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計量供熱係統總量控製的探討 (2004-09-30)

發布時間:2007-12-04 作者: 來源: 瀏覽(lǎn):1830
隨著城市集中供熱規模的不斷擴大,按麵積的供暖收費製(zhì)度顯得非常不(bú)合理。一方麵,用戶用熱多少與用戶付費多少無關,不管供給用戶的熱量多少,一律按統一的價(jià)格收費,抑製了用戶節能的積極性;另一(yī)方麵,用(yòng)戶無法根據自(zì)己(jǐ)的需要調節室(shì)內溫度,有時出現用戶因為房間溫度(dù)過高而晝夜開窗的現象,有些長(zhǎng)期閑置不用的房間照樣采暖,浪費了大量的熱能。 若實行按(àn)熱量的供暖收費製度,每個用戶都安裝熱量計和溫控閥,用戶可以根據自己的實際需要調節溫(wēn)控閥,從而(ér)控製室(shì)內溫度。這樣,可以調動用戶的節能意識。另外,采暖(nuǎn)期用煤量增加,大氣中的SO2濃度從非采暖期的30~40 g/m3,猛增至標準的3.5倍。所以(yǐ),計量收費供熱係統在節約能源的同時,還(hái)減少環境汙染,促(cù)進環境保護。 一、分戶計量 目前歐美進行熱計量應用比較多,熱量表和熱量分配表的製造技術已很成熟,並在許多國家得到廣泛應用。使用的方法基本有以(yǐ)下(xià)幾種: (1)每個用(yòng)戶(hù)設置一個熱量表,直接測定用(yòng)戶從供熱係統(tǒng)的得熱量,或采用熱量計對入(rù)戶係統的流量、供回水(shuǐ)溫度測量後再換算為熱量。 (2)采用熱量分配表(biǎo)測定用戶散熱設備的散熱量,以確定用戶的用熱量。這種方法的測量結果易受多種因素(sù)的影響,有不同程度的誤差,新(xīn)建工程(chéng)不宜采用。 (3)通過測(cè)量用(yòng)戶的熱負(fù)荷來(lái)確定用(yòng)戶(hù)的用熱量,即測定室內、外溫度,並(bìng)對其溫差累計求和,再乘以房(fáng)間常數來確定(dìng)收費多少。 二、分戶計量與總量控製的協調運行 1 係統(tǒng)總供熱(rè)量對用戶的影響 當前,關於分(fèn)戶計量和集中控(kòng)製的研究比較多,但(dàn)是,多數研究隻是單獨地研究分戶計量或集(jí)中控製,對分戶計量與(yǔ)總量控製的協(xié)調運行研究甚少。 采用分戶計(jì)量(liàng)、計熱收費後,用戶可根據自己的需要調節熱量,但如果係(xì)統(tǒng)的總供熱量不夠,即係統“欠熱”,此時係統(tǒng)用戶的室溫偏低,用戶(hù)就會調大流(liú)量以增加熱量,由於係統的總(zǒng)供熱(rè)量偏(piān)少,所以,無論用戶如何調(diào)節,總會有部分(fèn)用戶供熱量不(bú)夠(gòu),室溫偏低,供(gòng)熱效(xiào)果不理想。另(lìng)一方麵,離熱源近的用戶供熱效果較(jiào)好。如果係統的總供熱量過多,即係統“超熱”,此時係統用戶的室溫偏高,用戶就會調小流量以減少熱量(liàng)。在實際調節過程中,流量(liàng)、溫度和熱量都在動態地變化,用(yòng)戶調小流量,係統的總供熱量有減小的趨勢,但熱量調節是一個過程,存在一定的滯(zhì)後時間,用戶(hù)調節不能一步到(dào)位,很難在一段的時間內調(diào)節流量至一合適值,實現供需平衡。 熱量調節對係統的水(shuǐ)力工(gōng)況有較大的影響。係統運行穩定時,各用戶的流量恒定,此時調節熱量,引起係統流量波動,各用戶流量也會變化,即係統(tǒng)進行流量再分配。在實際運行中,水力工況變化(huà)比較複雜,每個用戶的流量波動都會(huì)引起整個係統的水(shuǐ)力工況變化。 2 供水定壓力控製 用戶通過調節散熱器的流量的大小來(lái)調節散熱器的散熱量多(duō)少,當許多用(yòng)戶調節自己的(de)流量後,整個熱網的流量和供熱量也(yě)將隨之變(biàn)化(huà)。此時,熱源(yuán)如何調節才能適應(yīng)這(zhè)種變化(huà)成(chéng)為人們關心的一(yī)個(gè)問題。熱作為(wéi)一種商品,供熱公司應保證足夠的熱(rè)量以(yǐ)供用戶購買。因此熱網調節的原則是在保證充分供應熱量的基礎(chǔ)上盡量降低成本。為了保證充分供應,就要保證在任何(hé)時候用戶都有(yǒu)足夠的資用(yòng)壓(yā)頭。為此,可采用圖# 所示的供水定壓力控製方法。 (1)二次管網供水溫度的調節 熱力站供暖係統中,換熱器換熱麵積不變,當(dāng)係統中某(mǒu)個用戶調節流量後,二次(cì)管網的流量發生變化,但(dàn)一次管網的流量(liàng)、供水溫度並沒有發生變化,這樣,二(èr)次管(guǎn)網的(de)供水溫度就要隨之發生變化。當二次管(guǎn)網的供水溫度發生變化後,對於那些沒(méi)有進行調節的用戶,雖然散熱器流量沒有發生變(biàn)化(huà),其室內溫度也(yě)要發生變化。所以(yǐ),應保證二次管網供水溫度隻與室外溫度有關,而不隨用戶調節流量有所改變。對於二次管網(wǎng)供水(shuǐ)溫度的調節(jiē),可通過調節一次管網的流量來實(shí)現,而調節閥的動作是由氣(qì)溫(wēn)補償器來控製的。氣溫補償器給出隨室外溫度變化的水溫調節(jiē)曲線,對應一個室外溫度,有一個供水溫度的給定值(zhí),當實際供水溫度低於或高於該(gāi)值時,自動控製調節(jiē)閥,調節一次管網的流量,進而調節二次管網的供水溫度。 (2)二次管網的供水定壓力(lì)控製 為(wéi)了適應用戶調節所帶來的總(zǒng)供熱量的(de)隨機變化,二次管網可采用(yòng)供水定壓力控製。即把(bǎ)熱網供水主幹(gàn)管上的(de)某一點選作壓(yā)力控製點(該點必須能反映整個係統狀態(tài)的變化趨勢),在(zài)運行時使該點的壓力保持不變。當用戶調節導致熱網流量增大後,壓力控製點的壓力必然下降,這時調高熱網循環水泵的轉速,使(shǐ)該點的壓力又恢複到原來的設定值,從而保持壓力控製點的壓力不變。這(zhè)種控製方法涉及到如何選擇(zé)合(hé)適的控製點(diǎn)以及如何確定控製點設定值的問(wèn)題。在實際情況中,管路的實際阻力係數並不等於設計值,且係統參數波動的(de)隨機性很大,所以很(hěn)難進行定性的分析,隻有結(jié)合具體工程和係統(tǒng)來確定控製點的(de)位置(zhì)和設定值(zhí)的大小。一般來講,最遠端的支路(lù)所要求的資(zī)用壓頭最大,則可把該(gāi)支路供(gòng)水入口處作為壓力控製點。國(guó)外有一(yī)種經驗(yàn)的確定方法,就是把壓力控製點設置在(zài)主幹管上。
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