城市供热论文

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1、北方集中供热中热量的传输平衡摘要：本文介绍了作者近年來深入供热公司和居民用热之间供热热网的实践，在热网传输和能源计量管理与检测的理论研究和应用成果，阐述了集中供热的基本规律以及热M的传输平衡布局等问题，并对热量计量中应注意的问题作了分析。关键词：集中供热传输平衡热量1、前言牡丹江市地处我国东北部气候寒冷，取暖期长达6个刀Z多，因此对于住宅的热网的科学铺设和管理，热量计量等如何因地制宜、合理确定热量计量，进而实现供热休制改革就成了我们长期关注和积极探索的艰巨而紧迫的任务°从热源通过热网到分配站二次加压进入用户端

2、，用户依据热虽表示数或房屋面积交纳供热费用，是我市现行的两种供热运行方法。根据这两种模式对热力平衡和热量传输做如下探讨。2、热网动态运行的热力平衡理论热网传输热量的过程符合叠加原理，町按线性系统分析。应用线性系统理论分析供热过程，可把热源供热ae(r)作为输人量，热用户(或热力站)得到的热量曲)作为输出量，而GQ)为连接0⑴与曲)之间供热系统的脉冲响应函数。那么，这三者之间的关系可以由积定理确定为：^,(0=fg(r)G.(r-r)6/r(t)(1)J-00式小：q©——第i个热用户收到的热量时间历程G,(r

3、)——描述从热源到笫i个热用户Z间供热性能的脉冲响应函数，以下简称性能函数由式(1)可见，只要确定了描述热源到每个热用户间传热系统的性能Gj⑴，就可以在已知热源供热情况后确定对每个热用户的供热效果。在整个供热过程中，供热系统的作用就是热量的传输和交换两个主要内容。其屮热量传输包扌舌热源到热力站的传输和热力站到热用户的传输，这是-个依赖于热水在管道中流动速度、表现为対远、近不同热用户具有不同延时时间的传热过程。而换热过程除管路上的微量分布散热外，主要是热力站的水一水换热和热用户家中暧气片的散热这两个集中换热过程

4、。因此，在不计换热器配置不合理、管网设计不合理及管道沿程散失热最等次要影响因素后，认真比较缓慢的传送热量过程和快速的换热过程，就可以得出:传送热量过程匸导了整个供热过程。因此在式(2)中的!！EMBEDEquation.3印「丄系统性能函数可以由式⑵给出!!EMBEDEquation.351「(2)式中：!!EMBEDEquation.3勺「丄——每个采腹户用热量与热源供热量的比例系数。!!EMBEDEquation.351「丄——为单位脉冲函数皿。S(t)dt=1丄00——热源热量送到第i个热用户的时延吋间

5、将式(2)代人式(1)可以求解这个卷积分得出。%a)=&Q(r)⑶式(3)给出了一个釆暖用户或一个热力站按比例获得热源供应热量的过程是一个时延时间为心的过程。由公式(3)确定的热源与热用户基本供热关系式可以给出描述热源与各热力站的供热方程组(4),即供热网的动态运行数学模型。q&)=……(4)qi(t)=kiQ(t-ti)Qn^=knQ(t-tJ式屮：％•(『)——第i个热力站收到热源的热最函数Q⑴——热源的供热量函数「一热源到第i号热力站的传输延迟时间叫一一第i号热力站得到的热量与前推时间热源供出总热量的比

6、例系数t一一时间变量i一-•热力站编号变量n热力站总数由该供热方程组可以看出，各热力站在任何一个时刻f得到的热量如(/)、的心)、…、<7,(t)>…、q“⑴分别对应了由当前时刻向前推不同时间齐、5、…、"、…、匚的热源供热量Q(r—儿)、QC—「2)、…、Q0—心)…、00—匚)。并且热力站从热源得到热量的份额大小山比例系数人、褊、…、匕、…、心确定。显然，热网的热力平衡问题就是要通过选择合理的热力站设备和选择调整一、二次网的运行参数最终确定一组合理的比例系数&、褊、…、匕、…、心，使得各热力站能够根据自己

7、所辖供热面积的大小得到相应热源供热虽的合理份额。因此，由方程组（4）可以得出热网平衡判别式：在确定了从热源传输供热最到各热力站的延时时间基础上，通过实测热力站当前时刻供热最与前推时刻的热源供热量就可以计算确定各热力站供热比例系数人、心、…、心、…、枕。k、-人…&二^!-（5）Q（t-h）-W-G）QD由于按供热面积收费供热方式决定的供热比例系数任、k‘2、…A可以由各热力站所占而积和总供热而积的比值确定。因此，各热力站的供热平衡可以通过比较k.^k,是否相等确定。如果&•=£；,则该热力站得到的供热最是希望

8、的供热最；ki>-k{,则该热力站供热量偏大；（6）kjYk；,则该热力站供热量偏小。因此，町以根据该供热偏离量确定热力站的供水流量调节方向和人小。在准确掌握全部供热网的管道信息和所有热力站及热源的流量、热量测量值情况下，多个热力站组成的热网平衡分析和调节就可以方便的进行。3、供热量传输平衡和热计量在建立了以热计量为基础的热网动态热力平衡理论和布局之后，原则上热网的供热量传输平衡管理就可以进行，但实