集中供熱系統全網平衡軟件工程的應用的論文

　　摘要:結合工程實例，探討了全網平衡軟件在供熱制控系統中的應用技術，通過對比供熱系統手動運行以及供熱全網平衡運行的功率與能耗，驗證了全網平衡軟件在供熱系統中應用的可行性及經濟性。

　　關鍵詞:集中供熱系統，全網平衡軟件，換熱站，變頻循環水泵

　　0引言

　　目前，我國城市對于環境保護的標準要求不斷的提升，很多采取區域鍋爐供熱的方式被取消，而逐步的推行集中供熱采暖方式，從而導致了城市集中供熱采暖所涉及的范圍持續擴張，整個系統的構造也變得復雜化。尤其是我國城市集中供熱采暖系統，大多依靠熱電廠來提供熱量，全網平衡軟件的應用能夠在很大程度上保障熱電廠在趨于穩定、高效的狀態下運行，具有良好的經濟、社會以及環境效益。

　　1應用工程簡介

　　以某集中供熱工程為例，來探討全網平衡軟件在集中供熱中的應用。該供熱工程所涉及的工作范圍達到了271萬m2，供熱系統的設計供熱面積達310萬m2，該供熱系統共建有21個換熱站，包含了單系統換熱以及雙系統換熱兩個方式，其中單系統換熱形式的換熱站共有17個，而雙系統換熱形式的換熱站共有4個。該供熱工程包含有22套供熱系統，而這些系統中有19套均安裝了配套的自動控制裝置。在該供熱項目中，不同的換熱站可以承擔的熱負荷具有相對大的差異，換熱站中最大的可以承擔近40萬m2的熱負荷，而最小的僅僅能夠承擔不足3萬m2的熱負荷。另外，該項目供熱系統構成形式屬于面連形式。在此供熱工程中，分布式變頻循環水泵的額定功率值也具有較大的差異，最大額定功率可達75kW，最小額定功率僅有10kW。全部的分布式變頻循環水泵的額定功率和是669kW。

　　2供熱制控系統架構

　　該供熱工程給所有換熱站均配備了控制系統，其中含有溫度傳感裝置、壓力傳感裝置、控制設備以及變頻設備等。每一換熱站和所對應的中控之間通過ADSL技術來完成數據信息通訊。同時，為進一步的確保系統的安全與可靠，通過信息通訊技術設立了智控系統專門的APN網絡。在所有的換熱站配置自控系統，其設備包含有室外環境溫度傳感裝置、一次管網供水以及回水溫度傳感裝置、一次管網供水以及回水壓力傳感裝置、二次管網供水及回水溫度傳感裝置、二次管網供水以及回水壓力傳感裝置各1個，同時配置變頻循環水泵2臺、變頻設備1臺。其中，1臺變頻設備和2臺變頻循環水泵相連接，2臺變頻循環水泵中其中1臺屬于備用水泵。在供熱系統的二次管網中配置2臺變頻循環水泵、1臺變頻設備，同樣采用1臺變頻設備和2臺變頻水泵連接的方式。并且，其中一個變頻循環水泵為備用水泵。

　　3供熱系統的手動運行

　　在該供熱工程通過全網平衡軟件對系統調控前，對于一次管網中的水泵調控基本上是依靠手動來完成的。其手動調控的方法為:系統調控操作人員對中控中相關的監測與控制軟件觀察，并收集供熱系統中所有換熱站的二次管網供回水溫度平均值.當所監測的二次管網供回水溫度平均值高于設定范圍時，則通過減小一次管網中變頻循環水泵所對應變頻調速設備的運行頻率來進行手動調控。而與之相反，當所監測的二次管網供回水溫度平均值低于設定范圍時，則通過增大一次管網中變頻循環水泵所對應變頻調速設備的運行頻率來進行手動調控。而在對換熱站進行手動調整時，發現個別供熱系統的一次管網中，變頻循環水泵的工作頻率為52Hz，但是在供熱系統的二次管網中，供回水溫度平均值與其他的換熱站進行比對時，依舊存在溫度相對較低的問題。而和上述情況恰恰相反，個別供熱系統的一次管網中，變頻循環水泵的工作頻率為43Hz，但是在供熱系統的二次管網中，供回水溫度平均值和其他的換熱站進行對比時，卻出現了溫度相對較高的現象。在完成以上對供熱系統的手動調控之后，針對一些換熱站的二次管網供回水溫度平均值出現顯著過高與顯著過低的現象，唯有通過更換變頻循環水泵的措施，以進一步的提升供熱效果。在換熱站的變頻循環水泵更換過程中，二次管網的供回水溫度平均值較高的，應當更換為額定功率較小的變頻循環水泵。而和上述情況恰恰相反，如果二次管網的供回水溫度平均值較低時，則應當更換為額定功率較大的變頻循環水泵。要是不進行變頻循環水泵的更換，則個別換熱站不管如何的調控，均會出現供熱系統的熱效率無法滿足標準要求的問題。另外，在供熱系統的手動調控過程中，對其中10個換熱站中的供回水溫度平均值進行監測，收集相關的系統運行記錄.熱力站中循環水的平均溫度最大值以及最小值之間相差將近16℃，此時系統的失調度為6．58。

　　4供熱全網平衡運行

　　通過供熱系統的手動調控分析可知，就算是非常精細的調控操作，供熱站中的循環水溫度平均值均存在相對大的差異性，同時系統的失調度也相對較大。另外，如果熱源的參數出現一定的波動，尤其是熱源的流量出現波動時，那么換熱站中的變頻循環水泵工作時的頻率也不得不再次的重新調控。而且，因為供熱管網在手動調控中具有一定的耦合性，所以對變頻循環水泵的頻率調控是一項非常繁雜的工作。因此，要想減小人為的調控工作量，并顯著的改善供熱系統的熱效果，就應當依據供熱系統的現實情況，來選用適宜的全網平衡軟件，以使城市集中供熱工程的運行中所出現的水力失調問題得以有效解決。采用全網平衡軟件并對一次管網中的變頻循環水泵調控來實現對供熱系統的調控。在使用全網平衡軟件之后，整個供熱系統的運行狀態有了顯著的改變。同樣選取手動調控時所檢測的10個換熱站，對某時段內的系統運行數據進行監測，所監測熱力站的循環水平均溫度最高值和最低值的差異僅僅為2℃左右，系統的失調度為0．401。在手動調控以及全網平衡軟件調控過程中，選取其中5臺循環水泵，對其運行的頻率以及功率進行監測與比較,供熱系統中變頻循環水泵的其中5臺額定功率總和是198．5kW，采用手動調控方式時，這5臺變頻循環水泵的工作功率總和是160．9kW，而采用全網平衡軟件對供熱系統進行調控，相對應的5臺變頻循環水泵的功率總和是144．9kW。采用全網平衡軟件對供熱系統進行調控較采用手動操作來對供熱系統進行調控時的功率消耗降低了16kW，使供熱系統的能量消耗下降了10%左右。

　　5結語

　　在對供熱系統進行手動操作調控與全網平衡軟件調控的系統運行數據參數進行記錄與分析，發現采用全網平衡方式對供熱系統進行調控，可以使供熱管網具有更加優良的運行效果，讓人為的操作大量減少，利于提升熱電企業供熱系統的熱效率，同時也能節省大量的人力投入。并且，采用全網平衡軟件對供熱系統進行調節，還可以依照熱源的波動，而實時的完成對供熱系統的自動化調控。

　　參考文獻:

　　［1］王龍．某縣集中供熱技術改造工程的環境保護措施及對策［J］．綠色科技，2016(10):55．

　　［2］劉兵，王曉航，盧剛，等．基于PVSS平臺的集中供熱全網平衡控制系統研究及應用［J］．區域供熱，2014(6):111.

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