热水集中供热热源选择系统为什么要进行集中运行调节

浅议集中供热的调节;摘要:热水采暖系统主要由热水锅炉、热水循环泵、补;关键词:热水锅炉;供热系统;供热调节;节能降耗;1、供热调节的目的;冬季供暖问题是关系城市居民切身利益的大事;2、供热调节原理;供热调节的主要任务是维持供暖建筑的室内计算温度;建筑供暖方式分为连续供暖和间歇供暖两类;3、供热调节的方式;运行调节中,在热源处进行的温度、流量的调节称为集;①质
浅议集中供热的调节
摘要:热水采暖系统主要由热水锅炉、热水循环泵、补水泵、管网及室内散热器组成。要满足采暖指标,达到采暖用户室内设计温度,除应对锅炉运行参数。燃烧工况进行控制和调整外,还应根据采暖季节。采暖时间等变化情况,对整个供热系统进行热力调节。着重对供热系统的经济运行进行阐述,分析了如何进行供热系统的调节以达到供热的最佳效果和节能降耗的双重目的。
关键词:热水锅炉;供热系统;供热调节;节能降耗
1、供热调节的目的
冬季供暖问题是关系城市居民切身利益的大事。现在供暖企业自负盈亏,既要使居民供暖温度达到标准又要使企业的运行成本达到最低,这就要求供暖企业挖掘内部潜力,做好供热调节工作。因此,对整个热水供热系统进行合理的供热调节就变得至关重要。热水锅炉及采暖系统运行过程中除应对运行参数、燃烧工况进行控制与调整外,还应根据采暖季节(初冬还是严寒)、采暖时间(白天还是夜间)等情况对供热量进行调节。供热调节的目的,一是使系统中各用户的室内温度比较适宜;二是避免不必要的热量浪费,实现热水采暖的经济运行。热水采暖系统试运行期间,由安装单位进行的第一次调节为安装调节,它的目的是检查采暖系统能否达到设计要求。系统投入运行后还要继续进行调节,此为使用调节。运行调节根据采暖系统情况不同,可采用若干种形式,但无论哪种调节方式最终都要通过司炉人员的运行操作来完成。
2、供热调节原理
供热调节的主要任务是维持供暖建筑的室内计算温度。当供暖系统在稳定状态下运行时,如不考虑管网的沿途热损失,则系统的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热量,同时也应等于供暖用户的热负荷。
建筑供暖方式分为连续供暖和间歇供暖两类。对于不同的供暖方式,供热调节的方法也不同,这主要是由墙体和室内物体的蓄热性能所决定的。对于间歇供暖建筑,当停止供暖后,室内温度不会瞬间降至建筑发生冻害的温度,它需要经过一个降温期。当重新开始供暖后,室内温度升高至计算温度也需要一段升温期,升温期所需要的时间取决于围护结构和室内物体的蓄热性能。
3、供热调节的方式
运行调节中,在热源处进行的温度、流量的调节称为集中运行调节。集中运行调节的方法有以下4种:
①质调节――改变网路的供水温度;
②量调节――改变网路的循环水量;
③分阶段改变流量的质调节――同一阶段流量不变;
④间歇调节――改变每天供暖时数。
在进行质调节时,只改变供暖系统的供水温度,而系统循环水量保持不变。这种调节方式,网路水力工况稳定,运行管理简便,采用这种调节方法,通常可达到预期效果。
集中质调节是目前最为广泛采用的供热调节方式,但由于在整个供暖系统中,网路循环水量总保持不变,消耗电能较多。同时,对于有多种热负荷的热水供热系统,在室外温度较高时,如仍按质量调节供热,往往难以满足其他热负荷的要求。例如,对连接有热水供应用户的网路,供水温度就不应低于70℃。热水网路中连接通风用户系统时,如网路供水温度过低,在实际运行中,通风系统的送风温度也过低,这样会产生吹冷风的不舒适感。在这种条件下,就不能再按质调节方式,而采用其他调节方式进行供热调节了。
3.2量调节流量调节就是将采暖期按室外温度的高低分成冬初、寒冬和冬末三个区间,根据水的潜热与流量成正比的概念,对于每个区间,热水的流量即指在室外温度低的寒冬区间中保持大的流量,使用流量大的循环泵;在室外温度高的冬初和冬末区间中保持小的流量,使用流量小一点的循环泵。采用分区间改变流量的调节时,每个区间管网循环流量应保持不变。为降低电耗,在采暖系统中可以设置两台不同规格型号的循环泵。其中一台循环泵的流量和扬程按计算值的100%选择,另一台循环泵的流量和扬程按计算值的75%选择,后者供室外温度高的情况下使用。这样可以大大提高循环泵的运转经济指标,避免了“大马拉小车”的弊端。
3.3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成几个阶段:在室外温度较低的阶段中管网保持较大的流量;而在室外温度较高的阶段中管网保持较小的流量。在每一个阶段内,网路均采用一种流量并保持不变,同时采用不断改变网路供水温度的质调节,这种调节方法叫分阶段变流量的质调节。在热水供暖系统中,一般可选用两台不同规格的循环水泵,其中一台循环水泵的流量和扬程按计算值的100%选择;另一台循环水泵的流量按计算值的75%选择。由于水泵扬程与流量的平方成正比,水泵的电功率与流量的立方成正比,所以75%流量的循环水泵相应的扬程可按计算值的56%选用,循环水泵的运行电耗可减小到42%左右。在大型供暖系统中,整个采暖期可分为3个或3个以上的阶段。如果采用3个阶段,各个阶段中循环水泵的流量可分别为计算值的100%,80%和60%,扬程可分别为100%,64%和36%,而循环水泵的耗电量相应为100%,51%和22%.多种容量的循环水泵在一定程度上可以互为备用,采用分阶段变流量的质调节时,热水供暖系统中可以不设备用泵。这种调节方法综合了质调节和量调节的优点,既较好地避免了垂直失调,又显著地节省了电能。所以,它是一种公认的比较经济合理的调节方法,在区域锅炉房热水供暖系统中得到了较多的应用。
3.4间歇调节间歇调节是在供水温度和循环水量不变的情况下,用改变供暖时间的方法来达到与热负荷匹配。在室外温度达到设计值时,热源连续供暖,随着室外温度的升高,逐渐减少运行时间。它的前提是假设热源能在额定出力的情况下制定运行时间。如果热源达不到额定出力,将不能保证用户的供热质量。事实上要想使设备满负荷高效率的运行,没有一套完整的监测和管理办法是绝对办不到的。故本调节方法实际上也很少被采用。
另外,由于设计思路的保守,使得在室外计算温度时,非连续运行也能满足用户的要求。这就是目前广泛实行的间歇供暖。间歇供暖与间歇调节有着本质的区别。间歇供暖热源容量的设计远远大于实际需要值。即使是达到室外设计温度的情况下,热源也不可能连续运行。该方式虽然初投资及运行费用较高。但从操作及保证用户供热质量等方面考虑,也还是有它一定的优点。故能在一些小型系统广泛应用。
热水采暖系统集中质调节的供水温度调节方式意义是重大的,对于节省燃料,经济运行的效益是可观的。尤其对北方寒冷地区采暖期长,采暖初期和采暖终期白人和夜间室外空气温差大的实际情况,意义更为重大,应引起供热主管部门和锅炉运行管理人员的重视,加以采纳运用。
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热水供热系统的集中调节及能耗分析
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热水供热系统的集中调节及能耗分析
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&&&&&&& 摘要:集中供热的目的在于维持室内气温适宜,使建筑物得热与失热始终处于平衡。供暖管网水平失调而造成用户冷热不均是供暖系统的常见问题与多发问题,因此对整个热水系统进行合理的供热调节变得至关重要,如此才能使系统达到安全合理和高效运行。以下就集中供热系统运行调节管理进行研究分析,以供参考。
&&&&&&& 关键词:集中供热系统& 供热运行& 调节& 管理
&&&&&&& 一、供热调节的类型及特点
&&&&&&& 根据供热调节地点的不同,供热调节可以分为集中调节、局部调节、和个体调节。集中调节在热源处进行调节;局部调节在热力站或用户入口处进行调节;个体调节是在散热设备(如散热器、暖风机、换热器)处进行调节。集中供热调节容易实施,运行管理方便,是最主要的供热调节方法。但即使对只有单一供暖热负荷的供热系统,也往往需要对个别热力站或热用户进行局部调节,调整用户的用热量。对有多种热负荷的热水供热系统,通常根据供暖热负荷进行集中供热调节,而对于其他热负荷(如热水供应、通风等热负荷),由于其变化规律不同于供暖热负荷,则需要在热力站或用户处配以局部调节,以满足其要求。对多种热用户的供热调节,通常也称为供热综合调节。对于分户计量的供暖系统,用户根据自己的需要进行个体调节,热源根据用户及室外气温的变化进行被动的集中运行调节。
&&&&&&& 二、集中供热系统运行调节的管理
&&&&&&& 集中供热的目的在于维持室内气温适宜,使建筑物热量的得与失之间处于平衡状态,因此运行期间,随着室外气候因素的改变需要进行适时的调节,最大限度的节约能源。因此集中运行调节分为:质调节;量调节;分段改变流量调节;间歇调节。
&&&&&&& 1、质调节在进行质调节时,运行时循环流量始终保持设计值不变,只改变供暖系统的供水温度。这种调节方式,网路水力工况稳定,运行管理简便,采用这种调节方法,通常可达到预期效果。集中质调节是目前最为广泛采用的供热调节方式。(1)缺点:由于在整个供暖系统中,网路循环水量总保持不变,消耗电能较多。同时,对于有多种热负荷的热水供热系统,在室外温度较高时,如仍按质调节供热,往往难以满足其他热负荷的要求。例如,对连接有热水供应用户的网路,供水温度就不应低于70℃。热水网路中连接通风用户系统时,如网路供水温度过低,在实际运行中,通风系统的送风温度也过低,这样会产生吹冷风的不舒适感。在这种条件下,就不能再按质调节方式,而采用其他调节方式进行供热调节了。(2)优点:采用质调节,对于集中供热系统,由于网路供水温度随着室外温度升高而降低,有利于提高热源的经济性,节约燃料,而且操作简单,只调节水温,不必调节流量,热力工况较稳定。
&&&&&&& 2、量调节就是将采暖期按室外温度的高低分成初寒期、严寒期和末寒期三个区间,根据水的潜热与流量成正比的概念,对于每个时期热水的流量即指室外温度低的寒冬区间中保持大的流量,使用流量大的循环泵;在室外温度高的初冬和末冬区间保持小的流量,使用小一点的循环泵。(1)量调节的缺点:水力工况稳定性差,实用性差。(2)量调节的优点是节约水泵电耗,可在流量较小时容易引起严重的热力工况垂直失调,如果在间接连接的系统中加以采用,则可扬长避短充分发挥它的优势。但流量不断改变实现很困难需要进一步研制推广。把整个供暖期按室外温度的高低分成几个阶段:在室外温度较低的阶段中管网保持较大的流量;而在室外温度较高的阶段中管网保持较小的流量。在每一个阶段内,网路均采用一种流量并保持不变,同时采用不断改变网路供水温度的质调节,这种调节方法叫分阶段变流量的质调节。
&&&&&&& 3、采用分阶段改变流量的质调节,与纯质调节相对比,由于流量减少,网路的供水温度升高,回水温度降低,供、回水温差增大。
但从散热器放热量的热平衡来看,散热器的平均温度是保持相等的,因而供暖系统供水温度的升高和回水温度的降低的数值是相等的。这种调节方法综合了质调节、量调节的优点,既能省电,又能避免热力工况失调。
&&&&&&& 4、间歇调节属于一种辅助的运行调节方式。常见的方式是:在初末寒期,热源为单台锅炉的采用间断运行,热源为多台锅炉的在不同时段减少运行台数,而循环水泵连续运行的方式,即所谓的&停炉不停泵&方式。在严寒期,则采取24h连续供暖的方式。在室外温度达到设计值时,热源连续供暖,随着室外温度的升高,逐渐减少运行时间。它的前提是假设热源能在额定出力的情况下制定运行时间。如果热源达不到额定出力,将不能保证用户的供热质量。事实上要想使设备满负荷高效率的运行,没有一套完整的监测和管理办法是绝对办不到的。故本调节方法实际上也很少被采用。实际上,究竟采用哪种方式更为合理,不能一概而论。对于热电厂供热系统,汽轮机抽气量的大小和抽气压力的高低都会波及电能的输出,节约燃料,故应对供电和供热综合效益进行对比分析。
&&&&&&& 三、热计量后的供热系统调节
&&&&&&& 实现用户热量可调节的技术主要是在用户室内的各散热器支管上安装自力式温度调节阀,用户可根据个人生活习惯及经济条件在调节阀上设定所需温度。
&&&&&&& 1、用户调节。以热源热网及用户为一个整体考虑,用户系统采用双通阀调节散热器(或是其他末端散热装置)的散热量,系统的整体节能效果最明显。但是如果有的用户系统不允许采用双通阀调节散热器(末端装置)的散热量时,则应该设置用户入口装置将热网和室内系统隔离开。室内系统采用恒流量运行,热网系统采用变流量运行,也能获得较好的节能效果。用户入口装置也要采取一定的调节方案,构成独立的调节单元。
&&&&&&& 2、热源与热网调节。热用户安装有三通阀或者双通阀后,已经具备了自调节能力。此时在热源处的负荷预报就变得很有意义了。根据热网运行参数预报的供热负荷,就是用户在下一个时间段所需要的热负荷。因此,提高预报精度,保证预报控制稳定性成为主要的问题。(1)循环泵恒转速时的预测控制如果热用户是恒流量运行,则循环泵应该是恒转速运行,热源应该是质调节运行。控制系统应该根据热源出口处的参数,如热网供回水温度室外温度热网供回水流量(主要是监视异常情况),预测热源的供回水温度,并且进行反馈调节。(2)循环泵变转速时的预测控制热力系统采用变流量运行方式输送热量具有很大的节能潜力。而在较大范围内变化流量调节时,采用变频来改变循环泵转速是当前普遍的做法,其节能效果显著。因此,如果热用户是变流量运行,则循环泵应该采用变频变转速运行,即热源采用质调节与量调节相结合的综合调节运行方案。(3)热源调节热源应该按照预测控制系统预报的循环流量和供回水温度进行调节,在保证控制指标的前提下,锅炉采用最佳燃烧寻优调节
&&&&&&& 四、结束语
&&&&&&& 目前,在热水供暖系统中,我国大量采用的调节方式仍是质调节和分阶段改变流量的质调节,而很少采用量调节。集中质调节在全部供暖期内保持循环水量不变,而根据室外气温变化改变供回水温度,这种调节方式设备简单,控制、调节方便,因此应用比较广泛。但是由于运行中循环水量不变,因此水泵的运行能耗较高。热水采暖系统中质调节的供水温度调
&&&&&&& 节方式的意义是重大的,对于节省燃料,经济运行的效益是客观的,尤其对北方寒冷地区采暖期长的特点意义更为重大,应引起重视。
&&&&&&& 参考文献:
&&&&&&&& [1]贺平,孙刚等,供热工程,中国建筑工业出版社,2009.
&&&&&&&& [2]工程建筑设计标准规范分类汇编-----暖通空调规范[M] 中国建筑工业出版社,2001.
&&&&&&&& [3]石兆玉供热系统运行调节与控制[M]北京:清华大学出版社,1994.
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三、间接连接热水供暖系统的集中供热调节
3.1间接连接系统调节的基本公式
在某一室外温度tw下,如果忽略管网沿程热损失以及换热器的热损失,则一级网的供热量、换热器的换热量、二级网的得热量三者之间应是相等的关系,即
G1c(tg1?th1)?KF?t?G2c(tg2?th2)
式中 G1―― 一级网的循环流量,kg/h;
G2―― 二级网的循环流量,kg/h;
c ―― 热水的质量比热,c=4187J/(kg?℃);
; K―― 换热器的传热系数,W/(m?℃)
F―― 换热器的换热面积,m;
?t―― 换热器的传热温差,℃; tg1―― 一级网运行供水温度,℃;
th1―― 一级网运行回水温度,℃; tg2―― 二级网的供水温度,℃;
th2―― 二级网的回水温度,℃。
设带上标“’”的符号表示在供暖室外计算温度tw下的各种参数,而不带上标“’”的符
号表示在某一室外温度tw(tw?tw)下的各种参数。相应tw下的供暖热负荷与供暖设计热负荷
之比为相对供暖热负荷比,用Q表示,相应tw下的运行流量与供暖设计流量之比为相对流量比,用G表示,则可得:
G1c(tg1?th1)Gc(tg1?th1)
G2c(tg2?th2)Gc(tg2?th2)
整理之后得
(tg1?th1)(t
(tg2?th2)(t
式中 K――水-水换热器的相对传热系数比,即在某一室外温度tw下水-水换热器传热系数
K与设计工况下的传热系数K的比值;
即在某一室外温度tw下水-水换热器的对数?t――水-水换热器的对数平均温差之比,
平均温差与设计工况下对数平均温差的比值;
?t――某一室外温度t下水-水换热器的对数平均温差,℃;
(tg1?tg2)?(th1?th2)
tg1?tg2th1?th2
?t――设计工况下水-水换热器的对数平均温差,℃;
(tg1'?tg2')?(th1'?th2')
tg1'?tg2'th1'?th2'
G1――一级网相对流量比;
――二级网相对流量比;
由于一、二级网的热量是通过换热器来传递的,所以间接连接系统的调节和控制必须考虑换热器的传热特性。换热器两侧流体的流量变化会导致换热器的传热系数发生变化,为了简化调节工况的计算,俄罗斯学者通过实验数据整理得出管壳式水-水换热器的相对传热系数
K值,可近似由下列公式计算:
综上,在进行运行调节计算时,可分别对一级网流量G1,一级网供/回水温度tg1、th1,二级网的流量G2,二级网供/回水温度tg2、th2六个参数进行调节。确定二级网调节方式后,根据式(2-3)求出G2、tg2、th2;然后根据一级网的调节方式以及公式(3-3),求出G1、tg1、
th1,从而实现对供热系统的调节。
3.2一级网质调节、二级网质调节
是最基本的调节方式,应用比较普遍。下面主要介绍该调节方式下,网路供回水温度的计算公式及其调节特点。 1. 网路供、回水温度计算公式
1)二级网质调节时供、回水温度计算公式
二级网采用质调节时,G2?1,将其值代入式(2-3),得到质调节方式下供、回水温度计算公式
tg2?tn?0.5(t
'g2'
'h2'
?2tn)Q1?b?0.5(tg2?th2)Q
''
th2?tn?0.5(tg2?th2?2tn)Q1?b?0.5(tg2?th2)Q
2)一级网质调节时供、回水温度计算公式
一级网也采用质调节时,G1?1。将G1、G2的值代入式(3-4),得到管壳式水-水换热器的相对传热系数
将K值代入式(3-3),得到一级网质调节时供、回水温度计算公式
[AQ(tg1?th1)?(tg2?Ath2)]
[Q(tg1?th1)?(tg2?Ath2)]
tg1?tg2th1?th2
'''
图4-1 一、二级网均为质调节时的水温调节曲线
1 ― 一级网供水温度曲线;2 ― 二级网供水温度曲线; 3 ― 一级网回水温度曲线;4 ― 二级网回水温度曲线。
2. 调节特点
1) 一、二级网均为质调节时,其供、回水温度都随着室外温度的升高而降低,供、回
水温差也相应减小;
2) 一、二级网均采用质调节时,管壳式水-水换热器的相对传热系数K?1 ,在整个
采暖期换热器的传热系数保持不变。将K值代入式(4-3),变形有
tn?twtn?tw'
即换热器的平均温差?t随着热负荷的减小而减小,且换热器平均温差?t的变化率与采暖热负荷Q的变化率相等。
3.3 一级网质量流量综合调节、二级网质调节
1. 网路供回水温度计算公式
1)二级网质调节时供、回水温度计算公式,同式(3-5)。 2)一级网质量流量综合调节时供、回水温度计算公式
一级网综合调节阶段的相对流量比G1?Q;二级网采用质调节时,G2?1。将G1、G2
的值代入式(4-4),得
将K值代入(4-3),得到综合调节阶段一级网供、回水温度计算公式
(tg1?th1)?(tg2?e1th2)]
''C
[(tg1?th1)?(tg2?e1th2)]
(tg1?th1)?(tg2?th2)Q
图4-4 一级网质量流量综合调节、二级网质调节时的水温调节曲线
1 ― 一级网供水温度曲线;2 ― 二级网供水温度曲线;
3 ― 一级网回水温度曲线;4 ― 二级网回水温度曲线。
2. 调节特点
1) 二级网采用质调节,其温度调节曲线与直接连接系统中质调节曲线相同; 2) 一级网采用质量流量综合调节,相对流量比G1?Q,供、回水温度随室外温度的
升高而降低,供回水温差不变,等于设计供回水温差; 3) 换热器的相对传热系数K随着室外温度的升高而减小。
三亿文库包含各类专业文献、应用写作文书、中学教育、文学作品欣赏、专业论文、高等教育、生活休闲娱乐、71间接连接热水供热系统的集中供热调节等内容。 
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应《中华人民共和国网络安全法》要求,日起,使用互联网服务需要进行帐号实名认证。为保障百度帐号的正常使用,请您尽快完成手机号验证,感谢您的理解和支持。
集中供热工程施工
《集中供热工程施工》是以项目或任务为,按照真实工程项目以“工作过程”为导向编写的。全书共有两个学习项目,五个学习任务。本书主要用于建筑类高职高专学校供热通风与空调工程技术专业、建筑设备工程技术专业、通风空调与制冷技术专业、建筑水电技术专业的教学用书,也可用于从事本专业工作的工程技术人员掌握专业知识的自学与培训用书。
集中供热工程施工图书信息
作 者:王宇清,宋永军 主编
出版社:哈尔滨工业大学出版社
出版时间:
版 次:1页 数:219字 数:360000
印刷时间:开 本:16开纸 张:胶版纸
印 次:1I S B N:0包 装:平装
集中供热工程施工内容简介
主要内容包括:集中热水供热系统形式;集中热水供热系统施工图;集中热水供热系统的水力计算;绘制集中热水供热系统的水压图;热水供热系统的定压方式;循环水泵和补给水泵的选择;热水供热系统的水力工况;热水供热系统的水力稳定性;集中热水供热系统工况调节基本原理;间接连接热水供热系统的集中供热调节;室外供热管网的管材及管件;室外供热管网的布置与敷设;室外供热管道安装;用户热力站及主要设备;补偿器安装;室外供热管道法兰、阀门与支座安装;室外供热管道的排水、放气装置施工;室外供热管道的检查井与检查平台施工;室外供热管道的防腐与保温施工;室外热力管道的试验、清洗与质量验收;集中蒸汽供热系统形式;集中蒸汽供热管网与用户的连接;集中蒸汽供热系统蒸汽管路的水力计算;凝结水管路的管径选择计算方法;集中蒸汽供热管网安装要求。
集中供热工程施工目录
学习项目一 集中热水供热工程施工
任务一 识读、绘制集中热水供热系统施工图
单元一 识读、绘制集中热水供热系统施工图
单元二 集中热水供热系统的水力计算
任务二 进行集中热水供热系统的工况调节
单元一 绘制热水网路的水压图
单元二 分析集中热水供热系统的水力工况
单元三 进行集中热水供热系统的工况调节
任务三 室外供热管网的施工安装
单元一 室外供热管网的施工安装
单元二 室外供热管道附属设备的施工安装
学习项目二 集中蒸汽供热工程施工
任务四 识读集中蒸汽供热系统施工图
单元一 识读集中蒸汽供热系统施工图
单元二 集中蒸汽供热系统的水力计算

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