供熱系統的控制與管理

1、第第6 6章章 供熱系統的控制與管理供熱系統的控制與管理 6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控 6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 6 6 供熱系統控制與管理供熱系統控制與管理 供熱系統是通過熱媒（如熱水或蒸汽）向具有多重供熱系統是通過熱媒（如熱水或蒸汽）向具有多重熱負荷形式需求的用戶提供熱能的系統，其設計是基于熱負荷形式需求的用戶提供熱能的系統，其設計是基于穩(wěn)定傳熱和重要參數穩(wěn)定傳熱和重要參數室外計算溫度進行計算設計的。室外計算溫度進行計算設計的。 對于供熱系統不僅要求設計準確，而且需要設置相應對于供熱系統不僅要求設計準確，而且需要設置相應的控制系統，使得供熱系統在整個

2、實際運行期間，能夠的控制系統，使得供熱系統在整個實際運行期間，能夠按照室外氣象條件的變化，實時調節(jié)供熱系統的熱負荷按照室外氣象條件的變化，實時調節(jié)供熱系統的熱負荷（尤其是季節(jié)性熱負荷）大小。既確保供熱系統輸出的（尤其是季節(jié)性熱負荷）大小。既確保供熱系統輸出的熱負荷與用戶要求的熱負荷匹配，又實現供熱系統的經熱負荷與用戶要求的熱負荷匹配，又實現供熱系統的經濟運行，節(jié)能降耗。濟運行，節(jié)能降耗。6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控 換熱器的監(jiān)控是將一次蒸汽或高溫水的熱量，交換熱器的監(jiān)控是將一次蒸汽或高溫水的熱量，交換給二次網的低溫水，供采暖空調、生活用。熱水通換給二次網的低溫水，供采暖空調、生活用

3、。熱水通過水泵送到分水器，由分水器分配給采暖空調與生活過水泵送到分水器，由分水器分配給采暖空調與生活系統，采暖空調的回水通過集水器集中后，進入換熱系統，采暖空調的回水通過集水器集中后，進入換熱器加熱后循環(huán)使用。器加熱后循環(huán)使用。 熱交換站計算機監(jiān)控系統的主要任務是保證系統的熱交換站計算機監(jiān)控系統的主要任務是保證系統的安全性，對運行參數進行計量和統計，根據要求調整安全性，對運行參數進行計量和統計，根據要求調整運行工況。運行工況。6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控6.1.1 6.1.1 蒸汽水換熱器的監(jiān)控蒸汽水換熱器的監(jiān)控 對于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源，通過對于利用大型集中鍋爐房或

4、熱電廠作為熱源，通過換熱站向小區(qū)供熱的系統來說，換熱站的作用就同供換熱站向小區(qū)供熱的系統來說，換熱站的作用就同供暖鍋爐房一樣，只是用換熱器代替了鍋爐。暖鍋爐房一樣，只是用換熱器代替了鍋爐。 1. 1. 控制內容控制內容 （1 1）供水溫度的自動控制）供水溫度的自動控制 （2 2）換熱器與循環(huán)水泵的臺數控制）換熱器與循環(huán)水泵的臺數控制 （3 3）補水泵的控制）補水泵的控制 （4 4）水泵運行狀態(tài)及故障報警）水泵運行狀態(tài)及故障報警6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控 2. 2. 換熱器傳熱量的控制方法換熱器傳熱量的控制方法 （1 1）一次側蒸汽壓力較平穩(wěn)）一次側蒸汽壓力較平穩(wěn)溫度溫度控制器控制

5、器蒸汽流量蒸汽流量調節(jié)閥調節(jié)閥換熱器換熱器溫度變送器溫度變送器干干擾擾ttg +-蒸汽水換熱器的簡單控制系統原理圖蒸汽水換熱器的簡單控制系統原理圖t26.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控（2 2）一次側蒸汽壓力波動較大）一次側蒸汽壓力波動較大溫度溫度控制器控制器流量流量控制器控制器蒸汽流量蒸汽流量調節(jié)閥調節(jié)閥換熱器換熱器流量變送器流量變送器溫度變送器溫度變送器ttg +-+蒸汽水換熱器的串級控制系統原理圖蒸汽水換熱器的串級控制系統原理圖干干擾擾6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控6.1.2 6.1.2 水水換熱器的監(jiān)控水水換熱器的監(jiān)控 1. 1. 根據熱水出水管處的溫度以比例積分控制方

6、式自根據熱水出水管處的溫度以比例積分控制方式自動調節(jié)一次熱媒側電動閥開度。動調節(jié)一次熱媒側電動閥開度。 2. 2. 測量供回水壓差控制旁通閥開度，維持壓差設定測量供回水壓差控制旁通閥開度，維持壓差設定值。值。 3. 3. 根據用戶側實際耗量，利用供熱系統運行曲線圖根據用戶側實際耗量，利用供熱系統運行曲線圖，確定供水溫度。，確定供水溫度。 4. 4. 供熱泵停止運行，一次熱媒電動調節(jié)閥關閉。供熱泵停止運行，一次熱媒電動調節(jié)閥關閉。 5. 5. 根據排定的工作序表，按時起停設備。根據排定的工作序表，按時起停設備。6.1 6.1 換熱器的監(jiān)控換熱器的監(jiān)控6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集

7、中控制 集中供熱管網分成兩部分，集中供熱管網分成兩部分，熱源至各熱力站的一次熱源至各熱力站的一次網，熱力站至各用戶建筑的二次網網，熱力站至各用戶建筑的二次網。本節(jié)討論熱源至各。本節(jié)討論熱源至各熱力站間的一次網的監(jiān)控管理。熱力站間的一次網的監(jiān)控管理。6.2.1 6.2.1 按供熱面積收費體制下熱網和熱源的調節(jié)方法按供熱面積收費體制下熱網和熱源的調節(jié)方法 1. 1. 控制方法的分類和特點控制方法的分類和特點 （1 1）量調節(jié)）量調節(jié) 供水溫度不變，只改變水流量。供水溫度不變，只改變水流量。 特點：節(jié)省電耗，但由于室外溫度的改變而改變熱網特點：節(jié)省電耗，但由于室外溫度的改變而改變熱網流量，將使熱用戶

8、系統水力失調。流量，將使熱用戶系統水力失調。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 （2 2）質調節(jié)）質調節(jié) 改變供水溫度，循環(huán)水量不變。改變供水溫度，循環(huán)水量不變。 特點：網路水力穩(wěn)定性好，運行管理方便。但由于水特點：網路水力穩(wěn)定性好，運行管理方便。但由于水量不變，增加電耗；當水溫過低時，對暖風機系統和熱量不變，增加電耗；當水溫過低時，對暖風機系統和熱水供應系統均不利。水供應系統均不利。 （3 3）階式質量綜合調節(jié)）階式質量綜合調節(jié) 供水溫度變化的同時，熱網水流量也發(fā)生階段變化。供水溫度變化的同時，熱網水流量也發(fā)生階段變化?？蓾M足最佳工況要求?？蓾M足最佳工況要求。 （4 4）間

9、歇調節(jié)）間歇調節(jié) 供水溫度和流量不變，靠改變每天的供熱時數來調節(jié)供水溫度和流量不變，靠改變每天的供熱時數來調節(jié)供熱量。要求建筑物應有較好的蓄熱能力。供熱量。要求建筑物應有較好的蓄熱能力。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 2 2. . 正常供熱的技術措施正常供熱的技術措施 （1 1）流量均勻分配）流量均勻分配 在初調節(jié)時把整個熱網的水流量分配調整到用戶所要在初調節(jié)時把整個熱網的水流量分配調整到用戶所要求的設計流量，即流量按供熱面積分配均勻即可。求的設計流量，即流量按供熱面積分配均勻即可。 （2 2）保證合適的供水溫度）保證合適的供水溫度 對于一次網，由熱源處根據室外溫度的高低

10、來控制熱對于一次網，由熱源處根據室外溫度的高低來控制熱源出口的供水溫度；對于二次網，只要熱力站設計及初源出口的供水溫度；對于二次網，只要熱力站設計及初調節(jié)合理，在一次網供水。調節(jié)合理，在一次網供水。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制6.2.2 6.2.2 熱計量體制下的調節(jié)方法熱計量體制下的調節(jié)方法 1. 1. 熱計量下用戶的調節(jié)方法和特點熱計量下用戶的調節(jié)方法和特點 每一戶都安裝熱量計和溫控閥，用戶根據需求調節(jié)溫每一戶都安裝熱量計和溫控閥，用戶根據需求調節(jié)溫控閥控制室內溫度。調節(jié)本質上是通過調節(jié)散熱器的流控閥控制室內溫度。調節(jié)本質上是通過調節(jié)散熱器的流量大小來調節(jié)供熱量大小

11、進而調節(jié)溫度。量大小來調節(jié)供熱量大小進而調節(jié)溫度。 在眾多用戶調節(jié)流量后，整個熱網的流量和供熱量也在眾多用戶調節(jié)流量后，整個熱網的流量和供熱量也隨之變化，該變化是供熱公司和熱源處無法控制和預知隨之變化，該變化是供熱公司和熱源處無法控制和預知的。的。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 2. 2. 依據熱量計收費后熱網調節(jié)方法依據熱量計收費后熱網調節(jié)方法 熱網調節(jié)的原則是保證充分供應的基礎上盡量降低運熱網調節(jié)的原則是保證充分供應的基礎上盡量降低運行成本。為保證充分供應，就要保證用戶有足夠的資用行成本。為保證充分供應，就要保證用戶有足夠的資用壓頭。壓頭。 （1 1）供水定壓力控制）

12、供水定壓力控制 把熱網供水管路上的某一點選作壓力控制點，在運行把熱網供水管路上的某一點選作壓力控制點，在運行時時改變水泵轉速改變水泵轉速使該點壓力保持不變。使該點壓力保持不變。 （2 2）供回水定壓差控制）供回水定壓差控制 把供熱網某一處管路上的供回水壓差作為壓差控制點把供熱網某一處管路上的供回水壓差作為壓差控制點，改變水泵轉速使其恒定。，改變水泵轉速使其恒定。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 無論采用哪種控制方法，都要做到以下兩點：無論采用哪種控制方法，都要做到以下兩點： 1 1）正確選擇控制點的位置和設定值）正確選擇控制點的位置和設定值 在設定值一定的情況下，控制點離熱

13、網循環(huán)泵出口越在設定值一定的情況下，控制點離熱網循環(huán)泵出口越近，滯后越小，調節(jié)能力越強，但越不利于節(jié)約運行費近，滯后越小，調節(jié)能力越強，但越不利于節(jié)約運行費用；控制點位置確定時，設定值取得越大，越能保證用用；控制點位置確定時，設定值取得越大，越能保證用戶有足夠的資用壓頭，但費用增加。戶有足夠的資用壓頭，但費用增加。 2 2）供水溫度的調節(jié)方法、供水溫度和控制點的設定）供水溫度的調節(jié)方法、供水溫度和控制點的設定值依據具體工程而定。值依據具體工程而定。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 3. 3. 直連網的調節(jié)直連網的調節(jié) （1 1）供水壓力控制）供水壓力控制 把熱網供水管路上的

14、某一點選作壓力控制點，在運行把熱網供水管路上的某一點選作壓力控制點，在運行時時改變水泵轉速改變水泵轉速使該點壓力保持不變。使該點壓力保持不變。 1 1）各個用戶所要求的資用壓頭相同）各個用戶所要求的資用壓頭相同 把壓力控制點確定在最遠用戶把壓力控制點確定在最遠用戶n n的供水入口處，該用的供水入口處，該用戶供水入口處壓力設定值為戶供水入口處壓力設定值為ynpppp06.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 2 2）各個用戶所要求的資用壓頭不相同）各個用戶所要求的資用壓頭不相同 原則上應算出所有用戶的原則上應算出所有用戶的p pn n，然后選其中具有最大，然后選其中具有最大pn的的用

15、戶供水入口處壓力為控制點。的的用戶供水入口處壓力為控制點。 工程上可把壓力控制點工程上可把壓力控制點設置在主干管上離循環(huán)泵出設置在主干管上離循環(huán)泵出口約口約2/3處附近的用戶供水處附近的用戶供水入口處，其設定值為設計工入口處，其設定值為設計工況下該點的供水壓力值。況下該點的供水壓力值。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 （2 2）壓差控制方法）壓差控制方法 當各個用戶所要求的資用壓頭相同時，壓差控制點可當各個用戶所要求的資用壓頭相同時，壓差控制點可以選在最遠用戶處；當各用戶所要求資用壓頭不同時，以選在最遠用戶處；當各用戶所要求資用壓頭不同時，壓差控制點應選在要求資用壓頭最大的

16、用戶處，其壓差壓差控制點應選在要求資用壓頭最大的用戶處，其壓差設定值為所要求的資用壓頭。設定值為所要求的資用壓頭。 （3 3）熱源供水溫度）熱源供水溫度 調節(jié)方案為熱源的供水溫度隨室外溫度的變化而變化調節(jié)方案為熱源的供水溫度隨室外溫度的變化而變化。當室外溫度升高時，控制熱源的加熱量以降低供水溫。當室外溫度升高時，控制熱源的加熱量以降低供水溫度，但供水溫度不能太低，否則滿足不了生活熱水要求度，但供水溫度不能太低，否則滿足不了生活熱水要求，因此，因此應保證熱網供水溫度不低于應保證熱網供水溫度不低于6060。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 （4 4）熱源總流量調節(jié)）熱源總流量調

17、節(jié) 熱源處循環(huán)泵的總流量用變頻控制，根據壓力控制點熱源處循環(huán)泵的總流量用變頻控制，根據壓力控制點的壓力變化控制變頻泵的轉速。的壓力變化控制變頻泵的轉速。 4. 4. 間連網的調節(jié)間連網的調節(jié) （1 1）二次網的調節(jié)）二次網的調節(jié) 壓力控制和壓差控制原理相似。二次網調節(jié)中關于控壓力控制和壓差控制原理相似。二次網調節(jié)中關于控制點位置及設定值大小的選取和直連網相同，二次網負制點位置及設定值大小的選取和直連網相同，二次網負荷變化可通過改變供水溫度實現，二次網供水溫度由該荷變化可通過改變供水溫度實現，二次網供水溫度由該站的一次網調節(jié)閥站的一次網調節(jié)閥V1V1控制。控制。6.2 6.2 供熱管網的集中控制供熱管網的集中控制 （2 2）一次網的調節(jié)）一次網的調節(jié) 把換熱站看作一次網的一個用戶，由上述二次網供水把換熱站看作一次網的一個用戶，由上述二次網供水溫