供热系统平衡调节分析

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1、供热系统平衡调节分析河北理工大学智能仪器厂高向升张子君宋立轩【摘要】供热系统平衡调节是所有供热企业必须面对的重要工作，传统的调节方式存在诸多先天不足的问题，作者做了详细的归纳整理，同时根据实际经验，提出了先进的供热平衡调节的工艺、策略和方法，从根本上扭转了传统平衡调节的被动局面，是本领域的一项重大技术进步成果。【关键词】热量平衡调节法三级解耦周期热量平衡分析1、水力、热力、热量平衡的关系供热的目的：是为了获得舒适的室内温度，同时满足节能、降耗、减排的要求。所以区分不同供热对象的热量平衡是实现供热目的的保证。热量平衡的前提是热力平衡，热力平衡的前提又是水力平衡。1.1水力平衡是

2、控制出来的一个热网，无论我们的设计多么仔细和完善，都不能彻底解决水力平衡的问题，一方面是施工和材料设备会与设计存在偏差，另外热网的动态调节都会造成热网的水力失调，热网调整过程中管网是互相耦合的，管网中的实际阻力大小和分布是难以判断的。真正的水力平衡只能靠设备控制来实现，无论是节流式水力平衡通过调节阀门改变管网阻力来实现，还是有源式水力平衡通过分布式变频水泵的变速调节借以改变管网的阻力来实现。换言之，不加监控的热网，会存在先天的近端流量大远端流量小的问题，如果只给一间房子供热，确定一个合适的流量就很简单，然而我们供热的对象是千家万户，每个房间很难同时满足所需的流量，也就出现了冷

3、热不均的问题。所以说热网的水力平衡要靠强大的监控系统来实现，平衡是控制出来的，不是设计出来的。1.2水力平衡不等于热力平衡问题是水力平衡就等于热力平衡吗？一次网水力平衡，做到了按各热力站供热面积大小分配一次网的循环水量。该方式只有在所有热力站换热器选型合理且换热系数相等的前提下才能实现各热力站热力平衡。但是前提是不可能成立的。原因有三：①、建设初期，考虑扩容需要，一般选择较大功率的换热器，各换热站的供热面积与换热器功率不匹配；②、换热器工作一定时间后，均存在结垢现象，且结垢情况不等，造成换热系数不同；③二次网的设备配置和运行工况也不一定“配合”一次网换热，如堵塞、旁通、近端短

4、路等问题。1.3热力平衡不等于热量平衡热力平衡也不等于热量平衡。例如热源的不可控（热电联产）或热源能力不足造成的供暖对象普遍过热或过冷的现象，以及不同的房屋维护结构、不同的末端散热方式（普暖或地暖），即使是热力平衡了，但仍然达不到供热的目的——舒适的室内温度和节能降耗的要求。以往基于温度管理的热网平衡调节，充其量做到了水力平衡、热力平衡或热量静态按需跟随，很难实现热量平衡。温度管理是一种粗线条的管理模式，已经不适应当今供热对供热成本和供热质量的较高要求。图1有助于对以上叙述的理解。管网合理设备匹配运行正常监控到位水力平衡换热器动态特性匹配热量按需跟随热力平衡监控到位热量平衡区

5、分受热需求室温合格水温调节曲线水量调节曲线采暖热负荷曲线监控到位理论计算理论计算理论计算预报规划热量图1水力、热力、热量平衡关系图2、传统平衡调节的现状2.1传统平衡调节的方法分类从运行调节的角度而言，集中供热有两种基本的系统，一为恒流量系统，通常叫质调节系统，即在整个运行期间系统的循环水量保持不变，通过改变系统的供回水温度来实现对热负荷的调节；二为变流量系统，通常叫量调节系统，即在整个运行期间系统的供水温度或供回水温差保持不变，通过改变系统的循环水量来实现对热负荷的调节。其它类型的系统，如分阶段变流量的质调节系统、间歇调节系统都是这两种基本系统的结合或变异。第5种热量调节方

6、法是区别于传统平衡调节方法的先进的调节方法。表一：平衡调节方法分类表分类序号调节方法分类原理优缺点传统方法1质调节循环水流量保持不变而只改变供水温度1、水力工况稳定；2、适用于一、二级热网；3、只节热，不节电；4、热网远、近端用户温度有时间差；2量调节保持供水温度不变，只改变循环水流量1、既节热，又节电；2、可消除热网远近端在调节上的时间差；3、只适用于一级热网；4、在技术和操作层面上较难实现；3分阶段变流量的质调节把整个供暖期按室外温度的高低分几个阶段（一般3—4个阶段），在热负荷较大时采用较大流量，反之采用较小流量，在每个阶段采用保持流量不变的质调节1、每个阶段内，水力工

7、况稳定；2、流量变化不连续，只分几段，节热同时只部分节电；3、热网远、近端用户温度有时间差；4间歇调节不改变循环水量和供水温度，但减少每天的供热时间，只能作为一种辅助调节措施1、只开关，不调节，运行简单；2、比变负荷连续运行要浪费能源；锅炉要频繁的起火、压火，网络供回水温度不断变化；先进方法5热量（质量）调节法通过热量监测装置根据热用户的要求直接控制供热负荷和供热量，前提是大温差优先1、简单易行、直奔主题；传统供热调节，其目的就是通过控制网络供回水温度、流量、运行时间来调节供热量，以适应用户热负荷的变化