晋中市瑞阳热电联产供热有限责任公司山西省晋中市
摘要:在我国北方城镇主要以集中供热方式为用户进行供暖,供热能源消耗在建筑能耗中所占比重最大,随着时代的发展以及各种技术的进步,城市生活要求越来越高,对集中供热系统的高效利用需要更深入的研究,我们应该在保证能耗降低的同时,也要满足各热用户(热力站)的用热需求。实现适量供热的基础是热负荷预测,由于多种因素影响着热负荷的变化,而且各因素与热负荷之间存在非线性关系,因此,用合适的预测方法对热负荷预测研究显得尤为重要。
关键词:供热管网;负荷调节;有效措施
1、集中供热系统的构成和控制方案
1.1系统构成
城市的集中供热系统是一个十分复杂的系统,该系统运行的过程中,对于其内部设备和结构的构成都有着很高的要求,组成元素很多,而组成元素之间的构建方式又会使系统的运行呈现出不同的效果,如果元素的构建不合理,就会影响到集中供热系统的运行水平。集中供热系统的内部构成要素主要包括热源、热力网和热用户,热源指的是供热的热源,是供热系统建设的重要基础;供热网指的是集中供热系统的运行网络,对于集中供热系统功能的发挥也有着关键性的作用;热用户指的是供热系统的最终服务用户,是整个集中供热系统运行的末端要素。所以在城市的集中供热系统运行过程中,要求设计方必须要严格控制好集中供热系统的内部构成,对相关要素进行有效协调,充分发挥出集中供热系统的运行效果。
1.2运行原理
城市集中供热系统的运行,主要是通过对于供热系统建设管理因素的控制完成的,在运行的过程中,通过换热原理保证供热系统的供热调节,最终达到集中供热的功能。集中供热系统的换热原理是二次热量转化系统,该系统在运行的过程中,能够通过水循环的方式,将水中的热量释放出来,通过供热管网到达最终的用户端,最终经过循环之后再回到热源,以此来完成整个热源循环的过程。
1.3系统调节
我国城市集中供热系统在运行的过程中,系统调节是整个系统运行调节和管理的关键性因素,在整个供热系统的调节中占据着至关重要的地位,正是由于系统调节才能够保证集中供热系统的稳定运行。系统调节主要是对集中供热系统的相关要素进行调节,对系统运行中的换热系统和供水系统进行分析并有效控制,从而对整个系统的运行过程进行调节和管理,最终实现集中供热管理的效果。
2、供热负荷的影响因素
众所周知,供热负荷的影响因子有很多,各种影响因子对其的干扰也存在很多的不确定性,但是要想将所有的影响因子都考虑到,显然是存在很大声的困难的。而影响因素作为预测模型的输入变量,想要保证预测模型的精度,我们应该合理分析考虑影响因素及输入个数。
2.1室外温度
热用户供热质量的内部因素包括供、回水温度,循环水量等。当室外温度降低时,为了维持恒定的室内温度,对应的供水温度、回水温度以及供回水的温差则随之升高,采暖热负荷也升高。质调节因其运行简便成为集中供热系统运行调节方法中应用最为广泛的一种调节方式。该调节方法是维持热网循环流量不变的情况下,当室外温度变化时,通过调节供水温度来达到热平衡。由于质调节方法本身与室外温度具有一定的关联,因此在预测热负荷时,采用室外温度作为输入变量进行分析计算,既能保证供热质量,又能提高供热系统的经济性实现资源的合理利用。
2.2风速影响
采暖热负荷的影响室外温度和室内温度都会随着风速的变化而发生改变。根据传热学对流换热原理可知,对流换热系数会随室外空气流速的增加而增大,从而导致室外温度随空气流动速度的加快而降低。并且室外温度的降温幅度与风速成正比,风速越大,室外温度降低越多。这种情况下室外实际温度就会低于预测值,影响采暖热负荷。同时建筑物外表面与空气的对流换热速度随风速的增加而增大,散热速度加快,建筑物的蓄热效果下降,室内温度降低导致采暖热负荷发生变化。另外室内压差也会随风速的变化而变化,导致门窗附近缝隙间的空气流速、冷风浸入耗热量和冷风渗透耗热量都发生改变,采暖热负荷也随之发生改变。因此在建立采暖热负荷预测模型时,应当考虑风速对室外温度的影响并进行修正。
2.3系统延滞性
由于受到白天和昼夜室外气温变化的影响,住宅区域供热系统热负荷变化规律具有明显的周期性,表现为最高热负荷出现时间和最低热负荷出现时间相似。影响住宅区域供热负荷的因素除了室外温度,还受到供热负荷情况、用热情况、建筑特性等系统因素影响。
2.4住宅区不同用热时间负荷系数因素
在研究影响因素中加入用户个人行为,用户个人行为的随机性,对热负荷预测的影响很大,用户个人行为是最主要的随机影响因素。热负荷数据也是具有一定的周期性的,会受到节假日和工作日的影响,一天二十四小时之内,热用户的用热负荷也有一定的规律性的,因此在研究的时候需要将这些参数进行量化,从而能够更精准的预测未来热负荷值。
3、集中供热热网负荷控制调节分析
3.1质调节
在我国城市集中供热系统的运行调节技术中,质调节技术属于一种关键性的技术,该技术在使用的过程中,主要针对的是城市集中供热系统内部的水量和水温,因为水量和水温对于集中供暖的效果和治疗会产生直接影响,所以在运行的过程中,相关技术人员会通过质调节的方式,将系统内部的水量和水温控制在最合理的范围内,这样才能够保证供热效果的最大化。在质调节技术控制调解的过程中,企业尤其要注意水温控制,一般来说将水温控制在70摄氏度左右,能够保证供热效果的最大化,同时还可以降低供热成本,这对于企业的经济效益和人们的生活都会起到积极的推动作用。
3.2量调节
量调节技术是城市集中供热管网控制调节的重要技术,该技术主要针对的是集中供热系统运行的各个阶段,因为在城市正式进行集中供暖时,集中供暖的质量和效果也会随着外界温度发生改变,所以这时就需要通过量调节技术,对每一个供暖阶段的供热温度进行调节,这样能够最大程度提高供暖效果。集中供热系统在建设和运行的过程中,成本投入和消耗都比较大,所以集中供热企业为了实现工作效果的最大化,同时也为了节约成本,势必会对供热的温度进行调节,而该工作主要被分为两个阶段:首先是初寒期,该阶段的外界温度相对比较适宜,居民对于供暖的要求也不高,所以企业需要在该阶段进行温度的调节;另一阶段就是冬末春初,这时温度开始回升,但是人们对于供暖的需求仍然比较高,而且天气变化也比较频繁,这时就需要相关工作人员根据外界温度的变化,对供暖温度和时间进行调整。
3.3高效热源技术
我国城市集中供暖系统在运行的过程中,热源是整个系统中的关键构成要素,也是集中供热系统运行的基础,目前我国很多地区在进行城市集中供暖系统运行时,由于热源技术比较落后,所以给环境和生态带来了巨大的负担。因此随着我国可持续发展战略的不断落实,城市集中供热系统中已出现了高效热源技术,高效热源技术与传统热源技术相比,能够有效提高社员的利用率,降低对环境和生态的影响。
3.4智能供热技术
智能供热技术主要针对的是集中供热系统的管网自动化调节和运行,该技术在使用的过程中,能够对城市供热系统内的相关要素以及供热过程进行分析,获取集中供热系统运行的数据信息,辅助相关人员对其进行调整,这能够促进城市集中供热系统运行水平的进一步提升。
结束语
综上所述,在我国城市的基础功能中,集中供热功能也是十分重要的,集中供热功能的实现,能够为人们的生活提供极大的便利,提高人们的生活质量,所以近几年来城市的集中供热系统建设越发完善,热网的搭建也愈发完善,对热网进行有效的控制,切实提高城市集中。
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