全面实现 供热节能

暖通节能专业机构  根除管网水利失调

热网平衡调控解决方案说明

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一、热网普遍存在问题


供热系统分为:热源、热网、热用户三个部分,热网平衡是系统节能、高效运行的基础,也是实施热源和热网节能技术措施的前提条件。

供热系统普遍存在水力失调冷热不均问题,无论是老旧热网还是新建热网系统,针对不同系统特点,采用合理的平衡调控方案,才能实现热源按需供热和热用户按需用热。


水利失调分为两类:


一类是静态水力失调,

另一类是动态水力失调。


1.静态水力失调:由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力系数与设计要求管道特性阻力系数值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致。静态水力失调是稳态的、根本性的,是热网系统本身所故有的。这时需要在管道末端增设静态水力平衡设备,对管道特性阻力系数进行调节,使系统总流量达到设计流量的同时,各支路末端设备均达到设计流量。


2.动态水力失调:当用户阀门的开度变化引起水流量改变时,由于并联热网各环路之间存在的耦合特性,其他用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量。动态水力失调是动态的、变化的,不是系统本身所固有的,是在系统运行、调节过程中产生的。例如供热计量建筑的变流量系统、公共建筑与民用建筑混合系统、计量建筑与非计量建筑。


二、热网节能潜力


供热系统的能耗基本可以看成是热耗+电耗,我们的供热系统循环水泵设计电耗一般只占到了系统总能耗的1%,但实际运行由于水力失调的普遍存在,经常达到2-3%,而单位热量和电量的价格比是181:10,所以我们对供热系统进行成本分析统计时,电费经常占到总成本的20%以上。而且电能属于高品质能源,对于北方地区的火力发电,一度电相当于,3.7度的热。因此,热网平衡技术对热力企业是一件效益可观,潜力巨大的改造项目。


按需供热要满足热量需求和流量需求,而散热器的散热量和流量的关系式非线性的,当散热器的实际流量低于额定流量时,流量的变化会带来更明显的散热量变化,而散热器实际流量超过额定流量时,流量的变化对散热量的影响很小,即实际超流很多时,室温并没有升高多少。  


因此管网平衡如果做得不到位,热用户即便安装温控器依然会导致循环流量超标,供热系统将要为此付出巨大的循环电耗代价,以及一部分的超供热量浪费。


三、热网调控解决方案


方案1


恒流量调节阀彻底根除水力失调,实现流量的按需分配,适用于定流量质调节系统,或者是分阶段变流量质调节系统,例如普通民用建筑。


方案2


压差流量调控阀满足供热计量需求,适用于变流量系统,特别是实施分户计量的民用建筑。


设备功能


— 限定热力入口最大供热量;

— 满足用户自主调控;使总循环流与用户开户阀的数量成正比;

— 消除外网动态干扰;

— 水泵变流量运行的前提;用户关闭户阀能够真正使循环流量下降;


方案3


应用电动恒流量调节阀满足自控系统的实时调控需求


— 选型简便;

— 消除系统干扰;

— 理想的开度-流量线性特性;


对于控制系统的作用


— 以机械方式快速消除干扰量

— 提高控制系统稳定性和控制精度,加快响应速度,防止超流现象


方案4


供热系统热网全面节能调控方案


一次网


采用电动恒流量调节阀,配合换热站自控系统,实现气候补偿,集中监控,一次网的动态变流量运行;


二次网


计量建筑采用压差流量调控阀,实现用户自主动态变流量运行;

未计量建筑采用恒流量调节阀,实现动态定流量运行;

公用建筑采用电动恒流量调节阀,配合本地控制器,实现自主分时分区供热


四、方案实施效果


— 节能效果显著,系统实现小流量、大温差,变流量、变压差的运行模式;

— 提高系统调控水平,换热站和热用户的调节精度、稳定性、可调性大幅提升;

— 满足用户舒适度需求,实现用户按需用热,热源按需供热,系统合理化运行;

— 更高的产品性能、可靠的产品质量保证了系统长期安全运行,为自动化升级提供条件。

 

五、应用案例

 

北京双桥


2001年开始使用恒流量调节阀解决热网水力失调问题,供热面积从14万㎡逐年扩容到现在的40万㎡,2007年进行锅炉房燃气改造,恒流量调节阀运行一直稳定可靠,保证了供热系统优质、节能运行,是该锅炉房的燃煤、燃气指标和室温达标率一直处于北京市节能领先地位;


新疆准东


20063号换热站供热面积6.1万㎡,热网水力失调严重,冷热不均问题突出,其中二区63号楼一单元12号室温只有9℃,同时循环水泵电耗过高。2007年在此换热站二次网安装了恒流量调节阀,彻底解决水力失调问题,使用户室温全部在1820℃,与4号未做热网平衡的换热站相比,电耗节约超过50%


通化恒泰


2002年还是在一、二次网使用恒流量调节阀解决水力失调问题,使设计供热能力360万平米的热源厂能够满足500多万平米供热需要,至今运行效果良好,并且在“暖房子”工程热计量改造项目中广泛应用,运行稳定,调控效果明显。   

   

晋城市热力


2009年实施热网监控改造工程,一次网安装电动恒流量调节阀控制每个换热站的供热量,与普通电动调节阀相比,之前需要几天十几天的调网时间缩短为几小时,大大提升控制效率和精度,消除调节产生干扰,保证系统运行稳定,加快系统响应速度,目前供热面积已经超过1500万平米。


长春热力集团


2004年在一次网使用恒流量调节阀解决水力失调问题,目前供热面积超过2000万平米,2007年实施热网集中监控改造时,在之前安装的恒流量调节阀上直接安装电动执行机构,并入控制系统,实现了自动化升级,由于一次网全部安装了恒流量调节阀系列产品,循环流量大幅降低(每万平米不到10t/h),温差拉大到50℃左右,节能量超过25%


牡丹江热电有限公司


一次网所有换热站均安装了恒流量调节阀,保证多热源联合供热的热量输配均衡,调峰迅速可靠,热网运行安全、稳定。2002年开始应用,至今供热面积超过2500万㎡,一、二次网所有热力入口均安装了恒流量调节阀系列产品,已经安全运行十个采暖季,产品全部正常使用,性能稳定可靠,二次网电耗0.5kwh/a


七、天箭星热网调控设备独有技术优势


— 调节范围宽,满足供热系统节能运行调节控制需求

— 可在线升级连接自控系统,满足供热系统发展需求

— 最佳的产品质量,保证系统长期稳定运行

— 检修便捷,可在线检修,对供热系统运行无影响

天箭星公司我国供热管网调控领域唯一获得国际发明专利的公司


2018年9月11日 16:33
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