供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的計(jì)算

供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的計(jì)算

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1、緒論近些年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消耗日益加劇。我國(guó)北方城鎮(zhèn)共有供熱采暖建筑65億m2,其中約70%采用不同類型的集中供熱。根據(jù)目前初步估計(jì),城鎮(zhèn)建筑供熱用能折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.3億t/a,占我國(guó)城鎮(zhèn)建筑總用能的52%,為建筑能源消耗的最大組成部分,是同緯度發(fā)達(dá)國(guó)家單位面積供熱能耗的2-3倍。因此,供熱節(jié)能是我國(guó)建筑節(jié)能工作中潛力最大、最主要的途徑。目前,我國(guó)供熱系統(tǒng)的熱能利用率較低,供熱系統(tǒng)效率不高是其中主要原因之一。由此可見,供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)不但能夠保證供熱質(zhì)量,更是節(jié)能降耗的重要手段。我國(guó)目前多數(shù)供熱企業(yè),特別是非專業(yè)化企業(yè),運(yùn)行調(diào)節(jié)仍是憑經(jīng)驗(yàn),實(shí)行所謂的“看天燒火”。由于沒有

2、比較科學(xué)的數(shù)據(jù)為依據(jù),經(jīng)驗(yàn)性的運(yùn)行調(diào)節(jié)盲目性、隨意性較大,很難使供熱系統(tǒng)達(dá)到保質(zhì)、節(jié)能的目標(biāo)。在實(shí)際工作中,以理論運(yùn)行調(diào)節(jié)公式計(jì)算的運(yùn)行曲線與實(shí)際相差太多,并不能指導(dǎo)實(shí)際運(yùn)行,通常的做法是按采暖面積核定總的熱負(fù)荷,再進(jìn)一步計(jì)算出熱源的運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線。這種算法比較簡(jiǎn)單易行,但由于采暖建筑物和供熱系統(tǒng)的復(fù)雜性,為了保證供熱質(zhì)量,往往選取的熱負(fù)荷余量較大,節(jié)能效果并不明顯。在政府要求供熱企業(yè)節(jié)能降耗的大背景下,出于實(shí)際供熱工作的需要,本文探討了一種更具有實(shí)際指導(dǎo)意義的運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線的計(jì)算方法。一、計(jì)算前的準(zhǔn)備工作此計(jì)算方法要以大量的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合計(jì)算機(jī)編制計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算。因此,

3、獲取完整、準(zhǔn)確的運(yùn)行數(shù)據(jù)是一項(xiàng)十分重要的準(zhǔn)備工作。包括以下幾個(gè)方面:1、供熱系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)初調(diào)節(jié)分為室外和室內(nèi)兩部分,室外一、二次熱網(wǎng)的初調(diào)節(jié)可以根據(jù)熱水的溫度和流量進(jìn)行調(diào)節(jié),而室內(nèi)系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)通常只能依靠測(cè)量各房間室溫來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。初調(diào)節(jié)的目的,是將各熱用戶的運(yùn)行流量調(diào)配至比較合理的范圍,盡量使供熱系統(tǒng)達(dá)到水力平衡,為獲取準(zhǔn)確、合理的運(yùn)行數(shù)據(jù)創(chuàng)造條件,打好基礎(chǔ)。1、供熱系統(tǒng)運(yùn)行工況的要求計(jì)算所采用的數(shù)據(jù)必須是系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行工況下記錄的,這樣才能真實(shí)反映系統(tǒng)的特性,測(cè)算出比較合理的參數(shù)值,故障狀態(tài)下的數(shù)據(jù)要從記錄中剔除。2、數(shù)據(jù)記錄的要求和內(nèi)容數(shù)據(jù)的記錄要在儀器儀表正常、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)

4、上,做到讀數(shù)盡量準(zhǔn)確。供熱系統(tǒng)全部運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄時(shí)間要選在每天的相同時(shí)段,確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況。數(shù)據(jù)的采集量要足夠大,至少達(dá)到供熱季天數(shù)的三分之二左右,范圍要基本覆蓋整個(gè)供熱季。數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容應(yīng)包括:熱源一次管網(wǎng)的供回水溫度和流量;各熱力站一、二次供回水溫度;運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的當(dāng)日室外日平均溫度;由于計(jì)算的需要,如果各二次管網(wǎng)沒有流量計(jì),則需要對(duì)二次循環(huán)水量進(jìn)行一次準(zhǔn)確測(cè)量,以取得二次循環(huán)流量記錄。3、其它相關(guān)數(shù)據(jù)各熱力站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù),包括:供回水設(shè)計(jì)溫度;設(shè)計(jì)循環(huán)流量;設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷。各熱力站二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù),包括:供回水設(shè)計(jì)溫度;當(dāng)二次系統(tǒng)分為高、低兩個(gè)環(huán)

5、路時(shí),應(yīng)分別記錄高、低區(qū)設(shè)計(jì)循環(huán)流量;高、低區(qū)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。采暖熱用戶的室內(nèi)溫度(此項(xiàng)數(shù)據(jù)可采用入室測(cè)溫工作的記錄)。二、運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線計(jì)算此計(jì)算過(guò)程是把全部運(yùn)行數(shù)據(jù)帶入修正后的運(yùn)行調(diào)節(jié)公式進(jìn)行反復(fù)試算和篩選,在確定公式中的符合該供熱系統(tǒng)特性的相關(guān)參數(shù)后,再計(jì)算運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線。這一過(guò)程的計(jì)算量很大,必須通過(guò)計(jì)算機(jī)編制程序進(jìn)行計(jì)算和處理數(shù)據(jù),否則這種算法不具有實(shí)際的使用意義。這一過(guò)程共分為三個(gè)步驟:第一步,計(jì)算各二次管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線。第二步,計(jì)算各熱力站一次供回水的溫度。第三步,計(jì)算一次管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線。1、二次系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線計(jì)算二次運(yùn)行曲線的計(jì)算是為了確定在不同室外日均溫度下二次

6、系統(tǒng)的供熱量,是計(jì)算一次管網(wǎng)集中運(yùn)行調(diào)節(jié)參數(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。(1)質(zhì)調(diào)節(jié)理論公式當(dāng)二次管網(wǎng)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),如果不考慮管網(wǎng)沿途熱損失,則管網(wǎng)的供熱量應(yīng)等于用戶系統(tǒng)散熱設(shè)備的放熱量,同時(shí)也應(yīng)等于熱用戶圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量。應(yīng)有如下的熱平衡方程:設(shè)計(jì)工況下:(2-1)W(2-2)W(2-3)W(2-4)運(yùn)行工況下:(2-5)W(2-6)W(2-7)W(2-8)式中:—建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,W;—在供暖室外計(jì)算溫度下,散熱器放出的熱量,W;—在供暖室外計(jì)算溫度下,熱水網(wǎng)路輸送給供暖熱用戶的熱量,W;q′—建筑物的供暖體積熱指標(biāo),w/m2.℃;V—建筑物的外圍體積,m;—供暖室內(nèi)計(jì)算溫度,

7、℃;—供暖室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;—供暖熱用戶的供水溫度,℃;—供暖熱用戶的回水溫度,℃;G′—供暖熱用戶的循環(huán)水量,㎏/h;F—散熱器的散熱面積,㎡;a—由實(shí)驗(yàn)室確定的系數(shù);B—散熱器的散熱指數(shù),由散熱器的型式?jīng)Q定。整個(gè)供熱系統(tǒng)各供暖用戶選用散熱器的型式可能不同,通常多選用柱型和M-132型鑄鐵散熱器,可取B=0.3。相對(duì)熱負(fù)荷比和相對(duì)流量比:,根據(jù)以上熱平衡方程,當(dāng)用戶與熱網(wǎng)采用無(wú)混水裝置的直接連接方式時(shí),可導(dǎo)出散熱器熱水供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的質(zhì)調(diào)節(jié)計(jì)算公式:(2-9)(2-10)式中

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