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摘要:探讨了集中供热网络控制方面的若干问题,文章首先分析了在中国热网的特点,然后讨论当前国内外集中供热网的控制及存在的一些问题并提出了解决问题的应对措施。
关键词:集中供热网;控制调节策略;问题;措施
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2013)07-0188-01
1引言
随着计算机应用的普及近几年计算机监测和控制系统已经在我国数十个大中型供热网络中使用,集中供热也同时得到了迅速发展不断地有新的系统建立或投产运行。大多数的这些系统都是国产技术,以国内开发的软件和硬件为主,同时引进了全套的北欧国家的硬件和软件系统。然而,已经投入运行的计算机网络控制系统,除了国内几个工程外,包括进口项目,大多数的系统还仅限于实时监测或手控方式进行,而不是根据操作条件来实现自动控制所产生的经济效益和社会效益与投资不成比例从而导致高投资的计算机系统不能发挥其所有功能,。究其原因,一个是系统不可靠、没有精确的参数测量,进行自动控制的依据是错误的测量数据,就会导致错误的结果从而造成事故,这需要进一步提高计算机硬件和软件解决问题。此外还有一个更重要的原因就是缺乏行之有效的控制方法。本文就上述问题进行分析讨论。
2我国热网管理与国外尤其是北欧相比较呈现的特点
(1)在我国采暖收费是按面积计算收费,和北欧国家主要是通过使用的热量进行收费。
(2)大多数北欧国家供暖散热器都有温控阀,我国几乎没有。
(3)热发电厂和供热网络分为两个管理、不充分的峰值热源。
(4)国内热网就是供暖,而国外除了供暖还提供生活热水。
3集中供热网控制调节策略的探讨分析
3.1单独控制的热力站
单独控制的热力站一般连接的是建筑面积2万~6万平方米的二级管网。其设计原理是可行的,但在实际操作中确有很多的问题:当室外温度降低时,按照常规规律,热力站为加大一次网流量,纷纷打开一次侧阀门,这样就是在供水的温度升高,能够适应室外的温度。这是就出现了相应的调节,一个是通过蒸汽量的增加使供水温度提高与室外温度适应,一个是同时增大回水流量与蒸汽流量确保在室外降温的情况下供水的温度不变。这两种调节方式的问题在于,如果采用前一种调节方式,由于供热站和热源之间的距离太长导致了热源的温度损失过大要经过一段很长的时间才能在各热力站之间体现出来。所以每一个热力站首先采取的应对措施就是加大阀门的开启量来增加热流量。所以在近端热力站通过大开阀门的方式来满足流量的要求和出口温度的要求,但是由于增长的总流量有控制要求,而远端的热力站就会采取减少流量来进一步打开阀也无济于事,直到阀门开启到最大同时二次网络出口温度仍然不能满足要求。这样开始热源温度升高效应反应不如在近端热站反应明显。近端热源站采取关闭阀门以维持温度,这使得远程的每个热力站的流量大幅度增加,当温度升高以后才能逐渐在网络远程站方向热水开始循环流动,使远程站温度上升,将导致远程站也开始用将供水阀门调小的方式来保持温度。这些调节会使网络中的流量减少,因此热源出口温度进一步上升。为了保持热源出口温度,要是适当减少蒸汽量,然后蒸汽流量又将逐渐引导热站逐渐打开阀门。二者之间的时间延迟大约是十几分钟到一两个小时,有时振荡现象将持续很长时间,直到系统不能正常工作。
3.2最不利端压差控制
这种控制方式广泛用于北欧国家,主要的循环泵采用变速泵,使压差可以保持在所需的值,根据测量结束回压差控制泵的转速,通过这种方式采取自动调节流量的方式使每个用户可以根据自己的实际需求满足其要求。理论上可以满足各种各样的情况,在能保持持续的出口温度的热源同时,用户需要通过增加热量和增加流量的方式从而推动阀,当主要的流量增加时压差降低,在终点的每一个其他用户流量降低。此时,主循环泵速度的增加和增加流量并恢复压力差直接达到最后设定值,然后将返回到用户设置流量的基点上。因此,整体来看该系统可以维持正常工作状态。然而当系统在正常情况下突然增加流动热力站,对于每个热力站都允许它调整吗?如果它是采取基于使用热量的多少来收费,最终的用户费用可以采用这种方式。任何热站在任何时间可以增加以阀流量的方式来增加最终的热量。这就是为什么整个北欧普遍使用的原因所在。如果这种收费是按照建筑面积计算,而整个热网不为完全满足用户需要为调整目标而是为了节省总热容量,在满足供热采暖建筑的基本要求的前提下最小化总热负荷为目标。当总热量减少时其经济效益越高。所以只有在主循环泵转速维持压差结束时,还需要至少采取每个用户单独控制的管理方式作为补充,尽可能地减少大量的供暖热用户以达到节省总热负荷的目的。
3.3固定各热力站流量
收费通常是根据建筑面积的大小来确定收费的标准,是根据转运站面积计算每个热力站的流量标准。根据室外温度变化调整出口温度的热源,这是一种管理模式。我国网络控制模式下不存在振荡和部分热站在前面的热负荷。仔细分析该方法仍有不足之处:由于各个类型建筑的走向不同热站实际加热区域很难统计面积准确,如单位面积的热负荷是不可能相同的。供热公司承诺最终用户室温不低
于规定的限制,但是如果室内的温度过高,高热力公司也无法收取更多的费用。如果室温太低通常会收到客户投诉,所以更好的方法是尽量使每个热力站之间均匀加热效应。如果没有自动控制系统完全依靠手动调节,它可以做的最好的,但如果安装自动控制设备,进口的每个热站阀能自动调节,可以使所有的加热效应更接近加热理想值使电站的总热负荷损失进一步减少,在供热公司没有增加加热成本的前提下获得更多的经济效益。
3.4均匀性调节
根据以上分析认为在我国的管理模式供热系统应采用均匀性调整的方式进行供热。对于每个热力站应在热站之间通过调节供水阀门的方式使加热效果达到一致温度测量参数作为控制目标。
为保证供热目标热力站二次网回水温度相互一致,能够调整每个热力站供水阀来充分保证均匀加热,确保温度达不到要求的用户或室内温度过热的现象均衡起来,既避免客户投诉也防止了大量的热能损失,因此是保证供热需求的情况下最节省的可调整方式,也可以使管理的网络调整方法的热性质的公司经济效益最大化。通过计算机网络的调节要求必须中央控制将每个热力站控制机在一起,测量热站两次每个网侧的回水温度,计算出全网甚至调整后平均回水温度,将这个值到每个热站作为一组特定的监管单位统一的监管。由于热力站的供热面积不经常变化,负荷主要是因为外面的温度,因此与外界温度变化的热站热负荷的同步或高或低,不同加热电站热负荷比的基本保持不变。统一的系统监管是必不可少的。随着室外温度的变化,为了充分保证加热效应热调整发送指令应协调统一,只有这样才能减少和增加水的温度。当室外温度发生大的变化通过提高整体循环流动的方式得以解决。无论哪种方式都是在全面降低或提高热力站的供热效果上为主要手段,在实际应用中相当多的供热网络的热网及热源是由两个单位分别管理,很难要求热源和热网同步调节。
4结论
根据以上分析,根据区域的供热费、热源和热网管理现状,作者认为分别调节热网可以分为两个独立的部分,根据温度变化的综合发电和供热需求客观调控二次分热站回水温度的均衡性,这种方式可以使热网运行运行更加的稳定,可以在保证供热需求的前提下,使加热和热源厂应当取得最大的经济效益,适合当前的集中供热调节控制管理体制。
参考文献
[1]赵春林.大同煤矿集团公司集中供热网控制方案的分析[J].同煤科技,2009,1(3).
[2]江亿.集中供热网控制调节策略的探讨[J].区域供热,1997,(2).
[3]赵永臣,李晓光.集中供热管网运行调节优化方法研究[J].中华建设科技,2012,(2).
[4]丘岩峻,曲吉明.二级网调峰供热管网系统的可靠性分析[J].科海故事博览·科技探索,2012,(2).
关键词:集中供热网;控制调节策略;问题;措施
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2013)07-0188-01
1引言
随着计算机应用的普及近几年计算机监测和控制系统已经在我国数十个大中型供热网络中使用,集中供热也同时得到了迅速发展不断地有新的系统建立或投产运行。大多数的这些系统都是国产技术,以国内开发的软件和硬件为主,同时引进了全套的北欧国家的硬件和软件系统。然而,已经投入运行的计算机网络控制系统,除了国内几个工程外,包括进口项目,大多数的系统还仅限于实时监测或手控方式进行,而不是根据操作条件来实现自动控制所产生的经济效益和社会效益与投资不成比例从而导致高投资的计算机系统不能发挥其所有功能,。究其原因,一个是系统不可靠、没有精确的参数测量,进行自动控制的依据是错误的测量数据,就会导致错误的结果从而造成事故,这需要进一步提高计算机硬件和软件解决问题。此外还有一个更重要的原因就是缺乏行之有效的控制方法。本文就上述问题进行分析讨论。
2我国热网管理与国外尤其是北欧相比较呈现的特点
(1)在我国采暖收费是按面积计算收费,和北欧国家主要是通过使用的热量进行收费。
(2)大多数北欧国家供暖散热器都有温控阀,我国几乎没有。
(3)热发电厂和供热网络分为两个管理、不充分的峰值热源。
(4)国内热网就是供暖,而国外除了供暖还提供生活热水。
3集中供热网控制调节策略的探讨分析
3.1单独控制的热力站
单独控制的热力站一般连接的是建筑面积2万~6万平方米的二级管网。其设计原理是可行的,但在实际操作中确有很多的问题:当室外温度降低时,按照常规规律,热力站为加大一次网流量,纷纷打开一次侧阀门,这样就是在供水的温度升高,能够适应室外的温度。这是就出现了相应的调节,一个是通过蒸汽量的增加使供水温度提高与室外温度适应,一个是同时增大回水流量与蒸汽流量确保在室外降温的情况下供水的温度不变。这两种调节方式的问题在于,如果采用前一种调节方式,由于供热站和热源之间的距离太长导致了热源的温度损失过大要经过一段很长的时间才能在各热力站之间体现出来。所以每一个热力站首先采取的应对措施就是加大阀门的开启量来增加热流量。所以在近端热力站通过大开阀门的方式来满足流量的要求和出口温度的要求,但是由于增长的总流量有控制要求,而远端的热力站就会采取减少流量来进一步打开阀也无济于事,直到阀门开启到最大同时二次网络出口温度仍然不能满足要求。这样开始热源温度升高效应反应不如在近端热站反应明显。近端热源站采取关闭阀门以维持温度,这使得远程的每个热力站的流量大幅度增加,当温度升高以后才能逐渐在网络远程站方向热水开始循环流动,使远程站温度上升,将导致远程站也开始用将供水阀门调小的方式来保持温度。这些调节会使网络中的流量减少,因此热源出口温度进一步上升。为了保持热源出口温度,要是适当减少蒸汽量,然后蒸汽流量又将逐渐引导热站逐渐打开阀门。二者之间的时间延迟大约是十几分钟到一两个小时,有时振荡现象将持续很长时间,直到系统不能正常工作。
3.2最不利端压差控制
这种控制方式广泛用于北欧国家,主要的循环泵采用变速泵,使压差可以保持在所需的值,根据测量结束回压差控制泵的转速,通过这种方式采取自动调节流量的方式使每个用户可以根据自己的实际需求满足其要求。理论上可以满足各种各样的情况,在能保持持续的出口温度的热源同时,用户需要通过增加热量和增加流量的方式从而推动阀,当主要的流量增加时压差降低,在终点的每一个其他用户流量降低。此时,主循环泵速度的增加和增加流量并恢复压力差直接达到最后设定值,然后将返回到用户设置流量的基点上。因此,整体来看该系统可以维持正常工作状态。然而当系统在正常情况下突然增加流动热力站,对于每个热力站都允许它调整吗?如果它是采取基于使用热量的多少来收费,最终的用户费用可以采用这种方式。任何热站在任何时间可以增加以阀流量的方式来增加最终的热量。这就是为什么整个北欧普遍使用的原因所在。如果这种收费是按照建筑面积计算,而整个热网不为完全满足用户需要为调整目标而是为了节省总热容量,在满足供热采暖建筑的基本要求的前提下最小化总热负荷为目标。当总热量减少时其经济效益越高。所以只有在主循环泵转速维持压差结束时,还需要至少采取每个用户单独控制的管理方式作为补充,尽可能地减少大量的供暖热用户以达到节省总热负荷的目的。
3.3固定各热力站流量
收费通常是根据建筑面积的大小来确定收费的标准,是根据转运站面积计算每个热力站的流量标准。根据室外温度变化调整出口温度的热源,这是一种管理模式。我国网络控制模式下不存在振荡和部分热站在前面的热负荷。仔细分析该方法仍有不足之处:由于各个类型建筑的走向不同热站实际加热区域很难统计面积准确,如单位面积的热负荷是不可能相同的。供热公司承诺最终用户室温不低
于规定的限制,但是如果室内的温度过高,高热力公司也无法收取更多的费用。如果室温太低通常会收到客户投诉,所以更好的方法是尽量使每个热力站之间均匀加热效应。如果没有自动控制系统完全依靠手动调节,它可以做的最好的,但如果安装自动控制设备,进口的每个热站阀能自动调节,可以使所有的加热效应更接近加热理想值使电站的总热负荷损失进一步减少,在供热公司没有增加加热成本的前提下获得更多的经济效益。
3.4均匀性调节
根据以上分析认为在我国的管理模式供热系统应采用均匀性调整的方式进行供热。对于每个热力站应在热站之间通过调节供水阀门的方式使加热效果达到一致温度测量参数作为控制目标。
为保证供热目标热力站二次网回水温度相互一致,能够调整每个热力站供水阀来充分保证均匀加热,确保温度达不到要求的用户或室内温度过热的现象均衡起来,既避免客户投诉也防止了大量的热能损失,因此是保证供热需求的情况下最节省的可调整方式,也可以使管理的网络调整方法的热性质的公司经济效益最大化。通过计算机网络的调节要求必须中央控制将每个热力站控制机在一起,测量热站两次每个网侧的回水温度,计算出全网甚至调整后平均回水温度,将这个值到每个热站作为一组特定的监管单位统一的监管。由于热力站的供热面积不经常变化,负荷主要是因为外面的温度,因此与外界温度变化的热站热负荷的同步或高或低,不同加热电站热负荷比的基本保持不变。统一的系统监管是必不可少的。随着室外温度的变化,为了充分保证加热效应热调整发送指令应协调统一,只有这样才能减少和增加水的温度。当室外温度发生大的变化通过提高整体循环流动的方式得以解决。无论哪种方式都是在全面降低或提高热力站的供热效果上为主要手段,在实际应用中相当多的供热网络的热网及热源是由两个单位分别管理,很难要求热源和热网同步调节。
4结论
根据以上分析,根据区域的供热费、热源和热网管理现状,作者认为分别调节热网可以分为两个独立的部分,根据温度变化的综合发电和供热需求客观调控二次分热站回水温度的均衡性,这种方式可以使热网运行运行更加的稳定,可以在保证供热需求的前提下,使加热和热源厂应当取得最大的经济效益,适合当前的集中供热调节控制管理体制。
参考文献
[1]赵春林.大同煤矿集团公司集中供热网控制方案的分析[J].同煤科技,2009,1(3).
[2]江亿.集中供热网控制调节策略的探讨[J].区域供热,1997,(2).
[3]赵永臣,李晓光.集中供热管网运行调节优化方法研究[J].中华建设科技,2012,(2).
[4]丘岩峻,曲吉明.二级网调峰供热管网系统的可靠性分析[J].科海故事博览·科技探索,2012,(2).