廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)熱力供應(yīng)中心現(xiàn)擔(dān)負(fù)著開(kāi)發(fā)區(qū)200多個(gè)企事業(yè)單位、部隊(duì)及居民小區(qū)的供熱任務(wù)，主要為用戶提供生產(chǎn)蒸汽、生活熱水及冬季熱水采暖。中心現(xiàn)有采暖面積230萬(wàn)平方米，建有五座燃煤鍋爐房，總裝機(jī)容量為375蒸噸。由于開(kāi)發(fā)區(qū)初期規(guī)劃范圍較大、單位又比較分散，所以造成管線較復(fù)雜，遠(yuǎn)近不一，管徑不匹配。規(guī)劃初期管徑偏大，后期又出現(xiàn)局部管徑偏小的情況，使得整個(gè)熱網(wǎng)系統(tǒng)不平衡造成“近熱遠(yuǎn)冷”。
      1 供熱管網(wǎng)控制與調(diào)節(jié)的建立及其必要性
      廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)熱網(wǎng)剛投入運(yùn)行初期，由于是政府管理，從投資規(guī)模、運(yùn)行費(fèi)用到熱費(fèi)收繳等工作都由管委會(huì)管理，沒(méi)有進(jìn)行成本核算、經(jīng)濟(jì)分析。加之供熱負(fù)荷也較小，用戶不熱的現(xiàn)象也體現(xiàn)不出來(lái)。到2003年時(shí)供暖面積已近150萬(wàn)平方米，這時(shí)從熱源到熱用戶一系列問(wèn)題全暴露出來(lái)了。對(duì)于熱水管網(wǎng)，由于沒(méi)有細(xì)致的調(diào)節(jié)控制手段，造成流量分配不均，供熱管網(wǎng)存在嚴(yán)重的水平失調(diào)現(xiàn)象。目前供熱系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)的方法很多，但用哪種辦法更適合我中心的情況，我們進(jìn)行了多方面的調(diào)查與論證。遵照有關(guān)專(zhuān)家的論點(diǎn)“考慮到投資與管理，最好的系統(tǒng)應(yīng)是一次網(wǎng)微機(jī)控制和二次網(wǎng)合理使用上述調(diào)節(jié)設(shè)備的結(jié)合”。我們采取了從鍋爐房到換熱站、配熱站的一次網(wǎng)的微機(jī)控制；而二次網(wǎng)則采用自力式流量控制及手動(dòng)平衡閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的方案。基于以上思路2004年初我們與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作安裝了“城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)”于當(dāng)年年底投入運(yùn)行。
      2 一次網(wǎng)自動(dòng)控制的運(yùn)行
      我中心的一次網(wǎng)大部分為蒸汽管網(wǎng)，如何調(diào)整各用戶的用汽量，又如何方便準(zhǔn)確地計(jì)量是關(guān)鍵。我中心在各鍋爐房、換熱站及配熱站都裝有流量計(jì)，可通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整流量的大小。而且各計(jì)量站也都通過(guò)微機(jī)進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)可進(jìn)行監(jiān)控、記錄。由于采暖用戶的標(biāo)準(zhǔn)不同，所以用汽量也不盡相同。如何進(jìn)行控制，我們首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求及運(yùn)行實(shí)際編制了供熱概算熱指標(biāo)。一般情況下（京津地區(qū)設(shè)計(jì)室外溫度為-9℃）。取單位熱指標(biāo)為55W/m2，亦即單位供暖建筑面積室內(nèi)外溫差為1℃時(shí)熱耗量ｑV＝1.89W/m2。根據(jù)ｑV便可求出不同室外溫度時(shí)的單位建筑面積概算熱指標(biāo)。（見(jiàn)表1）注：表1為1＃供熱站的南換熱站部分。供暖面積約25.4萬(wàn)平方米。
      每個(gè)換熱站都通過(guò)計(jì)算編制相對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷及流量控制表格。根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)度可根據(jù)負(fù)荷變化情況通過(guò)微機(jī)直接指揮鍋爐房控制室及配熱站增加或減少供汽量。保證整個(gè)一次網(wǎng)的正常運(yùn)行。
      3 二次網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
      由于二次網(wǎng)范圍較大，建筑結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，有的供熱環(huán)路上廠房、宿舍、樓房、平房各種熱用戶全有，因此集中調(diào)節(jié)很困難。我們采取了“分散細(xì)化調(diào)節(jié)，集中監(jiān)測(cè)控制”的辦法。
      3.1 分散細(xì)化調(diào)節(jié)
      為了達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的平衡，我們?cè)谠瓉?lái)各換熱站、配熱站分區(qū)控制調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了細(xì)化控制調(diào)節(jié)。即在每個(gè)用戶的單體入戶全部安裝了流量控制閥。在各個(gè)單體都能調(diào)節(jié)和控制以后，二次網(wǎng)的運(yùn)行則采用質(zhì)調(diào)節(jié)的手段就方便多了。為此我們通過(guò)計(jì)算編制了二次網(wǎng)運(yùn)行曲線。
根據(jù)外網(wǎng)供、回水溫度計(jì)算公式：
t1=ti+0.5（t1′+t2′-2ti）Φr1/（1+B）+0.5（t1′-t2′）Φr
t2=ti+0.5（t1′+t2′-2ti）Φr1/（1+B）-0.5（t1′-t2′）Φr
式中：Φr－相對(duì)熱負(fù)荷W。Φr = （ti- tｏ）/（ti -tｏ′）。
B－與散熱器及連接方式有關(guān)的系數(shù)。四柱散熱器B=0.35。
ti－供暖室內(nèi)計(jì)算溫度℃。
tｏ－室外溫度℃。
tｏ′－供暖室外計(jì)算溫度℃。
t1 ，t2－二次網(wǎng)供、回水溫度℃。
t1′，t2′－二次網(wǎng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度95/70℃。
      在設(shè)計(jì)散熱器時(shí)，設(shè)計(jì)人員通常采用設(shè)計(jì)供、回水溫度為95/70℃。但在最終確定散熱器的面積時(shí)通常有15-20%的余量。因而供回水實(shí)際溫差比設(shè)計(jì)溫度低15-20%也能滿足需要。也即供水溫度在76℃。回水溫度56℃時(shí)更能反映實(shí)際運(yùn)行情況。因此根據(jù)以上公式計(jì)算出結(jié)果。（見(jiàn)表2）
根據(jù)以表2格繪制了溫控曲線。

圖片

      3.2 集中調(diào)度控制
一次網(wǎng)有熱負(fù)荷控制表，二次網(wǎng)有溫控曲線，二次網(wǎng)單體又都進(jìn)行了控制，而且二次網(wǎng)的循環(huán)泵又都是變頻控制，調(diào)度就可利用微機(jī)統(tǒng)一下達(dá)運(yùn)行指令，各換熱站及配熱站都可很方便地調(diào)整自已的運(yùn)行狀態(tài)。
      4 運(yùn)行效果及設(shè)想
      我們自2004年冬季開(kāi)始采用以上方法運(yùn)行以后，效果很好。首先，是冬季用汽量大時(shí)原有用戶都沒(méi)有爭(zhēng)搶汽源的現(xiàn)象了；再則，無(wú)論哪個(gè)換熱站出現(xiàn)問(wèn)題（如換熱器堵塞、流量變化等）都可通過(guò)微機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決；同時(shí)，二次網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)使整個(gè)系統(tǒng)流量分配更加均衡，消除了“近熱遠(yuǎn)冷”的現(xiàn)象。
      在今后的運(yùn)行中，我們還需解決好如下幾方面的問(wèn)題：
      進(jìn)一步完善一次網(wǎng)的微機(jī)控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)由于是第一年運(yùn)行，因此還存在一些問(wèn)題。如鍋爐燃燒的自控如何與換熱站熱負(fù)荷變化相匹配的問(wèn)題。自控系統(tǒng)切換為手動(dòng)控制的時(shí)機(jī)，安全運(yùn)行等問(wèn)題。在一次網(wǎng)自控基礎(chǔ)上如何與二次網(wǎng)自控相匹配的問(wèn)題。分戶熱計(jì)量以后整個(gè)系統(tǒng)的控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)測(cè)、運(yùn)行等問(wèn)題。
      總之，我們認(rèn)為一次網(wǎng)的控制及二次網(wǎng)的細(xì)化調(diào)節(jié)是目前大面積供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)平衡的較為有效的手段。
參考文獻(xiàn)
[1]賀平、孫剛　《供熱工程》　中國(guó)建筑工業(yè)出版社。
[2]狄洪發(fā)、王智超“熱力入口控制調(diào)節(jié)設(shè)備的合理使用”《區(qū)域供熱》　04.第一期。
[3]劉園林“關(guān)于城市集中供熱工作中的系統(tǒng)調(diào)節(jié)”《區(qū)域供熱》04.第4期。
 

附圖