热源需要提供的供热量进行确定；结合热源供回水的温度和供热量，可以对热源供水温度进行确定。但是因为房间和管道以及热源都属于较大的蓄热体，系统属于大惯性系统，所以，不能只结合室外温度的变化，对热源出水温度的设定值进行调整。如果对热源出口水温设定值进行频繁的调整，会影响供热系统的运行，并且在一定程度上也影响节能降耗。
结束语
在多热源联网供热系统中，尤其是不同属性的热源联网运行，可以使基础热源供热充分发挥出自身的作用，并且还可以对管网的负荷变化进行灵活匹配，可以有效降低供热系统的运行成本，还可以降低输配电耗。在多热源联网系统中，需要结合各个极端工况的水力计算与系统综合分析，才可以设计出更好的系统联网设计。并且，在热网联合和热源联合的运行调节中，需要结合供热系统热惯性，使供热系統的运行更加稳定。
参考文献
[1]孙月来.浅谈区域多热源联网供热运行[J].建筑工程技术与设计，2017（8）.
[2]石兆玉.多热源联网中分布式输配供热系统的应用[J].区域供热，2014（4）：1-4.
[3]隋赫.多热源联网供热系统的探讨[J].科技尚品，2017（4）：57-57.