供热热网

供热热网（精选7篇）

供热热网 篇1

集中供热系统的能耗主要由热、电、水几部分组成。其中热、电、水在整个能耗中所占比例在98%以上, 所以在供热运行中合理有效地利用能源, 是供热企业节能降耗的主要途径。

1 热网管道热损失分析

供热系统的热能输送由管网承担, 管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式。

其热能损失主要产生原因是由于管道保温不好或管道附件未保温造成的, 管道保温不好和管道泄漏时介质带走热量损失, 一次网高温水所占比例很大, 占总热损失的80%左右。

对于二次网低温水的热损失, 主要是由于管网泄漏时热介质损失所带走的热量损耗, 这部分损失在一次网总热量损失占的比例有70%左右, 所以在二次低温管网的管理上, 应以控制失水为主。

一般热网效率应大于90~95%, 而架空和管沟敷设管道都达不到要求, 其热损失远大于10%。由于地沟不防水或失效, 造成积水管道泡水, 保温性能遭到破坏, 其损失甚至大于裸管。

为了解决供热管道地沟敷设的种种弊端, 在20世纪80年代, 我国开始引进国外一些技术发达国家的预制保温管和直埋技术。经过研究、试验、应用, 1998年国家颁布了《城镇直埋供热管道工程技术规程》 (CJJ/T81-98) 。经过十余年的应用证明, 供热管道直埋敷设具有良好的节能效益。主要表现在热损失小, 节约能源。聚氨酯硬质泡沫塑料吸水率小于10%, 是其他保温材料不可比拟的。低导热率和吸水率, 聚氨酯保温层外加高密度聚乙烯防水保护壳, 大大减少了供热管道的整体损失。

天津大学建筑设计研究院测试, “氰聚塑直埋供热管道”的热损失, 比普通保温材料保温得直埋管道, 热损失降低40%~60%, 聚氨酯硬质泡沫塑料保温管, 是采用沥青珍珠岩、水泥珍珠岩做保温材料的保温管热损失的25%~40%, 聚氨酯硬质泡沫塑料保温管, 每千米降温1~2℃。

鹤岗市热力公司统计的直埋和地沟敷设管道, 热损失比较及折合煤耗的平均比例为1∶2.53, 直埋敷设比地沟敷设减少煤耗约40%。20世纪90年代, 全国年供热煤耗约1.27亿吨, 如果能降低煤耗20%, 则全国每年可节煤2540万吨。

供热管道采用直埋敷设, 有着不可比拟的优越性, 具有显著的社会效益、经济效益、节能效益, 这些优点是城镇集中供热管网直埋敷设得以实现的有力保证。

2 热网水力失调度分析

热网水力失调度是流量分配不均程度的指标。按热用户热负荷分配流量, 使每个热用户室温达到一致且满足要求, 则失调度为1, 即热网无水力失调。若失调度大于1, 会使热用户室温过高, 导致热量浪费;若失调度小于1, 会使热用户室温达不到要求, 供热不合格。

为了提高供热效果, 克服热力工况失调现象, 目前国内常采用“大流量、小温差”的运行方式, 即靠换大水泵、增加水泵并联台数或增设加压泵等方式来提高循环流量, 有时系统实际运行流量甚至比设计流量高达好几倍。

无限制地增加循环流量, 必然要相应地配置大功率循环水泵, 由于流量与水泵的轴功率成三次方关系, 流量的增加, 将带来电能的更大消耗。一般3万平方米左右建筑面积的供热系统, 其循环水泵的电功率在15-30KW之间, 若系统循环水泵流量提高1.4倍, 水泵电功率提高2.7倍, 达41-82KW。按照《民用建筑节能设计标准》供热系统中循环水泵的电功率一般控制在单位供热建筑面积为0.35-0.45W/m2范围内, 目前我国系统循环水泵的实际电功率在0.5-0.6W/m2之间, 有的甚至高达0.6-0.9W/m2。

通过以上分析可以看到, 大流量运行是一种落后的运行方式, 供热系统热力失调的根本原因是水力失调, 即流量分配不均所致, 消除水力失调最经济的方法, 应进行热网系统的流量均匀调节。

3 热网实施变流量运行分析

目前, 热网系统一般都多采用集中质调节的方法, 特别在间接连接的系统中, 二次网采用集中质调节, 将使系统的运行调节变得最为简单、方便, 但是集中质调节不能满足各种运行工况要求情况下, 则一次网必须进行变流量的调节。在多种热负荷、多个热源的共网中, 为了进行系统流量平衡, 也必须实行变流量运行。此外, 质调节耗电多, 不利于节能, 特别是特别大的供热系统尤为突出。

国外供热企业普遍采用量调节, 其原因是, 量调节循环水泵电耗最少最节能。从理论分析, 管道管径已经确定的情况下, 减少流量和降低电耗是三次方关系, 如果流量减少30%, 电功率就减少65.7%。对于供热系统采用一长段时间70%左右流量运行, 年减少电耗在40%左右。

量调节对用户用热量变化的影响比质调节快的多, 质调节的温度变化从到用户的传递是以流速进行, 管道中水流速为1~2米/秒, 传送到1公里远的用户的时间是8分20秒~16分40秒。如果传送到10公里过的用户需要1.5~3小时;如果水流速低, 传送时间将会增加。而量调节是以声速转移, 其响应几乎是同步的。

在很多的供热系统中, 一般都采用多水泵并联的方式来实现运行调节中变流量的要求, 但这种方法调节范围小、耗电大, 并不很理想。调速水泵的出现, 使供热系统实现无级的变流量运行成为可能, 而且节电效果显著, 若对供热系统一次网循环水泵进行变频调速, 则经济效益会更好。

因此一次网采用量调节是发展趋势, 量调节采用变速循环水泵, 年可省电耗40%左右。

4 热网运行补水率分析

热网补水率可以近似认为 (忽略水热胀冷缩的补充) 是输送过程中失水的指标。目前热网运行补水率差别很大, 在0.5~10%范围内变化。正常情况下, 一次网应在1%左右;二次网应在2%左右。

由于大多数供热系统都采用了间接连接方式, 一次网的失水率相对稳定, 二次网失水率相对高, 尤其采用直接连接方式的供热系统失水率为最高, 严寒期的失水率高达10%以上。

热网系统由于管道泄漏及人为偷放的是热水, 而补充的是比回水低的多的冷水 (一般在10-15℃) , 要把它加热到供水温度至少是循环水的三倍 (二次网运行供水温度一般为55-85, 回水为40-60) 。通过上述分析可以看到, 热网系统补水不仅仅是不耗的问题, 而更重要的是热耗的问题。经测算, 1%的补水率, 即相当于至少3%的供热量;10%的补水率相当于减少至少30%的供热量, 可见热损失是多么的大。

要切实有效地解决失水问题, 把失水率控制在规范规定的范围之内, 就需要供热企业加强管理, 对供热系统进行更新改造, 采取调控手段, 采用科学的调节方法, 解决热力、水力工况失调, 作到达标供热。

摘要：本文对热网管道热损失、热网水力失调度、热网实施变流量运行、热网运行补水率进行了节能分析, 并提出改造和完善的节措施。

关键词：供热热网,节能,分析

供热热网 篇2

1 检测方法

铁路系统供热管线漏水检测通常采用音听、相关仪检漏、红外热像三种方法。

1.1 音听法

音听法就是使用专业的检测设备(俗称“听漏仪”)对地下管道泄漏声音信号进行采集、放大、分析、处理来判断和确定漏点的一种检测方法。由于在一定的压力条件下，地下管道发生泄漏时漏点会形成一种射流状态，当水喷射到土壤或周围介质时，泄漏声音就会在管道和周围介质中产生振动波。音听法正是通过检测这种声音信号确定漏点的位置。

1.2 相关仪检漏法

相关仪检漏法原理：当压力管道发生泄漏时，泄漏水的噪声会沿着管道向两端传播，由于到达管道两端传感器的时间不同，故而存在时间差，若给定已知管道长度和管径就可以得知声音在管道中传播的声速，然后将计算出的时间差和在管道中传播的声速代入计算公式，就可以计算出漏点的位置。

由此看出，用相关测漏法在测试漏点时，只需要将管道的长度、管道材质、管径3个参数输入到仪器中，仪器就会自动的计算出漏点的位置。该检测方法检测速度快，测试精度高，不受外界干扰信号的影响。

1.3 红外成像法

红外成像法就是利用漏点附近产生的温度变化，检测到红外信号的异常反应和变化来判断漏点位置的方法。其优点是不受测试距离的影响，携带方便，检测范围和应用领域广泛;缺点是若周围热源多，则定位误差大，受深度限制。

2 热网失水控制流程

热网失水控制流程可指导检漏人员科学、合理地进行管网失水的控制，确保在任何环境和条件下能够有效控制失水，准确地检测漏点。热网失水控制的过程中，不仅要了解和掌握管网补水量的变化、补水时段的异常，而且要熟悉管网图纸、压力、走向、补偿器位置、类型、甚至还要熟悉自应力平衡阀类型等等。失水控制流程如图1。

3 供热系统应用效果

2011年12月，公司委托北京沃尔斯新技术有限公司的检测人员对局管内某站段供热管网失水严重的两个站区进行了重点检测。检测前当前平均日失水率为18%，即日失水量为2816t，每小时失水量量高达117.3t。通过15天检漏人员的检测，共测出漏点56处，经开挖、修复系统节约失水量73t/h，折合采暖期失水量262800t。按当地平均软水单价约10元/t，年节约费用262.8万元。

3.1 检测前后的失水量分析

通过检测前后的失水量与失水率分析，可以看出本次检漏的效果非常明显，失水量比检测前下降了73t/h，失水率下降了11.2%。尽管没有完全达到住建部要求的2%失水率指标，但解决了管网泄漏的问题，其他失水主要是人为失水造成的。

3.2 泄漏原因分析

通过对泄漏数据的分析，可以看出该公司热网泄漏的主要原因是由弯头、直接头、补偿器、腐蚀造成的，分别占漏点数量百分比为弯头35.71%、直接头33.91%、补偿器21.43%、腐蚀8.93%。这说明今后在热网维护维护过程要重点加强这些薄弱环节的巡检和检漏。

3.3 成本效益比分析

本次检测共投入检漏设备成本37万元，获取经济效益262.8万元。根据成本效益分析比计算公式计算得出：B:C=262.8/37≈1:7，即经济效益收益率为700%。同样，我们可以计算出投资回报期为1.8个月。

4 结语

瑞光集中供热工程热网方案的比选 篇3

太原市瑞光集中供热工程热源为目前正在建设中的瑞光一期2×300 MW供热机组,设计供热能力为622 MW。电厂位于山西省晋中市榆次区境内乌金山镇的东沙沟附近。该项目热网有如下特点:1)地形落差大,与主要供热区域的地形高差约100 m;2)输送距离长,电厂距最远端热力站约为23 km;3)考虑与其他热源联网运行,需将压力等级控制在1.6 MPa以内。

太原市目前现有的集中供热网供热参数为130 ℃,70 ℃,设计压力为1.6 MPa。考虑瑞光集中供热工程与现有热网并网运行,压力等级需要匹配。由于该项目约100 m的高差及23 km的输送距离,经过水力计算,如果由电厂首站直接外供130 ℃/70 ℃的高温热水,采用两级供热系统运行压力过高,该网的压力等级将达到3.0 MPa以上,工程投资也很大,且不能满足联网运行的要求。因此,本文不考虑提高压力等级的办法,将着重对采用隔压换热站、中继泵站、分布式变频、电厂首站循环泵外移的方案进行分析。

2 热网设计方案

2.1 采用隔压换热站

热网采用三级热水管网供热系统,电厂首站至隔压站之间热网为一级网,供、回水温度为140 ℃,80 ℃,设计压力为2.5 MPa;隔压站至热力站之间热网为二级网,供、回水温度为130 ℃,70 ℃,设计压力为1.6 MPa;热力站至用户管网为三级网,供、回水温度为85 ℃,60 ℃,设计压力按供热建筑高度确定。经过核算,采用隔压换热站后,可有效地将二级网压力等级控制在1.6 MPa,满足联网运行的要求。目前,此种方案已经在许多同类型供热情况的地区得以实现,并取得良好的供热效果。如由北京煤气热力工程设计院设计的新疆乌鲁木齐南区热网工程,北京石景山热电厂热网工程等均采用隔压换热站来降低压力等级。其水压采用隔压换热站水压图(见图1)。

采用隔压换热站方案,其投资较同类规模常规二级网集中供热工程相比,额外增加隔压换热站投资约1亿元,电耗会大幅增加,管理成本亦会增加。

2.2 采用中继泵站

采用中继泵站方案是供热系统采用二级管网,在一级网设中继泵站,为了控制管网压力等级在1.6 MPa以内,由于电厂在高处,仅地形高差产生的静压就达1.0 MPa,通过图2可以看出,为了保证压力最高处不超过1.6 MPa,需控制电厂首站出口压力不过高及回水压力不过低。此时,当系统满负荷运行时采用图2虚线最右侧交点,大多数换热站距离电厂首站距离远于资用压头为零处,均不满足0.15 MPa的要求。此时可采用在回水干线上采用加压泵来增加用户换热站的资用压头。供水管设加压泵,一方面需要使用高温热水泵,另一方面会进一步提高系统压力,所以应该在保证整个系统不倒空、不汽化的情况下优先在回水上设加压泵。加压泵的流量应该满足资用压头不足点以外的所有用户换热站流量之和,回水加压泵的扬程应该满足电厂首站回水压力不低于0.15 MPa,并且保证用户换热站有足够的资用压头。在设置中继泵站时,应避免管网负压区的出现。目前,此类项目在许多地区也已经实现,如由华北市政设计院设计的阳泉市阳光电厂集中供热工程等。但中继泵的设置在合理供热距离内或较小地形落差范围内较为适用,对于本项目存在系统容易超压且联网运行定压时需分开设置静压区等问题。

采用中继泵站方案,其投资较同类规模普通二级网集中供热工程相比,额外增加中继加压泵站投资约0.4亿元,电耗会大幅增加,管理成本亦会增加。

2.3 采用分布式变频

分布式变频是供热系统采用二级管网,在各热力站内设置变频泵将水送回热源处的布置方案。水压图见图3。常规二级管网供热系统是在热源处设主循环泵,计算流量和最不利环路的阻力选择循环泵的流量、扬程及台数;热力站设手动调节阀或流量控制阀等调节设备,以消耗掉剩余压头,达到系统内各热力站之间的水力平衡;采用分布式变频泵方案,对于主循环泵的选择,只要能够满足流量和热源到压差控制点的阻力即可,这样可大大降低循环泵的扬程,从而达到降低压力等级的效果,控制点之后的每个热力站设置相应分布变频泵,成为分布式变频泵供热系统,使得原来距热源近端资用压头较大处节流的能量不再白白地损失,由于水泵可用变频器调速,无论近端、远端只要有合适的资用压头即可,而不必无谓的增加额外的资用压头。但采用此方案在合理供热距离内或较小地形落差范围内较为适用,对于本项目仍然存在系统超压且联网运行时定压时需分开设置静压区等问题。

分布式变频不用增加额外的管理维护人员,管理成本,用人成本也比采用中继泵站要低。若本工程采用此方案,其投资较同类规模普通二级网集中供热工程相比,额外增加分布式变频泵投资约0.4亿元,电耗会适量增加,管理成本略有增加。

2.4 热电厂首站循环泵外移

由于电厂内供水、供电方便,因此供热首站(包括主循环泵)一般建在电厂内。针对本工程的特点,可以实施首站换热器在电厂内,将首站主循环泵外移方案。即主循环水泵设在地势变化较大处的低点,水压图见图4,这样可以降低热力站的压力,控制在1.6 MPa以内,同时可以降低电厂内换热设备的压力等级,但仍需提高循环水泵至电厂之间供热设备的压力等级。对于本项目仍然存在系统容易超压且联网运行时定压时需分开设置静压区等问题。此方案由于涉及到征地、供电、供水等问题,实施困难。

3 结语

下面将以普通二级网集中供热工程为基准,将几种集中供热方案列在一起比较,结果见表1。

经上述比较分析,对于本项目,由于同时存在地形高差大和输热距离远的情况及并网运行的要求,从技术和经济的可行性分析,采用隔压换热站方案较好,隔压换热站后二级网应经过经济比较确定合理压差控制点,而后辅以分布式变频供热系统,以达到节电降低供热成本。隔压换热站除需供热企业承担较大的基建费用外,仍需承担投运后高额的电费。所以此类项目应该由电厂适当分担部分成本或政府补充一部分投资,如采用协议电价、投资建设隔压站、投资部分管网等,以维持供热企业的正常运营,最终达到集中供热健康发展的目的。

参考文献

[1]石兆玉.供热系统运行调节与控制[M].北京:清华大学出版社,2010.

[2]马健,郭华,刘健康.分布式变频泵系统的设计与应用[J].区域供热,2004(2):5.

[3]王红霞,石兆玉,李德英.分布式变频供热输配系统的应用研究[J].区域供热,2005(1):7.

供热热网 篇4

一、热网监控系统概述

热网监控系统主要就是指以建立的供热系统为基础, 结合供热管理工作需求, 利用计算机或其他智能控制设备对供热系统的进行监控和管理的系统。热网监控系统主要包括:热网远程监控系统软件、计算机、监控中心、GPRS无线数据传输设备、流量计算仪、通信网络、一次表等组成。热网监控系统具有测量精准度高、可靠性强、稳定性好、操作方便、能够远程调控的优点。在供热管理中应用热网监控系统, 能够有效解决热网运行失调情况, 不仅保持了供热系统运行的平衡, 还进一步提高了供热效果。建立热网监控系统, 能够实现全天候在线运行, 数据实时同步, 最大程度避免了盗热、漏热情况的出现, 做到了及时发现问题, 立即发现并备案, 避免了更多损失、更大危险的发生[1]。

二、热网监控系统的结构及功能

1. 热网监控系统结构

热网监控系统的结构主要分为三部分组成, 第一部分是监控中心, 第二部分是无线或数据通信网络, 第三部分是热力站, 又称为远程终端站。其中监控中心利用无线或数据通信网络来连接热力站, 而后由无线或数据通信网络负责将热力站的运行情况以及供热系统中的热负荷变化情况上传给热网监控中心, 再由热网监控中心将情况反应给供热管控中心[2]。

2. 热网监控中心

一是热网监控中心配置。热网监控系统中最重要的部分就是监控中心, 监控中心就是热网监控系统中的大脑所在。热网监控系统应采用稳定性好、可靠性高的工业级软件, 其中包括32位技术和相关标准通信协议, 且该系统应具有良好的兼容性和扩展性。热网监控中心的软件系统包括:应用软件与数据库、热源数据传输系统、热表数据采集系统、应用软件有智能控制系统、室内温度采集系统等软件。热网监控系统中心包括:2台服务器 (一台数据库服务器、一台数据采集服务器) ;1个专业工程师站和3个操作人员站;网络打印机、显示屏;利用无线网络实现通信。服务器中应储存有热源运行情况信息, 建立局域网, 通过局域网将服务器与工程师站和操作员站相连接。

二是热网监控中心运行。监控中心的调度人员通过操作人员站对热网运行情况进行监控和调度, 操作人员站配置视频软件系统, 以便将热力站运行情况以画面形式呈现出来, 方便监控。

工程师站主要任务就是负责维护热网监控系统中软硬件、通信、热力站现场装置, 一旦发现故障, 认真分析及时采取相应的方法解决故障, 确保热网监控系统安全、稳定的运行。工程师站配置的软件应具备多种功能:开发、修改、维护等功能。主要有数据库分析软件、管理应用软件、热力站分析软件、全网平衡分析软件等等。

三是热网监控中心功能。对热网运行数据和具体情况进行实时采集和监测。对采集和监测到的热网运行情况进行认真分析, 从而对全网热源调度情况进行优化, 使全网供热处于平衡状态。及时发现系统运行故障, 实时诊断故障原因, 并报警。测量室外温度, 根据测量结果对供热负荷需求进行预测。对热力站内热量表、电表、水表等实际数据进行采集, 同时采集变频循环泵工作频率并进行控制。建立运行档案, 便于分析、归档、共享, 这样有助于提升管理水平。

3. 数据通信网络

数据通信网络连接着监控中心与热力站, 主要任务就是负责传输监控中心与热力站之间的数据资料。在设计热网监控系统时, 必须对数据通信网络的成本、性能等因素进行充分考虑。采用非对称数字用户环路技术来建立数据通道。非对称数字用户环路技术主要是通过在电话线上加装调制解调器然后组成高速信息通道, 该通信方式具有实时性好、可靠性高的特点, 非常适用于热网监控系统中的数据通信网络。

4. 热力站

在每座热力站中配置可编程控制器, 并配备通信模块, 这样能够实现热力站与监控中心交换数据的目的。可编程控制器主要具备以下功能:对数字量信号和模拟量信号进行采集监控, 依照监控中心发出的指令设定运行曲线, 并通过调节电动阀、变频器等执行装置进行实施。即便发生通信故障, 也能够脱离监控中心独立运行。另外, 还具有遇设备故障、运行工况超限、水淹、火灾等情况发生报警的功能。

5. 其设备及功能

热网监控系统中除了上述设备外, 还有其他一些相关设备, 例如数据采集服务器, 该设备主要是负责对各热力站的运行参数进行采集, 而后建立数据传输通道, 将采集到的参数数据传输到数据库服务器。而后通过全网平衡控制服务器发出指令到各热力站, 同时接受操作员站的数据访问。数据采集服务器是数据采集与分配、转发的中心。全网平衡控制服务器的主要任务就是负责采集标准气象点参数、各个热源出口监测点参数、热网关键节点的运行参数、最不利环路热力站的运行参数[3]。

结语

综上所述, 本文对热网监控系统在供热管理中的应用进行了分析与探讨, 具有非常重要的意义, 不仅有助于提高热网监控系统在供热管理中的应用水平, 实现热网平衡运行, 提高了供热效果, 更有助于促进我国供热能源的可持续发展。

摘要：夏天制冷, 冬天供热, 现阶段, 供热能源主要来自于两个方面, 分别是太阳能和地热能。而如何才能充分有效利用这些能源, 这就需要我们建立一个健全完善的供热系统。同时为了充分发挥这些能源的作用, 还应进行供热管理并建立热网监控系统。基于此, 本文就热网监控系统在供热管理中的应用进行分析与探讨。

关键词：热网监控系统,供热管理,应用

参考文献

[1]周燕青, 裴明哲.热网监控系统在供热管理的应用[J].煤气与热力, 2012, 05:27-29.

[2]吴伟.热网监控系统在集中供热系统的应用[J].煤气与热力, 2008, 01:21-24.

供热热网 篇5

随着城市集中供热管理体制改革的深化, 在节能减排的大政方针指导下, 国家制定出“把合同能源服务管理确定为重点推广的节能机制”的政策, 相关部门鼓励能源服务公司发挥自身技术优势, 通过能源合同管理机制, 解决采暖建筑节能改造的设计、投资、安装、运行及收费等工作, 最终依靠技术和资金取得收益, 与用户和热力公司共享收益。

2013年, 随着西安雁东热源厂建设和用户发展要求, 由西安能源服务公司对西安雁东公司热网监控系统及77个热交换站的进行节能自控改造, 双方约定项目前期投入全部由能源公司投入, 采暖季结束后根据第三方核定节能效益, 双方按比例逐年分享收益。

项目建设主要是通过对雁东公司现有的热交换站进行节能控制改造, 针对用户换热站分别增加自动控制系统及监控设备;同时, 采用国内较先进的HOMS网络化专业监控系统建设西安雁东公司的供热系统综合信息管理平台。该监控软件具备先进的自动控制运行加远程监控, 监控系统通过计算机等智能控制设备来完成对热力系统及用户热交换站监测数据的自动检测与控制, 同时利用ADSL宽带技术与GPRS移动通讯技术相互结合的通讯方式进行上下位的数据传输、指令下发等功能, 将所有换热站现场仪表数据上传至数据库及监控中心, 通过数据及时运算、调整, 做出回应, 实现信息的远传调控, 达到按需供热, 节能降耗的目的。

通过一个采暖期运行, 热源厂供热管网实现平衡运行, 提高了供热效率, 用户换热站减少了热量消耗。

一、2012~2013采暖季与2013~2014采暖季能耗对比

(1) 采暖期的室外温度修正:采暖期室外温度对单位面积耗热量的影响较大, 必须折算成相同温度才可比较。根据“民用建筑供暖通风与空气调节设计规范” (GB50736-2012) 规定:

西安采暖室外计算温度为-3.4℃。

(2) 热负荷系数:采暖耗热量计算如下式:

式中:

Qh—采暖计算热负荷 (k W) ;

Q′h—采暖需要热负荷 (k W) ;

K—采暖热负荷系数, 按下式计算:

式中:

t′0—采暖期室外计算温度 (℃) 。

由表2中可以看出。

二、2013~2014采暖季的节能量计算

可以设:2013~2014采暖季年平均单位面积耗热量为A1;

2013~2014采暖季室外平均温度的热负荷系数为K1;

2012~2013采暖季平均单位面积耗热量为A2;

2012~2013采暖季室外平均温度的热负荷系数为K2;

2013~2014采暖季平均单位面积日耗热量折算值为Az;

2013~2014采暖季折算成2012~2013采暖季平均日单位面积相对节约能量△A为:

(1) 2013~2014采暖季平均单位面积日耗热量折算值:

(2) 2013~2014采暖季平均单位面积相对节约能量为:

即2013~2014采暖季雁东公司热网监控节能改造工程, 取得了较好的效果, 当年节能3.7%, 节约热量为80993.74GJ, 折算成标准煤为2764.29t。根据居民用热面积占90%, 非居民用热面积10%, 综合核算后共节约费用341.23万元。

西安雁东供热公司热网监控项目经过一年的改造与运行, 效果已初步显现, 数据上传及时准确, 命令执行快速有力, 实现了对热交换站看得见、管得住、控的准的效果, 提高工作效率、减轻了一线热网监控人员调节用户的劳动强度, 同时在保证安全运行的前提下大大降低了热网单耗, 使生产调度人员能利用天气预报、负荷预测功能指挥热网运行, 实现节能降耗、按需用热、合理分配的供热目标。项目合作双方通过合同能源管理实施获得分享节能收益, 取得双赢, 整个工程建设为今后供热企业数字热力、智慧供热发展积累了丰富的经验、打下了牢靠的基础。

参考文献

供热热网 篇6

集中供热系统的热网和换热站目前存在自动化程度低、运行人员水平参差不齐和站点多调节难等特点, 仅依靠传统办法难以解决由此带来的问题。热网监控系统能够实现热网的数字化管理, 通过采集供热系统的温度、压力、热量 ( 流量) 和阀门开度等信息, 实现对供热状态的测量和记录, 并对供热过程进行控制。本文结合北京大学集中供暖锅炉房的实际案例, 对热网监控系统的应用进行探讨。

1 热网监控系统建设的背景

近年来, 国家对高等教育非常重视, 投入大量资金帮助高校发展, 校园基础设施建设的进程加快, 新的教学楼、学生宿舍和试验楼等陆续投入使用, 学校的集中供热系统也随之得到快速发展。

2006 年—2015 年, 北京大学校内陆续新建了公共教室、成府园区、中关新园和物理西楼等大量建筑, 接管了勺园和太平洋大厦等现有建筑, 并正在对学生宿舍楼等进行滚动改造, 集中供暖锅炉房的总供热面积从108 万m2增加到170 万m2, 新增换热站13 座。北京大学集中供暖锅炉房在完成增容改造和清洁能源改造后, 供热能力达到158 MW, 换热站总共有20 座, 由学校统一管理的换热站17 座, 用热单位自管站3 座。

北京大学集中供暖系统于2014 年开始建设热网监控系统, 作为集中供暖锅炉房清洁能源改造的后续和完善工程, 在集中供暖锅炉房锅炉控制室安装了监控中心, 在校园内16 座换热站安装了现场监控单元, 将学校局域网敷设进换热站。换热站内安装的是西门子S7-200 可编程控制器、电动调节阀等设备。监控中心集中显示所有换热站的一二次管网温度、压力、流量等参数, 操作人员根据采集的室外温度和供热曲线, 不用亲自到现场即可完成对换热站流量等参数的调节和控制。本次改造安装站内控制系统共16 套, 投运后取得了一定的效果, 接下来学校计划继续完善监控系统, 将监控对象延伸到供暖主要干线和末端典型热用户, 以便更全面地采集热网数据, 更科学合理地进行热网调控。

2 系统结构

集中供热的热网监控系统分为两级监控, 一级监控是监控中心, 上位系统采用GE公司生产的i FIX工控系统。二级监控为现场监控单元, 下位系统采用西门子公司生产的S7-200可编程控制器, 系统以校园局域网的光缆通信为主。热网监控系统的结构比较复杂, 包括监控中心, 数据通信网络和现场监控单元三个方面。监控中心采用组态软件作开发软件, 实现运行参数信息交换和运行状态远程控制; 数据通信网络通过建立监控中心与各换热站之间的通信连接, 帮助热网监控系统实现数据传输。现场控制单元, 以可编程控制器系统为核心, 通过现场传感器实现站内过程参数的采集, 并将数据传送至监控中心, 同时还接受监控中心下达的调节指令。

2. 1 监控中心

监控中心是热网监控系统的控制和指挥中心, 采集到的信息在这里集合并进行交换, 监控中心采用功能强大的i FIX工控系统, 该系统提供优秀的SCADA引擎、丰富的连接选项和开放式架构, 还具有高度扩展性和分布式特点的联网模式。i FIX工控系统能很好地完成数据采集储存、画面组态、运行状态显示、控制操作和报警管理等。工作人员通过监控中心调节与现场调解相结合的方式, 对热网各部分的工作状态参数进行监控。

监控中心软件要求具备友好的人机界面, 软件主要实现的功能包括: 1) 对换热站的温度、压力和流量等数据实时更新; 2) 设定现场参数和控制回路的参数; 3) 重要数据的存储和备份, 可供随时查询; 4) 设备故障的实时诊断和报警, 报警记录可存储、查询和打印; 5) 运行参数形成日报表、月报表和年报表。软件系统监测到的管网参数进行实时更新, 操作人员通过人机界面对相应设备运行参数进行调整, 做到供热量和用热量的匹配。

2. 2 通信网络系统

热网监控系统通信网络需具有实时性, 灵活性, 可扩展性, 安全可靠和经济性的特征。通信网络分为有线数据通信与无线数据通信, 起着数据终端与计算机之间的连接桥梁作用。通过对常用网络通讯方式的比较, 考虑到热网系统的控制需要和本工程的实际情况, 换热站的数据通信网络采用学校局域网传输数据, 在实际操作时, 如果学校现有的网络控制室距离换热站较近则采用双绞线连接, 距离超过100 m则采用光缆连接。用户端的温度数据采集选用GPRS无线网。以上方式既能满足热网监控系统对数据通信网络的要求, 还能适当地降低网络建设和维护成本。

2. 3 现场监控单元

现场监控单元设置在换热站内, 通过对运行参数的调节和控制, 达到供给侧和需求侧之间的平衡。其主要设备包括可编程控制器、流量计、热量表、温度传感器、压力传感器、变频器和电动控制阀, 具备采集、储存、显示、通信、自检、控制、故障报警等功能。监控对象为一二次管网供回水温度、压力、室外温度、一次管网电动调节阀开度、流量等。可编程控制器采用西门子S7-200, 它是实现换热站自动化控制的核心部件。S7-200 可编程序控制器具有可靠性高, 扩展模块丰富和结构紧凑的特点, 还有强大的指令功能和通讯能力, 适用于各种场合中的检测、监测及控制的自动化。换热站现场监控单元通过校园局域网使用TCP/IP协议与i FIX工控系统连接, 向上位机传递数据, 并同时接受上位机下达的参数调整指令。通常情况下, 现场监控单元自动控制换热站的运行, 可无须监控中心或换热站值班人员参与, 若出现与上位系统的通信故障, 现场监控单元仍然可以正常运行。

3 实际应用效果

3. 1 改善供热效果、经济节能运行

热网监控系统有效地消除了热网运行失调现象, 改善了位于系统末端换热站的供热效果, 热网存在的不平衡问题可得到解决, 换热站的热损失大大减少。热网监控系统帮助供热单位在经济性和舒适性之间找到平衡点, 既能满足整体用户室温达标, 提高用热舒适性, 还能有效节约能源。在初寒期、严寒期和末寒期也可更有针对性地进行热网调整, 达到节约燃料、减少排放的目的。

3. 2 保证供热安全、提高管理水平

热网监控系统高度自动化, 集中供热系统设备和管网的安全性和稳定性都得到了明显提高。如果热网出现运行参数异常情况, 监控中心可以第一时间发现问题, 并且马上通过远程控制系统采取处理措施, 降低故障对热网造成的影响。热网监控系统具备数据储存和分析功能, 供热单位在进行有关决策时, 不再只是凭经验做出判断, 可以更多地依靠客观数据说话, 帮助供热单位提升了管理水平。

3. 3 劳动强度降低、社会效益明显

热网监控系统的自动化设备可帮助供热单位提高管理效率, 工作人员劳动强度降低且人员数量减少。热网流量处于一个动态变化的过程, 改造之前进行一次管网的流量调整时, 需要重复测量和调整参数才能达到理想状态, 改造后工作人员可依靠热网监控系统, 收集运行数据, 分析运行状况, 及时调整参数。热网监控系统还为供热单位走上低能耗、低污染的道路指出了一个方向, 具有明显的社会效益。

4 结语

热网监控系统具有直观、高效和高可靠性的特点, 分散的换热站被连接成为一个整体, 便于换热站监控管理, 易于实现热网平衡运行, 可达到节能降耗的目的。热网监控系统一方面提高了集中供热系统的安全性, 另一方面也大大改善了整体供热效果。与传统供热管理方式相比, 有劳动强度低, 人员数量少, 效率高的优点, 既节能又环保, 值得在供热单位进行推广。

摘要：简述了热网监控系统的建设背景, 从监控中心、通信网络系统、现场监控单元等方面, 介绍了热网监控系统的功能及组成要素, 并分析了其在实际工程中的应用效果, 指出热网监控系统具有高效、可靠、节能等优点, 值得在供热单位推广应用。

关键词：集中供热,热网监控系统,换热站,节能

参考文献

[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[R].2015.

[2]周燕青, 裴明哲.热网监控系统在供热管理的应用[J].煤气与热力, 2012 (5) :15-17.

[3]牛广军, 王春鸣, 程步军.信息网络管理系统在城市供热中的应用[J].自动化与仪表, 2006 (4) :42-44.

供热热网 篇7

凝汽式机组低真空循环水供热是我国目前最有效的节约能源, 改善环境污染的措施之一。经过四十多年的运行实践, 给国家、给社会、给企业创造出很可观的效益。另外, 随着人民生活水平的提高和人们对环境保护意识的增强, 使广大人民越来越适应集中供热的需求。因此近几年来不少市、县、镇原来没有热电联产、集中供热的企业也纷纷改组和“上马”, 使小型机组“炒得”火热。而绥滨县盛蕴热电有限责任公司是老企业, 是以凝汽式机组低真空一次循环水供热为主的小型热电联产企业。自1983年开始改组为热电联产, 集中供热以来, 一直运行到今天, 供热面积由8万m2以发展到70万m2, 给企业创造出很可观的经济效益, 同时为县域经济发展作出很大的贡献, 随着社会的发展, 城市建设的不断壮大, 热电联产企业的供热面积也逐年增加, 企业的效益也会锦上添花, 兴旺发达。但是由于煤价不断上涨和江水水质的变化, 给企业也带来一定的困难, 也暴露出一些设备结构不合理方面的问题。

2 热网补水定压对热网的影响

2.1 热网为何需补水定压?

供热热网应具有合理的压力分布, 以保证系统在设计工况下正常运行, 对于低温热水 (≤100℃) 供热系统, 应保证系统内始终充满水处于正压运行状态, 任何一点都不得出现负压;对于高温热水 (≥100℃) 供热系统, 无论是运行还是静止状态都应保证管网和局部系统内任何地点的高温水不汽化, 即管网的局部系统内各点的压力不得低于该点水温下的汽化压力。

另外供热整个循环系统的压力是由系统内的介质-水是否充满和热网循环泵出口压力而决定的。由于管网不可能十分严密, 有管理问题, 阀门泄漏问题, 失水问题, 跑水问题等诸多因素, 漏水和丢水现象是不可避免的, 是经常发生的, 致使管网各处的压力经常波动下降;热水管网水温也随之经常发生变化, 水的体积随水温升降而胀缩, 水体积的胀缩同样要引起管网中压力的升降波动。因而在热网循环系统运行中应加压力于某一点, 以使管网各处压力均衡并保持在一定的范围之内, 使热网安全、稳定的运行。

2.2 对热网的影响

一般凝汽式低真空一次循环水供热机组, 多是采用江水、井水、河水作为循环工质, 例如绥滨县盛蕴热电有限责任公司就是利用松花江江水作为循环水的, 夏季运行时是属于开路循环系统运行。它是由江沿循环水泵经供水管送到厂内车间滤水器后进入复水器进行冷却, 再由回水管流回松花江;而冬季供热运行则是闭路循环系统运行。它是由江沿循环水泵经供水循环管送到厂内车间滤水器, 再进入复水器和加热器内进行吸热, 然后由供热循环水泵经供热管道送至各热网再到热用户进行放热后, 再由热用户回到复水器和加热器内进行吸热, 这样在这个系统内周而复始的循环。为了保持热网内的压力和复水器、加热器得到很好的冷却, 必须对热网进行补水。一般凝汽式供热机组的补水都设在复水器入口管处。由于这些天然水中原来就含有能溶解在水中的杂质和盐类, 例如重碳酸钙盐和重碳酸镁盐。这样天长日久, 由于蒸发损失要产生浓缩, 当浓缩到一定程度, 超过了它的溶解浓度时, 水中超过了此限度的部分盐类就要沉积出来结成硬质水垢。重碳酸盐的化学性质受二氧化碳的影响很大。循环水在凝汽器内温度升高以后, 水中原来溶解的二氧化碳会失去一部分。因为二氧化碳在水中的溶解度是随温度的升高而降低的。水中二氧化碳的减少, 促使重碳酸盐要分解成为碳酸盐和二氧化碳。碳酸盐是不能溶于水的沉淀物, 它就沉积在凝汽器的铜管内壁结成盐垢, 影响凝汽器的正常运行。另外循环冷却水系统生成有机附着物, 所以循环水温度为微生物的生长提供了条件。其次, 循环水中常含有微量蛋白质, 这也助长了微生物生长。此外当采用磷酸盐处理循环冷却水时, 磷化物也能为微生物和藻类的生长提供养分。有机附着物不论在闭路循环冷却水还是开路循环冷却水系统中都会发生。结垢和有机附着物都是阻碍凝汽器正常传热的主要原因, 影响供热内网设备的正常运行, 同时对热网的供热质量也有很大的影响。这些直接与热网补水定压点的位置适当于否有很大的关系。

3 热网补水定压点的确定

对于小型热电联产集中供热而且利用松花江水作为一次循环水的企业来说, 每到冬季时节松花江水水质变坏时是最让企业头疼, 最让企业烦心之事。因为复水器结垢传热效果差, 不但影响机组的真空度, 还少带负荷, 保证不了供热温度和质量。同时还增加锅炉的耗煤量和厂用电率, 造成极大的浪费。也增加了工人的劳动强度。要想使供热管网按水压图给定的压力状态运行, 需要采用正确的定压方式和定压点的位置, 热水供热系统的定压方式很多。开式高位水箱定压方式;补给水泵定压方式;惰性气体定压方式;蒸汽定压点的方式等等。目前小地方集中供热系统大都采用补给水泵定压方式。补给水泵定压主要有三种形式, 补给水的连续补水定压;补给水泵的间歇补水定压;补给水补水定压设在旁通管处的定压。绥滨县盛蕴热电有限责任公司就是采用连续补水定压方式, 其定压点设在复水器入口管处。如图所示虚线部分, 该方式补水装置简单, 压力调节方便, 水力工况稳定, 但是定压点设在复水器入口管处是不合理的。由于补水为松花江水经滤水器后进入复水器内被加热时受温度的影响一些藻类、微生物、有机物、铁锈等就粘附在复水器铜管内壁上, 随着时间的延长, 水垢和有机附着物越来越厚, 越来越多。这就使铜管传热效果越来越差, 复水器的真空越来越低, 电负荷越带越少。锅炉出力越来越大。而供热温度就随之下降。这样就阻碍和影响了机组、热网的正常运行。为了确保机组的经济运行, 保证供热质量就必须投入胶球自动清洗系统进行疏通。最坏时一般在最寒冷的三九、四九之际, 一天必须投胶球两三次, 甚至更多。严重时胶球清洗也起不了作用, 只好被迫停机进行人工机械疏通, 这不但影响机组的正常运行, 还造成很大的经济浪费, 同时增加工人的劳动强度, 所以此定压点位置是不可取的。必须改之, 绥滨县盛蕴热电有限责任公司根据多年的运行实践经验, 设备的实际情况和专业技术人员的深思熟虑、认真研究、总结, 设计了一个合理的补水定压点位置方案, 就是将热网补水定压点由原来加在复水器入口管道位置改在加热器中部进行。原因是加热器管不是铜管, 而是由波节管组成的。根据多年实践经验得知, 波节管与普通管不同, 管为缩放型, 管径为Ф33和Ф42, 就像冰糖葫芦一样, 水在管中流动时形成旋转波动即没有层流, 全是紊流状态。有机附着物、微生物没有停留时间就被水冲走。水垢、有机附着物甚少。另外复水器与加热器是并联运行, 补入热网水进入加热器内吸热后, 被送到热用户。不会直接影响复水器的真空度, 也就不会影响机组正常运行。但是改在何处才能达到最经济最安全的理想效果呢?

第一, 改在加热器出口侧, 它处于低压段, 确实能提高热网压力, 但如果控制不好, 监护不到就会超过正常运行压力, 很容易造成热用户设备及管网损坏, 很不安全。

第二, 改在加热器入口侧, 压力不能提高, 与复水器入口补水没有大的改变, 满足不了热用户及管网的要求。

第三, 改在加热器中部, 它为中压点, 既不超压又能满足热用户及管网的要求, 最合适, 最理想, 最安全, 参看图1。其热网压力一般控制在4.0-4.5MPa之间。可是中部没有管道, 只有封头。经过有关技术人员再三考虑多次探讨研究, 并与厂家协商, 技检部门同意后, 在加热器封头上部开口连接, 并按压力容器有关技术要求进行施工。

4 选好热网补水定压点 (下转341页)

在结构计算时, 钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低, 为简化计算, 一般混凝土只考虑承受压应力, 而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲, 受拉的钢筋离受压区越远, 其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大, 这样钢筋发挥的效率也就越高。所以一般来讲, 无论是梁还是板, 受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大, 轻则降低了梁的承载能力, 重则会发生重大事故。

那么, 受拉的钢筋是否越靠边越好呢?答案当然是否定的。这是因为钢筋的主要成分是铁, 铁在常温下就很容易氧化, 更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜, 不与外界接触相对还比较安全, 但如果钢筋保护层厚度过小, 也就是钢筋过分靠近受拉区一侧, 一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落, 另一方面随着时间的推移, 表面的混凝土将逐渐碳化, 用不了多久, 钢筋外混凝土就失去了保护作用, 从而导致钢筋锈蚀, 断面减小, 强度降低, 钢筋与混凝土之间失去粘结力, 构件整体性受到破坏, 严重时还会导致整个结构体系的破坏。通常除基础外梁的保护层厚度一般为2.5cm。

在工程实际中, 由于钢筋保护层厚度未按规范要求所导致的质量问题不胜枚举。比较突出的如现在商品住宅楼工程建设中楼板负弯矩钢筋保护层偏大及现浇框架结构中主次梁交界处主梁的上部负弯矩钢筋保护层偏大的问题。以住宅楼为例, 如今的住宅面积越来越大, 楼板跨度也越来越 (上接67页) 对企业, 对社会的影响

对一个企业来讲, 要提高经济效益不但从管理上着手, 最重要的是保证设备利用率和健康水平。随着时间推移, 设备也在不断的磨损老化, 这就必须对设备进行保养和更新改造。任何一种技术改造过程都会出现一些意想不到的问题。我们在生产和设计中必须保证这些问题降到最小或零, 以提高设备的完好率, 保证企业的经济效益。

对于小型供热机组冬季供热时期, 造成复水器换热差, 真空低, 带不上负荷。而影响企业经济效益和供热、供汽的主要原因就是热网补水直接进入复水器入口管道冷却循环水被加热后而生成的有机附着物、铁垢造成的.这就必须进行技术改造方可解决.绥滨县盛蕴热电有限责任公司原来供热热网补水定压点就是设在汽轮机凝汽器入口管处, 松花江水经过循环泵送入汽轮机凝汽器内, 由于水质不良, 被加热时常常会生成硬的无机盐垢和一些软的有机性水垢、铁垢等就粘附在凝汽器铜管内壁上, 随着时间的延长, 水垢就越来越厚, 这就使铜管传热效果越来越差, 也使循环水的通流面积减小, 管路阻力增大, 致使凝汽器真空度下降越来越低, 电负荷越带越少, 锅炉出力越来越大, 煤耗也越来越高, 这就严重影响了企业的经济效益, 所以必须改之。

另外, 对于一个小城镇供热企业来讲, 担负着全县人民70万的m2供热面积, 供热质量的好坏也直接影响着千家万户, 也影响热用户的生活.凝汽器真空低, 带不上电负荷;对供热质量的影响是很大的.供热温度随着电负荷的减少而下降.如果用户温度低达不到18℃以上的要求。热用户就会受冷挨冻;影响人们的正常生活;影响工商企事业机关的正常工作;影响商服行业的正常发展和正常营业。这就给县域经济带来不利的因素和严重的影响。对企业, 对社会有害无益。

5 结论

经过2005年至现在几个冬季采暖供热期的运行来看, 效果不错, 很是理想, 自从改后不用再投胶球了, 真空没什么明显的变化, 说明了复水器结垢是很少的, 而在运行时真空度始终保持在0.05-0.07MPa之间, 由于复水器铜管结垢少, 传热效果好, 真空就好, 发电量增多, 上网电量随之增多;真空好, 锅炉效率就好, 经常在经济负荷下运行, 省煤节电;真空好, 就不用投胶球系统, 不用停机进行机械疏通, 减少工人的劳动强度;真空好, 减少机组的停运次数, 增加发电总量, 厂用电率相应减少。因此改善了运行状况, 提高了企业的经济效益。同时也提高了社会效益。既保证了供汽、供热质量和温度, 避免了增设小锅炉房的建设, 减轻了各单位的负担, 改善了城镇环境, 为城镇热化事业作出极大的贡献。

摘要：对于松花江水发电供热的小型热电联产企业, 每到冬季时节, 松花江水就会变坏, 一些有机物、微生物被加热后形成一层软垢, 粘附在复水器或加热器铜管内壁上。这样不但影响机组正常运行, 同时还影响集中供热质量。所以, 对于低真空一次循环水供热选好热网补水定压点, 改善运行状况, 提高企业的经济效益是致关重要的。