熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)控制方案

1、精選范本,供參考！第二章熱網(wǎng) SCADASCADA 系統(tǒng)控制方案2.12.1 熱網(wǎng)控制方案 在集中供熱系統(tǒng)中，雖然在工程設(shè)計階段進(jìn)行了水力平衡的設(shè)計，但是，由于供熱工程設(shè)計階段的供熱面積、熱用戶的分布、管道 的路由走向等等具體的設(shè)計情況， 與實際運行情況相比往往會有所出 入，再加上工程施工質(zhì)量問題、管道管徑的限制問題、管道中循環(huán)水 的流速限制問題以及水力平衡設(shè)計本身的問題， 造成了水力失調(diào)很難 單靠設(shè)計來進(jìn)行解決，所以，需要采用自控系統(tǒng)對其進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.1.12.1.1 現(xiàn)在使用的各種運行調(diào)節(jié)方式及優(yōu)缺點一、 質(zhì)調(diào)節(jié)：在整個供熱期內(nèi)， 熱源和熱用戶的循環(huán)水流量保持不變， 根據(jù)不 同的室外溫度只

2、改變供水溫度。 適用于一、二級熱網(wǎng)，多用于二級網(wǎng)， 為目前國內(nèi)普遍采用的調(diào)節(jié)方法。缺點：在不同的室外溫度情況下， 只改變供水溫度而不改變循環(huán) 流量，浪費了水泵的電耗，不能節(jié)電；熱網(wǎng)遠(yuǎn)、近端用戶溫度有明顯 的時間差。優(yōu)點：水力工況穩(wěn)定。二、 量調(diào)節(jié)：在整個供熱期內(nèi)， 熱源和熱用戶保持供水溫度不變， 根據(jù)不同的 室外溫度只改變循環(huán)水流量。 實際中只適用于一級熱網(wǎng)， 且因目前熱 網(wǎng)平衡控制方面存在很大困難， 所以國內(nèi)應(yīng)用實例鮮見。 二級熱網(wǎng)采 用量調(diào)精選范本,供參考！節(jié)在技術(shù)上更難實現(xiàn)， 其一是因為二級熱網(wǎng)也存在平衡控制方 面的困難；其二是隨著室外氣溫升高，如果網(wǎng)路水流量迅速地減少， 常常會使室內(nèi)供

3、暖系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的垂直熱力失調(diào)。量調(diào)節(jié)的缺點：水力工況穩(wěn)定性差，實用性差。 優(yōu)點：與質(zhì)調(diào)節(jié)方式相比，在供熱面積相同的情況下既能節(jié)熱， 又能大量節(jié)電。三、 分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)：就是把整個供熱期按室外溫度的高低分幾個階段， 在熱負(fù)荷較大 時采用設(shè)計流量， 在熱負(fù)荷較小時采用較小流量。 大多地區(qū)分為三個 階段，而在每一個階段內(nèi)采用保持流量不變的質(zhì)調(diào)節(jié)。適用于一、二 級熱網(wǎng)，應(yīng)用情況在數(shù)量上僅次于質(zhì)調(diào)節(jié)。其優(yōu)缺點介于質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)之間。 即在每一個階段內(nèi)， 水力工 況穩(wěn)定，熱網(wǎng)遠(yuǎn)近端用戶溫度存在時間差。 在熱網(wǎng)平衡控制上較量調(diào) 節(jié)稍易實現(xiàn)，比質(zhì)調(diào)節(jié)稍難。流量變化不連續(xù)，只分幾段，故節(jié)熱同 時只部分節(jié)

4、電。四、 間歇調(diào)節(jié)：間歇調(diào)節(jié)屬于一種輔助的運行調(diào)節(jié)方式， 它在供熱期內(nèi)， 不改變 網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)水量和供水溫度， 而只減少每天的供熱時間。 它只作為一 種輔助調(diào)節(jié)措施， 在室外氣溫較高的供暖初期和末期常常與其他幾種 運行方式配合運行。常見的方式是：在初末寒期，單臺鍋爐采用間斷 運行、多臺鍋爐在不同時段采用減少運行臺數(shù)， 而循環(huán)水泵連續(xù)運行 的方式，即所謂的“停爐不停泵”方式。在嚴(yán)寒期，則采取2 4小時連續(xù)供暖的方式。精選范本,供參考！五、 質(zhì)量并調(diào)：在運行調(diào)節(jié)的過程中， 根據(jù)室外溫度的變化， 既改變循環(huán)流量又 改變供水溫度。這種運行調(diào)節(jié)叫做質(zhì)量并調(diào)。眾所周知，根據(jù)供熱系 統(tǒng)的特點，在保證供熱質(zhì)量最

5、佳的前提下， 對于一個既定的供熱系統(tǒng)， 在不同的室外溫度下情況下， 都有一個與其對應(yīng)的最佳的流量和最佳 溫度（溫差）。所以，最佳調(diào)節(jié)的運行工況是質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)。這 種質(zhì)量的并調(diào)，一方面達(dá)到了最佳的供熱效果， 另一方面達(dá)到了最大 限度的降低供熱的熱耗和電耗。此種調(diào)節(jié)方法同量調(diào)節(jié)一樣， 也存在熱網(wǎng)平衡控制上的困難， 所 以雖然近幾年國內(nèi)供熱行業(yè)在一、 二級熱網(wǎng)實施循環(huán)泵變頻調(diào)速變流 量運行，進(jìn)行質(zhì)和量并調(diào)的工程實踐項目也較多， 但實際運行效果不 理想。具體表現(xiàn)是：流量的變化幅度不大，降不下來，運行中的流量 多數(shù)都是高于設(shè)計狀態(tài)下的計算流量， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到最佳調(diào)節(jié)工況的 參數(shù)狀態(tài)， 循環(huán)泵變頻調(diào)速

6、僅成為解決設(shè)備大馬拉小車的手段， 供熱 系統(tǒng)節(jié)能潛力沒有真正挖掘出來。 最根本的原因是因為缺乏簡便、 有 效的調(diào)節(jié)熱網(wǎng)平衡手段， 導(dǎo)致熱網(wǎng)循環(huán)泵變頻調(diào)速變流量運行的節(jié)能 潛力沒有充分挖掘出來，阻礙了質(zhì)量并調(diào)運行方法的推廣應(yīng)用。2.1.22.1.2 各種主要控制方式的分析比較一、控制熱力站二次網(wǎng)供水溫度的控制方式各熱力站根據(jù)室外溫度情況， 調(diào)整一次網(wǎng)側(cè)的電動閥門， 以改變 流過水水熱交換器的一次側(cè)水量， 從而使得二次側(cè)熱交換器出口的 水溫達(dá)到設(shè)定值。 從原理上， 只要給出合理的室外溫度與二次網(wǎng)供水 溫度之精選范本,供參考！間的關(guān)系式， 仔細(xì)設(shè)計電動閥門的調(diào)節(jié)算法， 能夠使用戶側(cè)采 暖達(dá)到要求。然

7、而實際上卻存在以下問題：當(dāng)外溫降低時，各熱力站按照預(yù)定的調(diào)節(jié)規(guī)律將紛紛開大一次側(cè) 閥門，加大一次網(wǎng)流量， 以使二次網(wǎng)供水溫度升高至與降低了的室外 溫度相適應(yīng)。此時，熱源可能進(jìn)行的相應(yīng)調(diào)節(jié)有兩種： (a)(a) 增加蒸汽 量以提高總的供水溫度使其與降低了的外溫相適應(yīng)；(b b)提高供回水 干管的壓差以增大流量，同時增加蒸汽量以維持供水溫度不變。當(dāng)熱源采用前一種調(diào)節(jié)方式時，由于從熱源至熱力站有相當(dāng)距 離，熱源處的溫度變化要經(jīng)過一段時間才能反映到各熱力站， 因此各 熱力站都首先有一個開大閥門希望增加流量的過程。 由于總流量不可 能增加太多，于是近端熱力站通過開大閥門后，達(dá)到要求的流量與二 次網(wǎng)出口溫

8、度，而遠(yuǎn)程的熱力站則流量變小， 進(jìn)一步開閥門也無濟(jì)于 事，直至閥門開到最大，二次網(wǎng)出口溫度仍達(dá)不到要求。以后，熱源 的升溫效果開始反映在近端熱力站， 近端熱力站開始關(guān)小閥門， 以維 持二次網(wǎng)供水溫度， 這使遠(yuǎn)程各熱力站流量逐漸加大， 此后溫度升高 的一次網(wǎng)熱水開始流至遠(yuǎn)程站， 使遠(yuǎn)程站二次網(wǎng)供水溫度升高， 將導(dǎo) 致遠(yuǎn)程站也開始調(diào)小供水閥門以維持二次網(wǎng)供水溫度。 這些調(diào)節(jié)作用 導(dǎo)致一次網(wǎng)流量開始減少， 從而熱源出口溫度進(jìn)一步升高。 為維持熱 源出口溫度， 熱源要適當(dāng)關(guān)小蒸汽流量， 這最后又會逐漸導(dǎo)致各熱力 站陸續(xù)開大閥門。 熱源至熱力站之間的延時一般在幾十分鐘至一、 二 個小時之間， 這種振蕩現(xiàn)

9、象有時會持續(xù)很長時間， 直至系統(tǒng)不能正常工作精選范本,供參考！若熱源采用后一種方式同時提高供回水壓差，使循環(huán)流量增加，并且適當(dāng)增加蒸汽流量，使供水溫度不變，情況會略好一些，但由于 熱源的調(diào)節(jié)與各熱力站的調(diào)節(jié)很難同步進(jìn)行， 這二者間的時間差將同 樣導(dǎo)致上面的振蕩現(xiàn)象。 當(dāng)各熱力站的動作早于熱源時， 各熱力站有 一個競先開大閥門而后又逐個關(guān)小的過程。 此過程由于各熱力站間的 調(diào)節(jié)不同步進(jìn)行而導(dǎo)致若干次振蕩。 當(dāng)熱源早于熱力站時， 情況要有 所好轉(zhuǎn)， 但也會出現(xiàn)一系列的閥門動作。 由于各熱力站所處的外溫應(yīng) 該相同，總的熱源溫度升高使各熱力站二次網(wǎng)供水溫度均升高。 總的 供回水壓差加大， 也可使各熱力

10、站流量按比例加大， 使各自的二次網(wǎng) 供水溫度升高，因此最終的調(diào)節(jié)結(jié)果應(yīng)該是各熱力站的閥門又都回到 最初的位置。無謂的使各熱力站的閥門進(jìn)行這樣一個調(diào)節(jié)過程甚至于 振蕩一個周期，總不是好事，如果熱源也采用自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)再不完 善，極有可能與各熱力站一起振蕩，長時間不能穩(wěn)定。此外，由于建 筑熱慣性的作用， 外溫瞬間的升高或降低， 不會立即造成室溫的相應(yīng) 變化。室溫及建筑要求的供熱負(fù)荷與外溫之間存在一個衰減和延遲的 過程。如果各熱力站內(nèi)的控制不考慮這一衰減和延遲的作用， 對外溫 進(jìn)行滑動平均處理， 而是根據(jù)瞬間外溫的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)， 將會加劇這 種振蕩，各個熱力站間外溫測量由于誤差造成的不一致， 也會導(dǎo)

11、致同 樣的不良影響。二、控制管網(wǎng)最不利壓差的控制方式這是目前國內(nèi)普遍采用的控制方式， 循環(huán)泵采用變頻器控制， 根 據(jù)最末端測出的供回水壓差控制泵的轉(zhuǎn)速， 使該壓差能維持于要求的 數(shù)值即二次側(cè)供回水壓差。各熱用戶則可根據(jù)要求，自動調(diào)節(jié)流量， 滿足各自精選范本,供參考！的用熱要求。 采用這種方式， 同時維持二次水的出口溫度為 定值。這種方法在使用時要分清是哪種收費方式， 對于按照熱量收費的 系統(tǒng)，各熱用戶具備室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)設(shè)備和手段， 以及經(jīng)濟(jì)上的制約關(guān) 系，會主動的調(diào)節(jié)流量來滿足自己的要求。所以是適合的。如果是按 照面積收費時， 則不能應(yīng)用管網(wǎng)最不利壓差的控制方式。 關(guān)于二次網(wǎng) 的變頻調(diào)節(jié)在下一節(jié)

12、將單獨介紹。三、控制熱力站流量的控制方式既然以供熱面積為標(biāo)準(zhǔn)收費， 干脆根據(jù)各熱力站面積計算各個熱 力站的設(shè)計流量，在各熱力站安裝流量計，調(diào)節(jié)供水閥，使一次網(wǎng)側(cè) 進(jìn)入熱力站的流量在任何時候均為設(shè)計流量。 根據(jù)外溫變化， 集中對 熱源的出口溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 這是一種根據(jù)我國熱網(wǎng)管理模式提出的控 制模式，不存在前面的振蕩和部分熱力站供熱量偏多的問題。 然而仔 細(xì)分析此法仍有不足： 由于各熱力站實際供熱面積很難與標(biāo)稱面積或 收費面積一致，即使統(tǒng)計出的面積準(zhǔn)確，由于建筑類型朝向、保溫等 情況不同，單位面積的熱負(fù)荷也不可能相同。按照面積確定流量，就 會使保溫好的建筑室溫偏高， 保溫差的建筑室溫偏低， 或者

13、是統(tǒng)計出 的供熱面積偏小的熱力站所供的建筑物室溫普遍偏低。 熱力公司向最 終用戶的承諾并不是每平方米多少循環(huán)流量， 而是室溫不低于現(xiàn)定的 下限（1616C）,如果室溫普遍偏高，熱力公司并不能收到更多的熱費， 只相當(dāng)于白白多供了熱量， 如果某個熱力站室溫偏低， 則會收到用戶 投訴。因此，更好的方式是否應(yīng)為設(shè)法使各熱力站間的供熱效果均勻，而不是僅使流量與標(biāo)稱供熱面積相匹配？如果無自動控制系統(tǒng)， 完全依靠手動調(diào)節(jié)， 這樣做可能是可以做 到精選范本,供參考！的最好結(jié)果， 但是如果安裝了自控設(shè)施， 各個熱力站的進(jìn)口閥門可 以自動調(diào)節(jié)時， 能夠使各熱力站之間的供熱效果更加接近， 從而使總 的供熱量有可能進(jìn)

14、一步降低使熱力公司在不降低供暖質(zhì)量的前提下，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。四、均勻性調(diào)節(jié)的控制方式 熱網(wǎng)的均勻性調(diào)節(jié)是指對各個熱力站供水閥門的調(diào)節(jié)應(yīng)該以各 個熱力站彼此之間供熱效果相同為目標(biāo)。 如果各供暖房間的房間溫度 可以測量，那么使各熱力站的供熱建筑的房間溫度彼此相同應(yīng)作為調(diào) 節(jié)目標(biāo)，由于不可能大范圍測量房間溫度， 因此只能尋找反映房間溫 度的測量參數(shù)作為控制目標(biāo)。由穩(wěn)態(tài)下的熱平衡方程可以得到，散熱 器向房間傳熱應(yīng)與房間向室外的傳熱量相同在穩(wěn)定工況下， 室溫為供回水平均溫度和外溫的函數(shù)， 如果將各 個熱力站的二次側(cè)供回水平均溫度調(diào)為一致， 則可以近似認(rèn)為采暖房 間的室溫是彼此均勻的。以各熱力站二次網(wǎng)

15、供回水平均溫度彼此一致為熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)目標(biāo)，對各熱力站供水閥進(jìn)行調(diào)節(jié)， 可以保證各熱力站間的均勻供熱， 避免 由于冷熱不均，為了保證偏冷用戶達(dá)到要求而造成過熱用戶的浪費。 因此是保證供熱要求條件下的最省能的調(diào)節(jié)方式， 也是可以使管理熱 網(wǎng)的熱力公司獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的調(diào)節(jié)方式。由于各熱力站所帶的供熱面積不會經(jīng)常改變， 并且各建筑物的負(fù) 荷主要由外溫所決定， 因此隨外溫變化各熱力站的熱負(fù)荷同步升高或 降低，各熱力站間熱負(fù)荷之比基本不變。因此，在熱源優(yōu)先調(diào)節(jié)的情 況下，系統(tǒng)一旦調(diào)節(jié)均勻， 就基本能夠保持，不需要隨溫度變化進(jìn)行 調(diào)節(jié)，因此閥精選范本,供參考！門調(diào)節(jié)的頻繁程度較前述方式都要小的多， 這樣，

16、系統(tǒng) 可以長期穩(wěn)定運行。隨著外溫的變化， 為保證供熱效果，熱源需統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)節(jié)，這時 可以隨外溫降低而升高供水溫度， 也可提高總的循環(huán)流量。 無論采用 哪種方式， 都是全面地升高或降低各熱力站的采暖效果， 不會改變其 均勻性。只有當(dāng)個別熱力站二次管網(wǎng)發(fā)生變化， 新增添或關(guān)閉一些用 戶，庭院管網(wǎng)做某種調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換等， 才需要對相應(yīng)熱力站及相鄰幾個 熱力站的供水閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 均勻性調(diào)節(jié)可將熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)與熱源的調(diào)節(jié) 分為兩個獨立環(huán)節(jié)分別單獨進(jìn)行，相互之間基本互不干擾。2.1.32.1.3 不同采暖收費體制下的控制策略伴隨著供熱收費體制的改革， 城市集中供熱系統(tǒng)也必然會由現(xiàn)在 的按面積收費逐漸過渡到分戶計量

17、按熱量收費的體制。 我們認(rèn)為， 這 一過程是相當(dāng)漫長的， 這期間必然存在按面積收費和按熱量收費的用 戶在一個系統(tǒng)內(nèi)同時并存的局面。 因此，下面按上述三種情況分別對 熱網(wǎng)的基本控制方案進(jìn)行介紹。一、整個系統(tǒng)按面積收費在按照熱量收費還沒有實行的今天， 我國絕大部分的城市仍然采 取的是按照采暖“面積”來收費。在這種收費體制下，熱用戶要求的 是保證室溫 1818C士 2 2C,低于最低要求的 1616C,用戶將對熱力公司投 訴。而室溫超高時，用戶則不會去調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)（例如關(guān)小閥門，一 般情況下也沒有調(diào)節(jié)手段） ，而是采取開窗降溫的方法。熱力公司則 應(yīng)在保證熱用戶室溫不低于 1616C的前提下，通過調(diào)節(jié)

18、供熱熱媒的參 數(shù)（流量和溫度）來調(diào)節(jié)供熱量， 以適應(yīng)室外溫度的變化， 控制室溫 的責(zé)任完全由熱力公司來承擔(dān)。精選范本,供參考！因為收費是一定的， 多供了熱也不能 多收費。供熱策略則應(yīng)是：“按需供熱、限量供給” ，此處的需，是建 筑物客觀上的需，無論是誰，室溫的標(biāo)準(zhǔn)是一樣的，亦即在保證熱用 戶室溫不低于 1616C的前提下，盡量少供熱，盡量不要出現(xiàn)室溫過熱 的情況。而節(jié)能降耗的目標(biāo)則為：除了需要降低單位熱量的成本外，降低“無謂的供熱量”也是降低供熱成本的一項主要任務(wù)。按面積收費時， 熱網(wǎng)調(diào)節(jié)的基本目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)均勻供熱， 減少 水平熱力失調(diào)。 對于本工程， 采用的基本控制策略是將整個供熱系統(tǒng) 分

19、為熱源和熱網(wǎng)兩個相對獨立的系統(tǒng)， 并且有兩種調(diào)節(jié)原則： 熱源優(yōu) 先或者熱網(wǎng)優(yōu)先。 熱源優(yōu)先時熱網(wǎng)控制的目標(biāo)是消除各用戶之間的水 平熱力失調(diào)， 實現(xiàn)均勻供熱。 它只保證各熱力站之間供熱效果的均勻 一致，而不追求各熱力站內(nèi)用戶的絕對效果。系統(tǒng)的總體供熱效果， 則是通過負(fù)荷預(yù)測， 調(diào)整熱源總供熱量得以實現(xiàn)。 也就是采用上一節(jié) 的方案 （3 3） 。綜合考慮經(jīng)濟(jì)、 供熱效果和實際操作等諸方面的因素， 我們認(rèn)為 集中供熱系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)應(yīng)包括以下兩個部分：1)1)一次網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)：一次網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)除應(yīng)滿足供熱負(fù)荷 的要求外，還應(yīng)符合熱源的安全、經(jīng)濟(jì)運行要求；適應(yīng)一次網(wǎng)的大慣 性、長時滯、非線性的特點采用分

20、階段改變溫度的量調(diào)節(jié)。2)2)二次網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)：二次網(wǎng)的循環(huán)水泵采用變頻調(diào)節(jié)，為 減少管網(wǎng)的水平和垂直水力失調(diào)對熱力失調(diào)的影響， 滿足一定的供熱 效果，并在此基礎(chǔ)上達(dá)到較好的節(jié)能效果，二次網(wǎng)采用質(zhì)、量并調(diào)的 方式。具體到各熱力站的控制、供熱首站的控制策略如下：精選范本,供參考！1)1) 熱力站的控制：測量各熱力站的二次側(cè)供回水溫度，確定 各熱力站電動閥的調(diào)節(jié)量， 目標(biāo)是使得各熱力站二次側(cè)供回水平均溫 度或供回水加權(quán)平均溫度趨于一致，盡可能地降低水平失調(diào)度。2)2) 二次網(wǎng)循環(huán)泵的控制：二次網(wǎng)循環(huán)泵采用變速調(diào)節(jié)。在系 統(tǒng)按照采暖面積收費時，應(yīng)該采用按照二次水供、回水溫差控制，這 是一種主動的調(diào)節(jié)

21、方式， 亦即根據(jù)室外溫度， 按照質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)曲 線確定的供回水溫差為設(shè)定值， 控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速， 達(dá)到流量調(diào)節(jié) 的目的。如果此時采用了最不利壓差的控制方法， 則不能起到節(jié)電的 效果。3)3)熱力首站的運行指導(dǎo)：測量一次熱網(wǎng)的總供回水溫度、外 溫和流量。 根據(jù)測量數(shù)據(jù)以及相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)預(yù)測熱網(wǎng)的負(fù)荷。 由于 供熱系統(tǒng)的大慣性， 負(fù)荷的預(yù)測需要綜合考慮前幾天的外溫以及供熱 情況確定。根據(jù)計算機預(yù)測的負(fù)荷情況確定一次水供水溫度和流量。調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速使得外網(wǎng)總流量達(dá)到設(shè)定值。 并計算出熱源 (電 廠）的供熱量和水溫、水量。二、各熱力站按熱量收費當(dāng)城市供熱收費體制是按照熱量收取時， “熱量”就成為

22、了一種 商品。采暖熱用戶將按照所使用的“熱量”多少來付費，多用多付， 少用少付。 因此熱用戶就會自動地采取節(jié)能措施， 一般按照熱量收費 的情況下，熱用戶室內(nèi)采暖系統(tǒng)都安裝了可以調(diào)溫的裝置， 如果室溫 高了，用戶就會主動調(diào)低， 外出時甚至?xí)P(guān)閉采暖系統(tǒng)。避免室內(nèi)過 熱的責(zé)任完全由熱用戶承擔(dān)起來。 而熱力公司的供熱策略則是：“按 需供熱、 保障供給”，此處的需，是熱用戶主觀上的需，有人希望室 溫高一些，有人希望室溫低精選范本,供參考！一些，只要用戶需要，就盡量多供熱。因 為只有多供熱才能多收益， 而節(jié)能降耗的目標(biāo)則為：降低每售出單位 熱量的成本，也就是要在“熱量”這個商品的生產(chǎn)和輸配過程中，降 低

23、一切費用，包括各種熱損失和水泵的電耗，以及人力成本等。此時與按面積收費的方式不同的是， 熱力公司供熱的策略是盡可 能地給用戶多供熱以取得更多的經(jīng)濟(jì)效益， 而用戶會自主地決定用熱 的多少。這與按面積收費的機制恰恰相反。因此，此時就不能采用上 述的均勻性調(diào)節(jié)方法， 而在二次網(wǎng)應(yīng)采用最不利端壓差控制法， 保證 每一個用戶的用熱。此時基本的控制策略如下：（1 1） 熱力站的控制由各熱力站根據(jù)外溫和用戶用熱情況設(shè)定二次網(wǎng)的供水溫度， 各 熱力站采用獨立控制，根據(jù)設(shè)定的供水溫度來調(diào)節(jié)一次側(cè)的供水閥 門，此工作可在上位機統(tǒng)一完成也可在各現(xiàn)場控制器上完成。（2 2） 二次網(wǎng)循環(huán)泵的控制二次網(wǎng)循環(huán)泵采用變速調(diào)節(jié)

24、。 可以根據(jù)熱用戶處最不利回路的末 端壓差來控制水泵的轉(zhuǎn)速。三、系統(tǒng)中同時存在按熱量收費和按面積收費的用戶此時，應(yīng)對按面積收費的用戶或熱力站采用均勻性調(diào)節(jié)， 同時又 要保證管網(wǎng)末端或按熱量收費的用戶的足夠壓差， 使按熱量收費的熱 用戶能得到充足的熱量供應(yīng)。由于采用的是計算機控制系統(tǒng)， 采用不同收費方式時對控制系統(tǒng) 硬件平臺的要求基本一致， 包括對通訊系統(tǒng)、 傳感器以及執(zhí)行機構(gòu)的 要求精選范本,供參考！等等。因此，在設(shè)計硬件平臺時，應(yīng)該充分考慮以上幾個因素， 這樣當(dāng)控制需求變化時， 只需變更相應(yīng)的控制軟件即可， 而不需要改 變控制系統(tǒng)的硬件部分， 這樣就為系統(tǒng)的發(fā)展、 擴充提供了非常便利 的條件

25、。2.1.42.1.4 熱源的調(diào)節(jié)隨著供熱規(guī)模的擴大， 原來的熱源不能滿足供熱的要求， 一方面 要用大容量的鍋爐更換原來的小鍋爐， 一方面還要增加新的鍋爐， 形 成各個鍋爐之間阻力各不相同的局面， 使得各臺鍋爐在運行時通過的 循環(huán)水量與其額定循環(huán)水量問存在很大差距， 從而影響了鍋爐的正常 燃燒，影響了鍋爐的出力， 鍋爐的運行效率低下，并成為一個重要的 安全隱患當(dāng)鍋爐運行時， 配合流量計調(diào)節(jié)各閥門的開度位置以標(biāo)定每臺鍋 爐的流量鍋爐的額定流量由下式計算：鍋爐的額定流量由下式計算：G=860*QG=860*Qtgtg ththG:G:鍋爐的額定流量，m3/m3/ h h .Q Q 鍋爐的額定發(fā)熱量

26、，MW/hMW/htgtg、thth:鍋爐的額定熱媒參數(shù)，C.在標(biāo)定每臺鍋爐的流量的基礎(chǔ)上， 根據(jù)測量數(shù)據(jù)以及相關(guān)的歷史 數(shù)據(jù)預(yù)測熱網(wǎng)的負(fù)荷。 由于供熱系統(tǒng)的大慣性， 負(fù)荷的預(yù)測需要綜合 考慮前幾天的外溫以及供熱情況來確定。 在此基礎(chǔ)上可以確定首站以 及中級泵站的供熱參數(shù)，包括流量和供回水溫度。 基于經(jīng)濟(jì)和運行上的考慮，我們認(rèn)為熱源的調(diào)節(jié)應(yīng)采用質(zhì)量并調(diào)， 即采用分階段改變溫度的量調(diào)節(jié)。精選范本,供參考！在按照面積收費的情況下， 應(yīng)采用 熱源優(yōu)先的調(diào)節(jié)原則。2.1.52.1.5 各熱力站水力失調(diào)的消除和節(jié)能效果對于采用按面積收費的集中供熱系統(tǒng)來說， 應(yīng)以消除水平熱力失 調(diào)，實現(xiàn)各熱力站均勻供熱為

27、熱網(wǎng)的總調(diào)節(jié)目標(biāo)。 由于不可能對所有 熱用戶的室溫進(jìn)行實時測量， 個別用戶的室溫狀況亦不能代表本片熱 網(wǎng)的實際情況，因此，必需考慮其它的實現(xiàn)途徑。經(jīng)分析，對于房間 熱特性及散熱器設(shè)計相差不大的熱網(wǎng)， 實現(xiàn)了各熱力站二次網(wǎng)供回水 平均溫度均勻一致，即可保證所帶采暖用戶室溫大體相同。 因此，各站二次網(wǎng)平均水溫均勻與否，基本反映了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的好壞。 水平失調(diào)度綜合反映了全網(wǎng)熱力工況均勻程度， 其值越小， 說明系統(tǒng) 調(diào)節(jié)越均勻，控制效果越好。 消除水力失調(diào)的最終目的就是為了消 除系統(tǒng)的水平熱力失調(diào)，因此二者是一致的。全網(wǎng)采用按面積收費， 水平失調(diào)度可以控制到 3 3以內(nèi)。由于消除了系統(tǒng)的水平熱力失調(diào)，保

28、證了整個系統(tǒng)供熱的均勻 性，從而避免了部分用戶出現(xiàn)過熱而部分用戶室溫卻不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，因此在同樣滿足用戶的基本供熱需求的條件下，可以節(jié)省大量的熱 量。2.1.62.1.6 集中供熱控制的控制措施 由于熱網(wǎng)從整體上屬于大慣性、長時滯、非線性，且存在耦合的 多輸入多輸出系統(tǒng)。 對于按照面積收費的系統(tǒng)，熱網(wǎng)控制實際上是 一個大的開式的控制系統(tǒng)。 針對此系統(tǒng)， 我們采用以下措施來解決熱 網(wǎng)大慣性、長時滯、穩(wěn)定性差的問題：1)1)統(tǒng)一設(shè)定，單獨調(diào)整：均勻性調(diào)節(jié)的最終目標(biāo)是用戶的室 溫達(dá)到一致，然而一是無法對用戶室溫進(jìn)行直接測量；另一方面，用 戶室溫也是一個慣性很大的環(huán)節(jié)。為此，經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn)，二次網(wǎng) 的

29、供回水平均精選范本,供參考！溫度是影響用戶室溫的最敏感因素， 因此我們將其作為 被調(diào)量。為消除系統(tǒng)的水平熱力失調(diào)， 應(yīng)根據(jù)各熱力站二次側(cè)供回水 平均溫度與全網(wǎng)平均值的偏差來統(tǒng)一設(shè)定各熱力站的被調(diào)量， 各熱力 站再以此為設(shè)定值進(jìn)行單獨調(diào)節(jié)。2)2)限制幅度，逐漸調(diào)勻：由于系統(tǒng)的大慣性及傳輸延遲，因 此不能按照上述方法連續(xù)調(diào)節(jié)， 否則將引起系統(tǒng)振蕩。 兩次調(diào)節(jié)的時 間間隔不能太短，而應(yīng)采取“等一等，看一看”的策略，待溫度基本 達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行下次調(diào)整。 整個調(diào)節(jié)不是一兩次完成， 而是使各熱 力站二次側(cè)供回水平均溫度逐漸趨于一致的動態(tài)過程， 因此，每次閥 門調(diào)節(jié)的幅度不能太大，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。3)

30、3)水力耦合的解除：國內(nèi)供熱系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性普遍較差， 當(dāng)調(diào)節(jié)某一支路的閥門時， 不僅本支路的流量隨之變化， 相鄰支路的 流量也同樣發(fā)生變化。 對于一些穩(wěn)定性較差的支路， 如果簡單地采用 單回路死循環(huán)控制而不考慮這種穩(wěn)定性的狀況， 就容易引發(fā)振蕩。 因 此，必需在對各用戶水力穩(wěn)定性綜合評判的基礎(chǔ)上， 確定具體的調(diào)節(jié) 策略。2.22.2 二次網(wǎng)循環(huán)泵控制方案2.2.12.2.1 控制二次網(wǎng)供、回水壓差的方法這是我國其它一些熱網(wǎng)控制廠商普遍采用的控制方式， 二次網(wǎng)循 環(huán)泵采用變速泵，根據(jù)二次網(wǎng)供、回水壓差控制泵的轉(zhuǎn)速，使該壓差 能維持于要求的數(shù)值。也有采用根據(jù)二次網(wǎng)供水壓力控制泵的轉(zhuǎn)速的， 由于回

31、水壓力是 由補水泵補水時按照定壓控制的， 故這種方式從本質(zhì)上同控制二次網(wǎng) 供回精選范本,供參考！水壓差的方式一樣。但相比控制二次網(wǎng)供回水壓差的方式來說， 這種按壓力控制的方式效果很差， 原因是補水泵補水定壓控制的壓力 不是恒定的，而是有一定的變化幅度， 這個變化會影響到供水壓力的 變化，從而造成循環(huán)水泵的誤調(diào)節(jié)。而這一調(diào)節(jié)完全是一種錯誤。 由于我國目前絕大部分集中供熱管網(wǎng)均采用按面積收費方式，在各建 筑房間內(nèi)沒有如溫控閥、手動閥等之類的調(diào)節(jié)手段， 而且在各建筑物 入口即使存在調(diào)節(jié)手段如手動閥等調(diào)節(jié)手段， 也只是在采暖初期進(jìn)行 初調(diào)節(jié)，在整個采暖季則很少進(jìn)行頻繁調(diào)節(jié)。 因此對整個二次網(wǎng)來說， 阻

32、力特性在整個采暖季是基本不變化的， 當(dāng)二次網(wǎng)供回水壓差或者二 次網(wǎng)供水壓力、 二次網(wǎng)回水壓力給定以后， 二次網(wǎng)總流量基本不發(fā)生 變化，各用戶流量也基本不變， 這樣二次網(wǎng)的變頻調(diào)節(jié)就不能起到變 流量運行和節(jié)電的效果。然而，對于不同的二次網(wǎng)，它們的阻力特性是不一樣的，也就是 說，對于不同的二次網(wǎng)，給定相同的供回水壓差后，總流量是不相等 的。因此，對于這種控制方法，需要根據(jù)具體某二次網(wǎng)的阻力特性， 給定不同的二次網(wǎng)供回水壓差。有些供熱規(guī)模大、阻力大、平衡能力 差的二次網(wǎng)，需要的二次網(wǎng)供回水壓差較大，而有些供熱規(guī)模小、阻 力小、平衡能力好的二次網(wǎng)，需要的二次網(wǎng)供回水壓差則較小。要每 個二次網(wǎng)都給定合適

33、的二次網(wǎng)供回水壓差， 需要針對每個二次網(wǎng)進(jìn)行 詳細(xì)的水力計算，給出管網(wǎng)不同流量下的二次網(wǎng)供回水壓差的理論 值，以此作為基礎(chǔ)， 再在實際運行中針對管網(wǎng)的具體運行效果進(jìn)行調(diào) 整。然而在實際工程中，各控制廠商不可能花費那么大的精力，去實 現(xiàn)如此的過程，因此不同的二次網(wǎng)都給定一個較大的二次網(wǎng)供回水壓 差，有時甚至將水泵開大到最大也達(dá)不到給定的二精選范本,供參考！次網(wǎng)供回水壓差， 在實際運行中就導(dǎo)致二次網(wǎng)的流量過大，達(dá)不到節(jié)能的目的。而且，在按照面積收費的情況下， 采用控制二次網(wǎng)供水壓力或控 制二次網(wǎng)供回水壓差的方法實際上是一種定流量運行的控制方式， 不 能自動實現(xiàn)二次網(wǎng)的變流量運行調(diào)節(jié)。 當(dāng)二次網(wǎng)供水

34、壓力或二次網(wǎng)供 回水壓差設(shè)定值確定后， 二次網(wǎng)的總流量也就得以確定， 并不隨日均 外溫的變化而變化。 許多熱力公司在實際運行中發(fā)現(xiàn)這一問題， 為達(dá) 到有效節(jié)約換熱站電耗的目的， 往往采用通過在采暖的不同階段人工 干預(yù)二次網(wǎng)供水壓力或者二次網(wǎng)供回水壓差設(shè)定值的方法來實現(xiàn)流 量的變化，這樣的運行方法就沒有達(dá)到利用控制系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)泵自動 實現(xiàn)變流量調(diào)節(jié)的初衷。2.2.22.2.2 控制二次網(wǎng)循環(huán)泵頻率的方法 既然設(shè)定二次網(wǎng)供水壓力或控制二次網(wǎng)供回水壓差的為定值進(jìn) 行控制的方法相當(dāng)于一種定流量運行的控制方式， 且二次網(wǎng)供水壓力 或二次網(wǎng)供回水壓差設(shè)定值的修改在實際操作中并不方便， 許多熱力 公司實際采

35、用了控制二次網(wǎng)循環(huán)泵頻率的方法進(jìn)行控制。 如果無自動 控制系統(tǒng)，完全依靠手動調(diào)節(jié)，這樣做可能是可以做到的最好結(jié)果。2.2.32.2.3 控制二次網(wǎng)供回水溫差的方法根據(jù)上述分析， 我們認(rèn)為在按照面積收費的情況下， 采用二次網(wǎng) 供水壓差 / / 二次網(wǎng)供水壓力控制和二次網(wǎng)循環(huán)泵頻率控制的方式均不 能達(dá)到節(jié)能效果和自動化控制的效果。 對應(yīng)于以上三個參數(shù)， 控制二 次網(wǎng)供回水溫差的方式是最好的方式。 對于二次網(wǎng)溫差， 在設(shè)計工況 下有： tgtgth=th=精選范本,供參考！式中：Q Q 設(shè)計二次網(wǎng)總供熱量，W WG:G:設(shè)計二次網(wǎng)總流量，T/HT/Hq q：設(shè)計熱負(fù)荷平米指標(biāo)， W/m2W/m2g

36、g:設(shè)計二次網(wǎng)流量平米指標(biāo)，t/(h*m2)t/(h*m2)TgTg、thth 分別為供水、回水溫度在實際供熱過程中， 對于二次網(wǎng)流量平米指標(biāo)， 可根據(jù)該供熱管 網(wǎng)的歷史供熱數(shù)據(jù)和歷史供熱情況， 確定能基本保證二次網(wǎng)運行且不 發(fā)生大面積水平失調(diào)和垂直失調(diào)的平米流量指標(biāo)， 根據(jù)該供熱管網(wǎng)的 歷史供熱數(shù)據(jù)， 確定能保證二次網(wǎng)基本運行的熱負(fù)荷平米指標(biāo)， 從而 可確定二次網(wǎng)在設(shè)計最冷天的供回水溫差。二次網(wǎng)在整個采暖季的運行過程中， 可采用定流量運行方式、 分 階段改變流量的運行方式和變流量運行方式。 分階段改變流量的運行 方式，即為改變水泵運行臺數(shù)的運行方式， 在水泵增加調(diào)速措后不再 考慮。對應(yīng)于定流量運行方式在采用了水泵變頻后也不予