供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的再認(rèn)識

1、供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的再認(rèn)識Review of combined operation in heating systems with multi -sources清華大學(xué) 石兆玉Tsinghua University shi Zhaoyu摘 要：本文討論了大型供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的必要性。并就其運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本原則、多點(diǎn)補(bǔ)水定壓以及工況調(diào)節(jié)的特殊性進(jìn)行了論述。Abstract: This is a thesis about the requirement of combined operation in heating systems with multi-sources. Severa

2、l situation are introduced including principle of operational regulation, stabilizing pressure with multi-point, particular of conditional regulation. 關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng) 多熱源聯(lián)網(wǎng) 平衡 多點(diǎn)補(bǔ)水定壓 工況調(diào)節(jié)key words: heating systems, combined operation of multi-sources, balance, stabilizing pressure with multi-point, conditi

3、onal regulation.國外，特別是北歐，供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行已有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。我國，自20世紀(jì)，七十年代末八十年代初以來，沈陽、牡丹江、北京、赤峰、包頭、山東浮山等市縣，也陸續(xù)開始進(jìn)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的嘗試，取得了不少可貴的經(jīng)驗(yàn)；在供熱界，對一些共同關(guān)注的有關(guān)技術(shù)問題，也進(jìn)行了許多有益的探討。在這期間，我參與過沈陽、赤峰、山東浮山多熱源聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行，對北京、牡丹江多熱源系統(tǒng)作過一些技術(shù)上的分析。有些研究成果反映在有關(guān)的論文里，有的寫進(jìn)了供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制一書中。今天，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展，供熱事業(yè)突飛猛進(jìn)，能源供應(yīng)面臨緊迫形勢下，對供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行再進(jìn)行深化認(rèn)識是很有必要

4、的。一、多熱源聯(lián)網(wǎng)的必要性這些年，由于對生態(tài)、環(huán)保的重視以及能源供應(yīng)的緊張，人們在探討各種能源利用的同時，在供熱界展開了何種供熱方式最好的爭論。我認(rèn)為：在我國，只要以煤為主的能源格局不改變，那么就全國范圍而言，集中供熱顯然應(yīng)該是供熱的主要方式，這是不言而喻的。但我同時以為，現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急，應(yīng)該把更多的注意力放在“如何保持和提高集中供熱在市場經(jīng)濟(jì)中”的競爭優(yōu)勢上，因?yàn)椤褒堫^老大”的地位是“爭來的”不是“封下的”。提高集中供熱的競爭優(yōu)勢，可以有很多措施，多熱源聯(lián)網(wǎng)就是其中的一項重要措施。1充分發(fā)揮節(jié)能優(yōu)勢、提高供熱的經(jīng)濟(jì)性供熱負(fù)荷通常分為基本負(fù)荷和尖峰負(fù)荷。我國三北地區(qū)，供熱天數(shù)大致在3個月至6個

5、月左右，其中大部分時間運(yùn)行在基本負(fù)荷下，只有一個月左右的時間運(yùn)行在尖峰負(fù)荷下。雖然尖峰負(fù)荷全年的運(yùn)行時間少，但它的小時熱負(fù)荷值卻很大，一般要占到設(shè)計熱負(fù)荷（即最大熱負(fù)荷）的2050%左右。對于單熱源的供熱系統(tǒng)，為了保證尖峰熱負(fù)荷的需要，通常供熱設(shè)備要設(shè)置相當(dāng)大的裝機(jī)容量，這是集中供熱投資大的一條重要原因。如果把單熱源供熱系統(tǒng)改造為多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，由主熱源擔(dān)負(fù)基本熱負(fù)荷，尖峰熱源承擔(dān)尖峰熱負(fù)荷，這樣不但可以減少龐大設(shè)備進(jìn)而減少初投資，而且可以使更多的設(shè)備在滿負(fù)荷下亦即高效率下運(yùn)行，其節(jié)能效果、降低運(yùn)行成本的效果是非常顯著的。特別對于以熱電廠為主的多熱網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，一般熱電廠承擔(dān)基本負(fù)荷，（熱化

6、系數(shù)多為0.50.8），更能充分發(fā)揮其高效節(jié)能的優(yōu)勢，多年運(yùn)行實(shí)踐，都證明了這一點(diǎn)。北京市是全國最大的供熱系統(tǒng)，2000年開始實(shí)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行8。東區(qū)，華能熱電廠為主熱源，供暖季全時運(yùn)行，擔(dān)負(fù)728Gcal/h的基本負(fù)荷，左家莊、方莊為二個調(diào)峰供熱廠，分別擔(dān)負(fù)300Gcal/h、250Gcal/h熱負(fù)荷；西區(qū)，京能（石景山）熱電廠為主熱源，擔(dān)負(fù)615.7Gcal/h基本負(fù)荷，雙榆樹供熱廠為調(diào)峰熱源，擔(dān)負(fù)300Gcal/h的調(diào)峰負(fù)荷。自從多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行以來，左家莊、方莊、雙榆樹三個調(diào)峰供熱廠不再全供暖季運(yùn)行，只是室外溫度低于-4啟動。全年運(yùn)行一個多月時間。上述主熱源是熱電廠，燒煤高效，熱力集團(tuán)

7、購進(jìn)熱價12.8元/GJ，而三個調(diào)峰供熱廠，均燃天然氣，生產(chǎn)成本近80元/GJ，可見多熱源聯(lián)網(wǎng)的節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。2提高了供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性，改善了供熱效果。多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)，由于系統(tǒng)規(guī)模大，通常多設(shè)計為環(huán)形網(wǎng)，并在環(huán)網(wǎng)干線上配置調(diào)節(jié)閥門，這樣無論熱源還是管網(wǎng)，都增加了互補(bǔ)性，一旦出現(xiàn)故障甚至事故，都不必停運(yùn)維修，只要通過正確的適時協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)調(diào)度，就可以達(dá)到供熱需要，這種通過提高供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性，進(jìn)而改善供熱效果，是多熱源聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特優(yōu)勢。北京市東部地區(qū)的熱源供熱量相對比較充足，而西部地區(qū)熱源比較緊張，再加過去的供熱干線基本上都是樹支狀分布，地處市中心部位的熱力站

8、（如市政管委）始終地處東西熱源的最末端，長期供熱效果不理想，往往需要增設(shè)回水加壓泵維持運(yùn)行。自從市中心供熱管網(wǎng)改造為環(huán)形管網(wǎng)，并實(shí)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行以來，非常理想地實(shí)現(xiàn)了“東熱西送”，最不利的末端熱力站供回水壓差都能保持在0.15Mpa以上，供熱效果明顯改善。這是多熱源環(huán)網(wǎng)運(yùn)行提高系統(tǒng)可調(diào)性的有力證明8。包頭熱力公司所屬的供熱系統(tǒng)，為雙熱源聯(lián)網(wǎng)供熱7。主熱源為熱電廠，調(diào)峰熱源為2臺29MW的熱水鍋爐。他們多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，很好地說明了多熱源聯(lián)網(wǎng)能有效提高供熱系統(tǒng)的可靠性。1995年12月12日至16日，調(diào)峰熱源一臺鍋爐除渣機(jī)發(fā)生事故，停爐檢修，此時正值室外溫度-12.313.5的寒冷天氣，供熱廠的

9、供水溫度只能送出5355（要求實(shí)際供水溫度為73），近75萬m2的熱用戶達(dá)不到室溫要求，居民反映強(qiáng)烈。這時進(jìn)行緊急協(xié)調(diào)調(diào)度，使熱電廠的運(yùn)行流量由3350t/h，增加到3540t/h，調(diào)峰供熱廠的循環(huán)流量從910t/h降為720t/h，這樣使熱電廠的供水溫度始終保持在73左右，而調(diào)峰熱源供水溫度提高到6365，延伸熱電廠的供熱面積，保證了熱用戶的基本供熱需求，贏得了必要的搶修時間。3促進(jìn)高新技術(shù)的應(yīng)用，提高管理運(yùn)行水平燃煤的集中供熱系統(tǒng)，為了提高系統(tǒng)的能效，其發(fā)展趨勢仍然是我們一貫堅持的擴(kuò)大供熱規(guī)模，提高鍋爐熱容量，實(shí)現(xiàn)大型集中供熱。現(xiàn)在，全國范圍內(nèi)，鍋爐容量為29MW、56MW，供熱面積在幾百

10、萬平方米以上的供熱系統(tǒng)越來越多。在這種情況下，如何克服粗放經(jīng)營，如何提高管理運(yùn)行水平？進(jìn)而提高市場經(jīng)濟(jì)的競爭能力？唯一的出路，就是從設(shè)計、施工安裝到管理運(yùn)行加大供熱系統(tǒng)的技術(shù)含量。當(dāng)前，緊迫的任務(wù)，就是大型集中供熱系統(tǒng)，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上實(shí)行計算機(jī)自動監(jiān)控、變頻調(diào)速、信息管理、優(yōu)化調(diào)度、計量收費(fèi)等高新技術(shù)，我國的供熱事業(yè)才能在經(jīng)濟(jì)、可靠和有效的目標(biāo)中健康發(fā)展。二、協(xié)調(diào)運(yùn)行的基本原則對于多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)，往往都是比較大型的，其供熱面積常常在幾百萬平方米以上。一般系統(tǒng)構(gòu)成也比較復(fù)雜。除多個熱源外，常有多種類型熱負(fù)荷的需求；在連接方式上，可能既有間接連接，也有直接連接，還有不同

11、功能的增壓泵、混水泵。在這種情況下，為供熱系統(tǒng)的合理運(yùn)行提出了許多新課題：各熱源是同時啟動，還是遞序啟動？是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行還是摘網(wǎng)運(yùn)行？同樣，各泵站中水泵何時啟動、何時關(guān)停？是起增壓作用還是混水作用？在熱源、水泵的不同工作狀態(tài)下，系統(tǒng)的運(yùn)行工況能不能滿足用熱的需求？所有這些問題，都應(yīng)該通過管理層的協(xié)調(diào)運(yùn)行來解決。根據(jù)這些年國內(nèi)外運(yùn)行實(shí)踐，我認(rèn)為在制定系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行方案時，必須遵循以下三條基本原則。1熱量平衡制定各熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案，主要目的是確定哪個熱源是主熱源？哪些熱源是調(diào)峰熱源？各熱源承擔(dān)的供熱量是多少？以及各熱源的啟動時間和運(yùn)行時間。確定多熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的基本依據(jù)是熱量平衡，這里所說的熱量平衡，

12、應(yīng)該包括三個涵義：1） 在供熱期間，各熱源總供熱量應(yīng)等于熱用戶總需熱量；2） 在各個不同外溫區(qū)段，各熱源的小時供熱量之和應(yīng)等于同一時段內(nèi)熱用戶的小時需熱量之和；3） 在同一時段，每個熱源的小時供熱量應(yīng)等于該熱源所承擔(dān)的用戶的小時需熱量。在進(jìn)行熱量平衡的過程中，應(yīng)詳細(xì)繪制當(dāng)?shù)氐墓嶝?fù)荷延續(xù)圖。根據(jù)各熱源的產(chǎn)熱設(shè)備（熱電廠的供熱站或鍋爐房的鍋爐）的供熱能力，結(jié)合供熱負(fù)荷延續(xù)圖給出的不同外溫下的需熱量，制定協(xié)調(diào)運(yùn)行方案?？偟脑瓌t是主熱源承擔(dān)基本熱負(fù)荷，并在整個運(yùn)行期間，力爭全時滿負(fù)荷運(yùn)行。無論是主熱源，還是調(diào)峰熱源，各個產(chǎn)熱設(shè)備，凡是成本低、能耗少、效率高的應(yīng)優(yōu)先投運(yùn)，并盡可能地延長其運(yùn)行時間，以提

13、高其經(jīng)濟(jì)性。為了更科學(xué)更有效地進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行，通常借助優(yōu)化理論編制的軟件完成優(yōu)化計算。我們采用遺傳算法，編制了多熱源聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行軟件，取得了很好效果。這種遺傳算法，是近年來國內(nèi)外得到迅速發(fā)展的一種最優(yōu)化理論，它屬于并行算法，即在同一時刻，可從多個方向進(jìn)行搜索，不但尋優(yōu)速度 快，而且避免了繁雜的數(shù)學(xué)建模。將這種優(yōu)化算法，移植于多熱源聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行方案制定上，一定有廣闊前景。多熱源的產(chǎn)熱設(shè)備其供熱量常常與熱用戶的需熱量不相匹配，特別是在初寒期，即在供暖初期和末期，經(jīng)常出現(xiàn)供熱量多于需熱量的情形，造成不必要的能源浪費(fèi)。在這種情況下，國外多采用儲熱罐，將多余熱量儲存起來，在用熱需求增加時，添補(bǔ)熱源的供熱量。

14、這種儲熱罐，在儲熱時相當(dāng)于一個熱用戶；在對外供熱時，又相當(dāng)于一個熱源。因此，儲熱罐的運(yùn)行方式，應(yīng)該在多熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的制定過程中一并考慮。北京熱力集團(tuán)，基于上述原因，正在多熱源的供熱系統(tǒng)上增設(shè)一個6000立方米的儲熱罐，屆時，節(jié)能的方式又將增加一種新的手段。2流量平衡多熱源在協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的指導(dǎo)下運(yùn)行，供熱系統(tǒng)的總供熱量與總需熱量和小時總供熱量與小時總需熱量的平衡比較容易實(shí)現(xiàn)，但各熱用戶的小時供熱量與小時需熱量的平衡卻比較難實(shí)現(xiàn)，這里存在一個總供熱量與總需熱量平衡時，各熱用戶還要完成一個供熱量再分配的問題。一般情況下，各熱用戶的供水溫度是相等的（忽略管網(wǎng)溫降），這時決定供熱量是否滿足需熱量，主

15、要取決供水量。因此，要想全面實(shí)現(xiàn)熱量平衡，還必須進(jìn)行流量平衡。這里所說流量平衡，應(yīng)該包括兩層涵義1） 供熱系統(tǒng)各區(qū)段總實(shí)際循環(huán)流量應(yīng)該等于該區(qū)段的理想流量；2） 各熱用戶的實(shí)際循環(huán)流量應(yīng)該等于該熱用戶的理想流量。我們所說的理想流量，在設(shè)計工況下即為設(shè)計流量；在非設(shè)計工況下，則是最佳循環(huán)流量。對于多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)段的實(shí)際循環(huán)流量與理想循環(huán)流量的平衡，其目的是有效劃分各熱源的供熱區(qū)段或供熱范圍。核心技術(shù)手段是確定供熱系統(tǒng)的水力匯交點(diǎn)。水力匯交點(diǎn)，一般有兩種情況：一種情況是該點(diǎn)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)（通常為某一干管）；一種情況是該點(diǎn)成為兩股流體相向流動的匯交點(diǎn)（一般在干管三通處）。對于均勻流動

16、的單環(huán)供熱系統(tǒng)，一般幾個熱源聯(lián)網(wǎng)就有幾個匯交點(diǎn)（對于多環(huán)網(wǎng)，每個環(huán)網(wǎng)至少有一個匯交點(diǎn)）。匯交點(diǎn)類似于關(guān)斷閥門，相當(dāng)于把一個多熱源的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解列為多個單熱源供熱系統(tǒng)，每個熱源承擔(dān)一定范圍的供熱面積。因此，在多熱源聯(lián)網(wǎng)時，總供熱量與總需熱量平衡的條件下，只要水力匯交點(diǎn)能按設(shè)計意圖選取，那么各熱源所承擔(dān)的區(qū)段供熱量一定會與該區(qū)段的需熱量相平衡。熱用戶實(shí)際循環(huán)流量與理想流量的平衡，要通過流量調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)：在設(shè)計工況，通過初調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)；在非設(shè)計工況，則要通過中央和局部的變流量調(diào)節(jié)來完成。3壓力平衡在現(xiàn)實(shí)的供熱系統(tǒng)中，不可能在各環(huán)路、各支線都安裝流量計，因此，用流量計的測試數(shù)據(jù)判斷是否達(dá)到流量平衡是困難的。但

17、是，流量和壓力二個參數(shù)，存在著確定的函數(shù)關(guān)系，而且其變化值的反映速度非常快，等于聲音在水中的傳播速度，即流量、壓力的變化，可以在1秒鐘內(nèi)傳遞到1公里遠(yuǎn)的距離。因此，采用壓力平衡，間接判斷流量是否平衡，不但直觀、有效而且快速，是非常理想的。多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓力平衡要完成的主要內(nèi)容為：1） 使設(shè)定匯交點(diǎn)處的區(qū)段供水壓力最低，回水壓力最高；2） 熱用戶（含熱力站）的實(shí)際資用壓頭等于其理想資用壓頭；3） 各熱源承擔(dān)的分區(qū)供熱系統(tǒng)，其各個恒壓點(diǎn)壓力必須在設(shè)定的數(shù)值下運(yùn)行。上述的第一條，是企圖說明采用壓力平衡，尋找系統(tǒng)匯交點(diǎn)的方法；第二條是借用滿足用戶資用壓頭平衡來實(shí)現(xiàn)熱用戶流量的平衡；第三條則是

18、保證全網(wǎng)壓力穩(wěn)定進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各熱源間流量均勻分配的重要措施。三、多點(diǎn)補(bǔ)水與多點(diǎn)定壓對于單熱源供熱系統(tǒng)，一般只有一個補(bǔ)水點(diǎn)，一個定壓點(diǎn)；對于多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，情況比較復(fù)雜：最常見的是有幾個熱源運(yùn)行，就有幾個補(bǔ)水點(diǎn)補(bǔ)水，幾個定壓點(diǎn)定壓；當(dāng)主熱源單獨(dú)運(yùn)行時，常因其自身的補(bǔ)水量不足，需要其他熱源同時補(bǔ)水定壓。因此，多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，一個重要特點(diǎn)是多點(diǎn)補(bǔ)水和多點(diǎn)定壓。當(dāng)然，也有特殊情況，當(dāng)主熱源補(bǔ)水量充足時，只主熱源單點(diǎn)補(bǔ)水、單點(diǎn)定壓的情形。對于多熱源的單點(diǎn)補(bǔ)水、單點(diǎn)定壓，其操作方法和單熱源的單點(diǎn)補(bǔ)水單點(diǎn)定壓基本上沒有什么區(qū)別。這里主要討論多點(diǎn)補(bǔ)水和多點(diǎn)定壓的情況。在以往多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時，往往各熱源的分系統(tǒng)

19、循環(huán)流量出現(xiàn)過大的不平衡現(xiàn)象（有的熱源循環(huán)流量過大，有的熱源循環(huán)流量過?。┮约跋到y(tǒng)倒空、串氣現(xiàn)象。這些故障的發(fā)生，基本上都是因?yàn)槎帱c(diǎn)補(bǔ)水、多點(diǎn)定壓的設(shè)計不合理或運(yùn)行操作不當(dāng)造成的。因此，多點(diǎn)補(bǔ)水與多點(diǎn)定壓的正確設(shè)計、合理運(yùn)行對于多熱源聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量平衡具有重要意義。1多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有多個恒壓點(diǎn)對于單熱源供熱系統(tǒng)，具有唯一的恒壓點(diǎn)，其位置在最靠近熱源的最高建筑物的回水干管連接點(diǎn)上1。該恒壓點(diǎn)的壓力值即靜水壓線值應(yīng)等于最高建筑物高度與供水溫度相對應(yīng)的飽和壓力之和。對于多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，由于水力匯交點(diǎn)的存在，實(shí)際上以匯交點(diǎn)為界，把多熱源供熱系統(tǒng)分成了若干個（由熱源個數(shù)確定）單熱源供熱系統(tǒng)，這樣，原

20、來的最高建筑，現(xiàn)在只屬于其中的一個單熱源供熱系統(tǒng)，而其他的單熱源供熱系統(tǒng)，將各有一個新的最高建筑。由于每一個單熱源供熱系統(tǒng)有一個唯一的恒壓點(diǎn)，從而導(dǎo)致多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有若干個恒壓點(diǎn)。雖然各個單熱源供熱系統(tǒng)都具有相同的靜水壓線即同值恒壓點(diǎn)壓力，但在運(yùn)行過程中，每個分系統(tǒng)都以各自的恒壓點(diǎn)為軸心，呈現(xiàn)不同的水壓分布（即水壓圖，見圖1所示）從圖1中看出，只主熱源（熱源1）運(yùn)行時，水壓圖為實(shí)線（只畫出熱源1、2之間的水壓圖），這時的恒壓點(diǎn)為O1；當(dāng)熱源1、2同時運(yùn)行時，水壓圖由虛線表示，則此時有二個恒壓點(diǎn)O1和O2。由此說明，在整個運(yùn)行季節(jié)，隨著室外溫度的變化，供熱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的熱源數(shù)目也隨著變化，系統(tǒng)恒

21、壓點(diǎn)的數(shù)目也跟著變化，導(dǎo)致系統(tǒng)水力工況的變化更加繁雜。在多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)中，了解其具有多個恒壓點(diǎn)這一特性，對于正確分析水力工況和正確確定多點(diǎn)補(bǔ)水定壓方式顯得至關(guān)重要。2多點(diǎn)旁通定壓通常人們把供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的入口點(diǎn)作為系統(tǒng)恒壓點(diǎn)，然而這是不對的。只要細(xì)致觀察循環(huán)水泵入口點(diǎn)，在循環(huán)泵運(yùn)行與停止?fàn)顟B(tài)下，其壓力值不是定值就是證明?；谶@種誤解，把循環(huán)水泵入口點(diǎn)作為系統(tǒng)定壓點(diǎn)定壓也是不對的。對于供熱規(guī)模較小，熱用戶建筑簡單的單熱源供熱系統(tǒng)，上述作法可能不致造成太多故障，但對于多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)，就必須謹(jǐn)慎處理了。因?yàn)橛蓤D1可知，在所有熱源循環(huán)水泵停運(yùn)狀態(tài)下，各個循環(huán)水泵入口點(diǎn)的壓力都相等，即為靜水

22、壓線值；此時熱源1循環(huán)水泵入口點(diǎn)壓力值由a0表示；當(dāng)只有熱源1（即主熱源）啟動運(yùn)行時，該循環(huán)泵入口點(diǎn)的壓力值降低變?yōu)閍1；當(dāng)熱源1、2聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時，熱源1循環(huán)水泵入口點(diǎn)的壓力變?yōu)閍2，此時a2壓力值大于a1壓力值，熱源2循環(huán)水泵入口點(diǎn)壓力為b2，其值低于靜水壓線值。從這里可以看出：不同的運(yùn)行工況，各個熱源循環(huán)水泵入口點(diǎn)的壓力值不同，其值，首先決定于該系統(tǒng)恒壓點(diǎn)的位置距熱源的距離，其次決定于該恒壓點(diǎn)至熱源回水干線的壓力降。對于多熱源的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，由于運(yùn)行的熱源數(shù)目和恒壓點(diǎn)數(shù)目、位置以及管網(wǎng)流量分布都是變數(shù)，導(dǎo)致各熱源循環(huán)水泵入口點(diǎn)的壓力，隨時都是變動的，因此，采用該入口點(diǎn)進(jìn)行定壓點(diǎn)定壓，勢必造成定壓

23、的失真、失控，對系統(tǒng)的安全性形成嚴(yán)重威脅。圖1 多熱源聯(lián)網(wǎng)的多個恒壓點(diǎn)（注：右端水壓圖略）對于多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，正確的方法應(yīng)該采用多點(diǎn)旁通同值定壓。具體作法是：在各熱源循環(huán)水泵的進(jìn)出口設(shè)置旁通測壓管（直徑在DN25DN40之間），檢測旁通測壓管上安裝的壓力傳感器，通過對系統(tǒng)補(bǔ)水量的控制（補(bǔ)水泵最好選用變頻調(diào)速控制），使旁通測壓管上的壓力傳感器的壓力始終保持靜水壓線值。這種定壓方式的優(yōu)點(diǎn)，是在旁通測壓管上控制系統(tǒng)恒壓點(diǎn)壓力，從而回避了熱源運(yùn)行數(shù)目不同進(jìn)而引起系統(tǒng)恒壓點(diǎn)變動的復(fù)雜性，不但準(zhǔn)確、簡便而且安全可靠。當(dāng)?shù)匦纹教箷r，只要壓力條件允許，不管有多少定壓點(diǎn)和補(bǔ)水點(diǎn)，最理想的是采用同值定壓

24、，即各個定壓點(diǎn)都維持同一數(shù)值的靜水壓線值。當(dāng)?shù)匦胃卟畲?，不能?shí)現(xiàn)同值定壓時，可采用異值定壓，即建立二個或二個以上的靜壓區(qū)，其方法見參考1。為了便于控制，補(bǔ)水點(diǎn)應(yīng)靠近定壓點(diǎn)。由于循環(huán)水泵的入口點(diǎn)，通常是系統(tǒng)壓力的最低點(diǎn)，為便于補(bǔ)水，補(bǔ)水點(diǎn)常常設(shè)在該點(diǎn)的附近。但必須注意：循環(huán)水泵入口點(diǎn)的壓力不宜過低，除防止系統(tǒng)倒空外，還應(yīng)避免其壓力值低于補(bǔ)水箱的高度，進(jìn)而造成補(bǔ)水失控。預(yù)防的措施是，調(diào)整旁通測壓管上的調(diào)節(jié)閥門（前提是壓力傳感器的壓力值不變），使循環(huán)水泵入口點(diǎn)壓力保持在允許范圍內(nèi)。這種調(diào)節(jié)是在供熱系統(tǒng)試運(yùn)行期間完成的，不必在運(yùn)行過程頻繁操作，因而簡單方便。四、系統(tǒng)的工況調(diào)節(jié)在多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)中，

25、工況調(diào)節(jié)，包括水力工況調(diào)節(jié)和熱力工況調(diào)節(jié)。水力工況調(diào)節(jié)，指的是在各種工況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量平衡，亦即壓力平衡；熱力工況調(diào)節(jié)，是指在各種工況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱量平衡。供熱系統(tǒng)的運(yùn)行工況，主要包括設(shè)計工況，調(diào)節(jié)工況和事故工況：在設(shè)計外溫下，按照設(shè)計負(fù)荷、設(shè)計流量運(yùn)行的工況稱為設(shè)計工況；在其它外溫下，按照既定的調(diào)節(jié)方式以理想負(fù)荷、理想流量運(yùn)行的工況稱為調(diào)節(jié)工況；在事故狀態(tài)下，滿足最大需求的運(yùn)行工況稱為事故工況。在多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中，隨著室外溫度的不斷變化，熱源的運(yùn)行數(shù)目（包括機(jī)組的臺數(shù)）也跟著變化，因此工況的變動將更加復(fù)雜。在這種情況下，正確掌握工況變動規(guī)律，實(shí)施合理的調(diào)節(jié)，滿足供熱需求，就顯得更為重要。1

26、根據(jù)多熱源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)施調(diào)節(jié)多熱源聯(lián)網(wǎng)特別是多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，第一個結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有中和點(diǎn)即水力匯交點(diǎn)，其個數(shù)，可由如下公式3表示：1MR+H-1式中： M水力匯交點(diǎn)的個數(shù)；R熱源的數(shù)目；H系統(tǒng)環(huán)形回路的個數(shù)。對于樹枝狀雙熱源供熱系統(tǒng)，有一個水力匯交點(diǎn)；具有單熱源一個環(huán)形回路的供熱系統(tǒng)也只有一個水力匯交點(diǎn)；當(dāng)熱源、熱負(fù)荷分布均勻時，水力匯交點(diǎn)的數(shù)目將等同熱源的數(shù)目。多熱源聯(lián)網(wǎng)水力工況調(diào)節(jié)，首要的任務(wù)，就是根據(jù)設(shè)計方案，調(diào)整水力匯交點(diǎn)，其他調(diào)節(jié)應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)的第二個結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特殊性2、5。按照圖論網(wǎng)絡(luò)理論，對于單熱源樹枝狀供熱系統(tǒng)，其熱用戶數(shù)即等于拓

27、撲結(jié)構(gòu)的連支數(shù)，亦即熱用戶數(shù)的流量是獨(dú)立變量，只要所有熱用戶的流量確定，則整個系統(tǒng)各管段的流量即可確定。換句話說，當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定后（管長、管徑及閥門閥位一定），按照一定方法，只要對各熱用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)，即可達(dá)到其理想流量的數(shù)值。但多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，則有明顯區(qū)別：除任意一個熱源外，其它熱源和所有熱用戶皆為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連支，每一環(huán)形回路還必須有任意一雙供回水干管為連支，才能組成全部連支向量。這就是說，除一個熱源外，其他熱源和熱用戶的流量都是獨(dú)立變量，但要想確定整個供熱系統(tǒng)各管段的流量時，還必須讓每一環(huán)形回路上的一雙供回水干管的流量成為獨(dú)立變量，若從流量調(diào)節(jié)的角度考慮，要想使各個熱用戶達(dá)到要求的流量

28、，除了對各熱用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)外，還必須同時對每一環(huán)形回路上選定的一對供回水干管實(shí)施調(diào)節(jié)，目的才能實(shí)現(xiàn)。了解多熱源環(huán)形網(wǎng)的上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，減少其工況調(diào)節(jié)的盲目性是至關(guān)重要的。2水力工況調(diào)節(jié)水力工況調(diào)節(jié)的目的，就是實(shí)現(xiàn)不同調(diào)節(jié)工況下的系統(tǒng)流量平衡，亦即壓力平衡?？偨Y(jié)多年的理論分析和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，調(diào)節(jié)方法可采取以下步驟進(jìn)行：1）首先制定全年運(yùn)行方案：根據(jù)室外氣象資料，確定初寒期、寒冷期和嚴(yán)寒期，各個熱源的運(yùn)行時間、承擔(dān)的供熱負(fù)荷數(shù)量以及相應(yīng)時間下起運(yùn)的機(jī)組（發(fā)電機(jī)組或鍋爐臺數(shù)）臺數(shù)。在此基礎(chǔ)上，擬定循環(huán)水泵、增壓泵、混水泵的運(yùn)行方案，落實(shí)運(yùn)行臺數(shù)、運(yùn)行流量和揚(yáng)程大小并制定系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的位置。上述運(yùn)行方案的制

29、定，最理想的方法是通過優(yōu)化調(diào)度程序軟件進(jìn)行；如果條件不具備可在工程設(shè)計的基礎(chǔ)上，盡量做到量化性的估算。2）調(diào)整系統(tǒng)工況，按既定的水力匯交點(diǎn)運(yùn)行。這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量平衡最關(guān)鍵的一步措施。因?yàn)橹挥兴R交點(diǎn)調(diào)整到位，才能表明系統(tǒng)按計劃分割（多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分割為若干個單熱源的分系統(tǒng)）完成。這時，各熱源與所承擔(dān)的熱用戶，其總循環(huán)流量才算達(dá)到了供需平衡。當(dāng)然，在進(jìn)行這一步的現(xiàn)場操作前，系統(tǒng)的定壓必須正常，各循環(huán)水泵和其他功能水泵其運(yùn)行臺數(shù)和主要參數(shù)必須和預(yù)先制定的運(yùn)行方案相一致。整定系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)，有多種調(diào)節(jié)方法，但最簡便快速的方法是緩慢調(diào)節(jié)環(huán)形回路中供回水干管上的閥門，使設(shè)定中的水力匯交點(diǎn)處的供水干管上

30、的壓力值最低、回水干管上的壓力值最高（在相鄰區(qū)段內(nèi)）；如果滿足了上述壓力參數(shù)的要求，則該點(diǎn)必定為設(shè)定的水力匯交點(diǎn)。當(dāng)然在調(diào)節(jié)干管閥門的過程中，各熱源循環(huán)水泵的主要參數(shù)也會有所變動，應(yīng)相應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。在整個供熱系統(tǒng)運(yùn)行期間，隨著熱源投運(yùn)的數(shù)目不同，系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的個數(shù)和位置也隨著變動。但系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)不必頻繁地進(jìn)行人工整定，只是在有數(shù)的幾次大的工況變動（如熱源或產(chǎn)熱機(jī)組投運(yùn)的變數(shù)大）時做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在正常運(yùn)行中，當(dāng)各熱源的供水溫度相同時，主要監(jiān)控各熱源的總回水溫度是否相同；如果總回水溫度出現(xiàn)不一致，再進(jìn)行水力匯交點(diǎn)的調(diào)整6。圖2給出了熱源變動情況下，系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的調(diào)整示意圖。圖2 多熱源聯(lián)網(wǎng)水力匯交點(diǎn)調(diào)整3）調(diào)整熱用戶流量，實(shí)現(xiàn)供需平衡。在系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的調(diào)整工作完成后，一個多熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)形供熱系統(tǒng)就變成了若干個單熱源的樹枝狀供熱分系統(tǒng)。此時系統(tǒng)熱用戶的流量調(diào)節(jié)即水力平衡問題，就變成了人們相當(dāng)熟悉的技術(shù)問題了。在計量收費(fèi)的前提下，在室內(nèi)系統(tǒng)散熱器旁設(shè)置的恒溫閥，是熱用戶流量調(diào)節(jié)的核心設(shè)備。與之配套的手動平衡閥、自力式平衡閥（限流閥）、壓差調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥的作用都是為恒溫閥創(chuàng)造一個良好的工作條件。對于手動平衡閥，國外有補(bǔ)償法、比例法，國內(nèi)有模擬分析法、計算機(jī)法和快速簡易法等調(diào)節(jié)方法可采用，一般都能達(dá)到良好效果。3熱力工況調(diào)節(jié)