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供熱系統(tǒng)熱力運行設(shè)計參數(shù)的系統(tǒng)選擇分析與探討

新聞時間:2021-03-29 文章來源: 文章作者:ztcjjt

供熱系統(tǒng)在運行前制定運行調(diào)節(jié)曲線(表)時,必須首先確定“運行設(shè)計參數(shù)”。實踐證明,這個“運行設(shè)計參數(shù)”和采暖系統(tǒng)設(shè)計時的“設(shè)計參數(shù)”是不一致的。本文通過多方面的論證和分析,探討了二者之間的差別,提出了如何確定“運行的設(shè)計參數(shù)”即:“最佳供、回水溫度”和“最佳供、回水溫差”的方法,供廣大技術(shù)人員在實際工作中參考。
一、前言
各種類型的集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計都是由二部份組成的:一部份是供熱系統(tǒng)的熱源、熱網(wǎng)和熱力站的設(shè)計,另一部份是熱用戶室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計。通常二部份的設(shè)計是由二個設(shè)計部門分別完成的。因此,二部分的設(shè)計參數(shù)是分別選定的,但二部份又是相互關(guān)聯(lián)的。在系統(tǒng)運行時,二種參數(shù)是否能和諧一致而不發(fā)生沖突,還是一個未知數(shù)。
因此負責運行的工程技術(shù)人員必須清楚地認識到這一點。在制定運行調(diào)節(jié)曲線時不能硬套原設(shè)計參,應(yīng)根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,重新確定運行的設(shè)計參數(shù),才能使整個熱系統(tǒng)的各部份運行協(xié)調(diào)一致,才能做到在確保供熱質(zhì)量的前提下,最大限度地節(jié)約能源和人力資源。

首先我們必須弄清設(shè)計參數(shù)和運行參數(shù)不一致的原因是什么,在以前的供熱實踐中是怎樣處理的,有哪些成熟的經(jīng)驗。然后再通過理論分析和計算,分別制定出二部分的“運行設(shè)計參數(shù)”,再到實踐中去檢驗和修正,最終制定出適合當?shù)厍闆r的、經(jīng)濟合理的最佳參數(shù),即:室外氣象達到當?shù)卦O(shè)計工況時,供熱系統(tǒng)的熱源、一級網(wǎng)、熱力站、二級網(wǎng)及熱用戶采暖系統(tǒng)的最佳供.回水溫度和最佳供回水溫差。
各地熱力公司負責運行的工程技術(shù)人員、和一些國內(nèi)知名專家,在多年的實踐和理論研討中基本解決了這些問題?,F(xiàn)總結(jié)出來,供大家進一步探討和引起充分的重視。

二、關(guān)健問題是:室內(nèi)采暖系統(tǒng)“設(shè)計參數(shù)”的差別
實踐證明:室內(nèi)采暖系統(tǒng)在室外氣象達到設(shè)計工況時,各地實際的供、回水溫度都遠遠低于采暖的設(shè)計參數(shù)(95℃/70℃),而且實際供回水溫差也小于采噯設(shè)計的25℃溫差。其主要原因是:
1.在采暖設(shè)計時選用的散熱器的傳熱系數(shù)是在特定的條件下通過實驗測定給出的(詳見“采暖通風設(shè)計規(guī)范”GBJ19-87第3.3.6條說明)。它比使用條件下的實際傳熱系數(shù)要小。因此,實際供、回水溫度必須低,否則室溫就會超標(經(jīng)實踐驗證:二者相差1.1~1.2倍)。
2.采暖設(shè)計的熱負荷普遍都大于實際的熱負荷。
以平均熱指標為例:設(shè)計熱指標一般取每平米58W,而各地多年的實踐證明:實際運行時建筑物的平均熱指標只有40W左右。因此.實際供、回水溫度和溫差都小于設(shè)計參數(shù)。
3.采暖系統(tǒng)設(shè)計時的水力計算:由于受到鋼管型號等因素的制約,不可能做到絕對平衡;而且還受到安裝和使用條件等因素的影響,當系統(tǒng)的循環(huán)水量采用25℃設(shè)計溫差計算的結(jié)果時,就會同時產(chǎn)生水力失調(diào)和熱力失調(diào)。

三、在設(shè)計和運行時如何處理二者的關(guān)系
由以上三點的分析又帶來了一個關(guān)健性的問題:如何處理好二者之間的關(guān)系?
是否應(yīng)該在采暖設(shè)計時就降低設(shè)計參數(shù)、同時修正散熱器的傳熱系數(shù)和熱負荷計算?
由于設(shè)計規(guī)范、設(shè)計模式和設(shè)計習慣等多方面的原因,目前這種做法是行不通的。

通常比較現(xiàn)實的做法是:
1.設(shè)計部門仍按以前的設(shè)計方法進行采暖設(shè)計。
2.負責運行的工程技術(shù)人員在供熱系統(tǒng)運行時,再根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況和多年的運行數(shù)據(jù),重新選定“運行的設(shè)計參數(shù)”;再以此繪制出運行調(diào)節(jié)曲線(表)。
也就是說:指導采暖系統(tǒng)運行的調(diào)節(jié)曲線不能用“采暖設(shè)計參數(shù)“制定,否則就會使設(shè)計與實際相脫離,無法指導供熱運行。
因此,實踐中就產(chǎn)生了“運行設(shè)計參數(shù)”的術(shù)語。實際它就是“供熱術(shù)語標準”(Cjj55-93)中明確提出的:結(jié)合當?shù)氐木唧w情況和歷年的運行實踐,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析所確定的設(shè)計條件下的“最佳供、回水溫度”和“最佳供、回水溫差”。
3.實踐證明,目前條件下比較經(jīng)濟適用的制定“運行設(shè)計參數(shù)”的方法是:在降低“供、回水溫度”的同時,適當縮小“供、回水溫差”,加大循環(huán)水量。
一般把普通散熱器采暖系統(tǒng)的“運行設(shè)計溫差”降到15℃;而地板采暖降到7.5℃,在以此計算的循環(huán)水量和供水溫度下運行,就會基本消除室內(nèi)采暖系統(tǒng)的“水力失調(diào)”和“熱力失調(diào)”。

四、室內(nèi)采暖系統(tǒng)“運行設(shè)計參數(shù)“的參考值

綜合各地情況,當室外氣象達到設(shè)計工況時,室內(nèi)采暖系統(tǒng)運行的參考值為:
1.普通散熱器系統(tǒng):
設(shè)計供水溫度65℃(70℃~60℃)
設(shè)計回水溫度50℃(55℃~45℃)
設(shè)計供回水溫差15℃
2.地板采暖系統(tǒng):
設(shè)計供水溫度47.5℃
設(shè)計回水溫度40℃
設(shè)計供回水溫差7.5℃
注:以上只是參考值,各地必須根據(jù)歷年供熱情況和當?shù)夭膳到y(tǒng)的現(xiàn)狀,進行適當?shù)卣{(diào)整。據(jù)調(diào)查,各地調(diào)整的結(jié)果,多數(shù)都低于上面的參考值。但供回水溫差不能再縮小,否則無法做到節(jié)能運行。

五、如何確定一級網(wǎng)的運行設(shè)計參數(shù)

一級網(wǎng)“運行設(shè)計參數(shù)”的確定,應(yīng)考慮以下幾點:
1.能確保二級網(wǎng)運行時達到用戶采暖系統(tǒng)的“運行的設(shè)計參數(shù)”。
2.能適應(yīng)熱源和熱力站設(shè)備的運行參數(shù)、適應(yīng)熱力站的運行方式。
如:熱水鍋爐、板式換熱器、管式換熱器、熱泵換熱機組;混水系統(tǒng)、間接換熱系統(tǒng)等。
3.能確保管網(wǎng)安全運行,即:適應(yīng)管網(wǎng)的保溫情況和施工質(zhì)量(最高耐受溫度)。
4.能最大限度地實現(xiàn)節(jié)能運行,即:盡量加大供回水溫差。

六、一級網(wǎng)“運行設(shè)計參數(shù)”的參考值
1.當供熱系統(tǒng)是常規(guī)的熱水鍋爐的“間供系統(tǒng)”時:
供水溫度:120℃~110℃
回水溫度:60℃
供回水溫差:60℃~50℃
2.當熱力站是熱泵換熱機組的間供系統(tǒng)時:
供水溫度:130℃
回水溫度:20℃
供回水溫差:110℃
3.當供熱系統(tǒng)是小型區(qū)域鍋爐房時:
供水溫度:95℃
間供系統(tǒng)回水溫度:55℃
混水系統(tǒng)回水溫度:45℃
供回水溫差:40℃~50℃
直供不混水系統(tǒng):供、回水溫度和溫差與室內(nèi)采噯系統(tǒng)的“運行設(shè)計參數(shù)”相同。
注:必須同時對鍋爐房熱力系統(tǒng)進行改造,才能使鍋爐在額定工況下運行。
4.當熱源為高溫汽水換熱器系統(tǒng)時:
在管道保溫材料允許的情況下,供水溫度還可以提到130℃以上,供、回水溫差可超過60℃。

七、探討與思考
我們在供熱設(shè)計、運行和技改的實踐中,遇到過許多同本文探討的題目類似的問題。

如:
1.“設(shè)計”與“運行”的偏差(如:設(shè)計參數(shù)等);
2.某些規(guī)范與工程實際的沖突(如:止回閥的設(shè)置等);
3.習慣的設(shè)計理念或傳統(tǒng)的設(shè)計方式造成的能源浪費(如:水泵的選型與配置等);

對于這些問題我們必須用對事業(yè)負責的態(tài)度,科學的、實事求是的態(tài)度,認真地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,探討解決問題的方法;必須解放思想、勇于突破傳統(tǒng)觀念的束縛,做到在設(shè)計階段就能完全達到節(jié)能標準,不需要在運行時再進行第二次技術(shù)改造。這樣,我們的供熱事業(yè)才會盡快地趕上和超過世界先進水平。

以上建議和理念供大家研究、探討、指正。--三水冷熱能源投資有限公司(北京)供熱技術(shù)研究院 劉衛(wèi)東 喬晨曄 王魁吉

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