多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)報(bào)告內(nèi)容(多源環(huán)網(wǎng)供熱技術(shù))1技術(shù)發(fā)展概況2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成3可及性分析方法（既有管網(wǎng)）4水力計(jì)算方法（新建管網(wǎng)）6智慧運(yùn)行管理平臺(tái)5系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)1技術(shù)發(fā)展概況1技術(shù)發(fā)展概況單熱源枝狀管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)方法成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)管方便，技術(shù)成熟。缺點(diǎn)：

①安全可靠性差。熱源故障；管網(wǎng)主干線故障（后果）；

②負(fù)荷適應(yīng)能力差。長(zhǎng)期低負(fù)荷（效率），長(zhǎng)期高負(fù)荷（效果）；

③供熱能力不能自由調(diào)配。各自為政。

④以常規(guī)能源為主。清潔能源：可靠性，經(jīng)濟(jì)性差。多熱源環(huán)狀管網(wǎng)克服了以上缺點(diǎn)。（1）技術(shù)背景1技術(shù)發(fā)展概況多熱源服務(wù)于一個(gè)管網(wǎng)；供回水主干線或干線成環(huán)（2）結(jié)構(gòu)形式（170節(jié)點(diǎn)、200管段，30獨(dú)立環(huán)）。二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性優(yōu)點(diǎn)：①熱源遞序啟停，提供經(jīng)濟(jì)效益②熱源互為備用，管網(wǎng)多向流通，提高安全可靠性③熱源供熱量可自由調(diào)配，提高整體供熱效果④熱源、管網(wǎng)分期建設(shè)，有利于遠(yuǎn)近期規(guī)劃有機(jī)結(jié)合⑤多種熱源具有互補(bǔ)性、備用性，有利于實(shí)現(xiàn)多源協(xié)同供熱和促進(jìn)清潔能源供熱。

(3)技術(shù)特點(diǎn)1技術(shù)發(fā)展概況

因此，以并網(wǎng)運(yùn)行的多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的系統(tǒng)形式來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單熱源枝狀管網(wǎng)的系統(tǒng)形式，將成為集中供熱的發(fā)展方向。二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性優(yōu)越性與運(yùn)行方式聯(lián)系在一起。運(yùn)行方式：并網(wǎng)運(yùn)行：多熱源共網(wǎng)，熱源遞序啟停;熱源不人為分區(qū)；運(yùn)行管理方便（統(tǒng)一補(bǔ)水定壓）。

解裂運(yùn)行：低負(fù)荷時(shí)，基本熱源服務(wù)全網(wǎng)；負(fù)荷增加，隔離出部分由調(diào)峰熱源負(fù)責(zé)。安全可靠（不流動(dòng)管段）、能力互補(bǔ)（切斷閥位置固定，不能實(shí)現(xiàn)有效互補(bǔ)）、運(yùn)行管理（獨(dú)立運(yùn)行、補(bǔ)水定壓分散）。

分別運(yùn)行：隔離成小系統(tǒng)，每個(gè)熱源負(fù)責(zé)一片，形成多個(gè)單熱源系統(tǒng)。低負(fù)荷下，所有熱源均低效率運(yùn)行。節(jié)能、經(jīng)濟(jì)性差。

并網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、可靠、運(yùn)行管理方便！是最合理的運(yùn)行方式。

管網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理：設(shè)計(jì)方法正確，可及性滿足要求。理論落后于實(shí)踐。設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)方法、運(yùn)行管理技術(shù)等發(fā)展緩慢！(3)技術(shù)特點(diǎn)1技術(shù)發(fā)展概況二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（4）多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的技術(shù)瓶頸

1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺乏統(tǒng)一的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)

熱源型式、容量、位置、參數(shù)？循環(huán)水泵？補(bǔ)水定壓？管網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式？管網(wǎng)參數(shù)？管網(wǎng)閥門附件？熱源運(yùn)行方式？節(jié)能運(yùn)行策略？

1技術(shù)發(fā)展概況2）管網(wǎng)可及性缺乏評(píng)價(jià)方法既有管網(wǎng)極少按并網(wǎng)方式運(yùn)行。

不知行不行：不知每種工況模式下供熱效果怎樣，不敢并網(wǎng)。

試了不行：不知為什么不行，問(wèn)題出在哪，怎樣改造才能行？缺少水力工況分析方法——可及性分析方法，建立了水力工況的分析模型及求解方法，對(duì)管網(wǎng)的供熱效果定量分析。二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（4）多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的技術(shù)瓶頸3）管網(wǎng)缺乏有效的水力計(jì)算方法傳統(tǒng)方法（回路流量法）：計(jì)算工作量大。

初始流量按一種工況分配，其它工況不可及；

按管段最大流量分配，管網(wǎng)投資大；

循環(huán)水泵不能合理選型及優(yōu)化運(yùn)行。缺少有效的水力計(jì)算方法——提出與可及性分析相結(jié)合的水力計(jì)算方法。

4）缺乏智慧運(yùn)行管理方法和平臺(tái)“智慧運(yùn)行”平臺(tái)功能：

測(cè)（定）、顯（示）、（分）析、（決）策、（調(diào)）控、計(jì)（量）

能夠測(cè)定的參數(shù)有限，管網(wǎng)信息不全面。其他參數(shù)如何獲得？

如何優(yōu)化運(yùn)行方案,并預(yù)測(cè)其運(yùn)行狀況？如何對(duì)任意工況的管網(wǎng)參數(shù)預(yù)測(cè)？

缺乏智慧運(yùn)行管理平臺(tái)——編制智慧運(yùn)行管理軟件上述問(wèn)題制約著多源環(huán)網(wǎng)優(yōu)越性發(fā)揮、阻礙技術(shù)的發(fā)展和推廣。1技術(shù)發(fā)展概況二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（1）熱源設(shè)置

1）設(shè)置原則分為基本熱源和調(diào)峰熱源：基本熱源全季節(jié)運(yùn)行；調(diào)峰熱源遞序啟停。熱源組合型式、容量、位置等，應(yīng)有利于基本熱源高效運(yùn)行和不同調(diào)峰熱源的遞序啟停。

主要組合形式：n個(gè)熱電廠（基本熱源）+n個(gè)熱電廠（調(diào)峰熱源）n個(gè)熱電廠（基本）+【n個(gè)熱電廠+n處鍋爐房】（調(diào)峰熱源）n個(gè)熱電廠（基本熱源）+n處區(qū)域鍋爐房（調(diào)峰熱源）n個(gè)大型區(qū)域供熱鍋爐房（基本）+n個(gè)中小型區(qū)域鍋爐房（調(diào)峰）基本熱源宜采用燃煤熱電廠，調(diào)峰熱電廠可燃煤或燃?xì)猓ㄓ停?/p>

基本熱源的大型鍋爐房宜為燃煤型，中小型調(diào)峰鍋爐房宜燃煤、燃油、燃?xì)饣蛐顭崾诫婂仩t；

禁用燃煤鍋爐房的地區(qū)，宜以采用熱電廠作為基本熱源，以燃油燃?xì)饣蛐顭崾诫婂仩t為調(diào)峰。2多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)(三個(gè)部分)二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（1）熱源設(shè)置

2）基本熱源基本熱源的額定供熱量宜取設(shè)計(jì)負(fù)荷的50%至70%。1個(gè)調(diào)峰熱源時(shí)，取較大值；2個(gè)及以上時(shí)，取較小值。

基本熱源的數(shù)量，根據(jù)供熱規(guī)模和每個(gè)熱源的供熱能力確定。規(guī)模較小時(shí)，可設(shè)置一個(gè)基本熱源；規(guī)模較大時(shí)，宜設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上；熱源位置宜合理布局（對(duì)稱、均勻）。

基本熱源運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，燃料耗量大，承擔(dān)全年80%以上的供熱量，宜選熱電廠等經(jīng)濟(jì)性熱源（供熱成本：熱電廠35元/GJ,燃煤鍋爐房70元/GJ,燃?xì)忮仩t房110元/GJ，電直熱鍋爐房成本更高155元/GJ）。

以熱電廠為基本熱源，宜在廠內(nèi)設(shè)置換熱首站，高溫水（大溫差）循環(huán)（降低供氣壓力和冷凝水回收利用；乏汽余熱利用；遠(yuǎn)距離輸送）。2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（1）熱源設(shè)置

3）調(diào)峰熱源

調(diào)峰熱源型式：小型熱電廠（燃煤、氣）；鍋爐（燃煤、氣、油、電）經(jīng)濟(jì)性：允許燃煤的地區(qū)，宜選燃煤。

靈活性、環(huán)保要求：燃?xì)?、燃油、電鍋爐（儲(chǔ)熱型）。多個(gè)調(diào)峰鍋爐房，可選單一或多種能源形式；多種能源形式的調(diào)峰熱源，宜按經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先的原則，確定啟停順序。

調(diào)峰熱源容量：調(diào)峰熱源的額定供熱量按設(shè)計(jì)負(fù)荷的30~50%確定。

可以選擇一個(gè)或多個(gè)熱源（考慮規(guī)模、靈活性、經(jīng)濟(jì)性）；

每個(gè)調(diào)峰鍋爐房?jī)?nèi)可選多臺(tái)。

燃煤鍋爐每臺(tái)不宜小于20t/h（便于提高能效和煙氣處理）;

燃油、燃?xì)狻㈦婂仩t不宜大于10t/h（啟動(dòng)靈活，便于負(fù)荷調(diào)節(jié)）.

2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性（2）管網(wǎng)設(shè)置

1）管網(wǎng)的組成和布置形式管網(wǎng)組成：

熱源、用戶、節(jié)點(diǎn)、輸送干線、環(huán)狀輸配干線、用戶輸配支線、用戶連接支線等。

布置形式：

環(huán)狀輸配干線單環(huán)，用戶輸配支線枝狀；環(huán)狀輸配干線單環(huán)，用戶輸配支線環(huán)狀；環(huán)狀輸配干線多環(huán)，用戶輸配支線枝狀；環(huán)狀輸配干線多環(huán)，用戶輸配支線環(huán)狀；2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性主要附件包括：補(bǔ)償器、分段閥、調(diào)節(jié)閥、泄水閥、放氣閥等。

①補(bǔ)償器及支座：間距按單熱源枝狀管網(wǎng)的計(jì)算方法或相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

套筒、波紋等，適當(dāng)位置設(shè)置固定支座、導(dǎo)向支座等

②關(guān)斷閥：輸配干線與環(huán)狀輸配管網(wǎng)的連接處；

熱源入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的供回水管路上；

環(huán)狀輸配干網(wǎng)上每隔1000米左右，設(shè)置一個(gè)故障分段閥；

與環(huán)狀輸配干網(wǎng)連接處的用戶輸配支網(wǎng)上，設(shè)置關(guān)斷閥。

全開或全關(guān)，不宜用作流量或壓力調(diào)節(jié)。③調(diào)節(jié)閥：

自力式（流量、壓差、溫度）和非自力式；

定流量宜采用自力式（流量、壓差）；變流量宜非自力式（電動(dòng)、手動(dòng)）；自力式溫度閥用于變流量系統(tǒng)。調(diào)節(jié)閥宜裝在用戶連接支線上，

環(huán)狀干網(wǎng)及枝狀干線上不宜裝任何形式的調(diào)節(jié)裝置！

④泄水閥和放氣閥：最高點(diǎn)或局部最高點(diǎn)設(shè)放氣閥（部分工況流速低，氣堵）；最低點(diǎn)及局部最低點(diǎn)設(shè)泄水閥。設(shè)置閥門井及保溫措施。2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成（2）管網(wǎng)設(shè)置

2）管網(wǎng)的管道附件二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成（2）管網(wǎng)設(shè)置

3）循環(huán)水泵遞序啟動(dòng)是多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的最重要的優(yōu)點(diǎn)。工況變動(dòng)條件：運(yùn)行熱源已達(dá)最大負(fù)荷；各種運(yùn)行工況下，循環(huán)水泵的流量均可能達(dá)到額定流量；但服務(wù)范圍變化，故所需的水泵揚(yáng)程不同。對(duì)應(yīng)于不同工況，各熱源應(yīng)設(shè)置額定“流量相同，額定揚(yáng)程不同”的多種循環(huán)水泵。

例子：三個(gè)熱源，10個(gè)用戶，三種工況:R1,R1+R2，R1+R2+R3，

熱源額定流量：R1，214m3/h;R2，192m3/h;R3，146m3/h;水泵揚(yáng)程：R1：78mH2O;66mH2O;58mH2OR2:62mH2O;54mH2OR3:47mH2O水力計(jì)算確定水泵揚(yáng)程。相差不大可以合用。不能通過(guò)變頻？！二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成（2）管網(wǎng)設(shè)置

4）補(bǔ)水定壓?jiǎn)螣嵩粗罟芫W(wǎng)單點(diǎn)補(bǔ)水定壓，定壓點(diǎn)設(shè)置在循環(huán)水泵吸入口。

定壓值滿足低值和高值條件：不倒空、不汽化、無(wú)負(fù)壓；承壓。

多源環(huán)網(wǎng)（并網(wǎng)）：一點(diǎn)定壓，多點(diǎn)補(bǔ)水。

定壓點(diǎn)應(yīng)設(shè)在某一基本熱源堵循環(huán)水泵入口處（原因）。

補(bǔ)水點(diǎn)宜設(shè)在每個(gè)熱源的循環(huán)水泵入口處補(bǔ)水指令均來(lái)自定壓點(diǎn)。

定壓點(diǎn)的壓力值確定：應(yīng)考慮不同工況的測(cè)壓管水頭最低點(diǎn)與定壓點(diǎn)之間的壓頭損失。取其中的最大值：承壓校核！

二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)規(guī)模大，一般采用兩級(jí)循環(huán)管網(wǎng)供熱形式。一級(jí)循環(huán)管網(wǎng)一般為環(huán)狀管網(wǎng)，供水（設(shè)計(jì)）溫度100~130℃，回水（設(shè)計(jì)）溫度為70~90℃；供水溫差30~40℃。

二級(jí)循環(huán)管網(wǎng)一般采用低溫?zé)崴嵯到y(tǒng)，供水（設(shè)計(jì)）溫度一般為80~90℃，回水一般為50~70℃。供水溫差一般為20℃。

兩級(jí)循環(huán)管網(wǎng)通過(guò)熱交換站連接。

換熱站內(nèi)，一級(jí)管網(wǎng)輸送的熱量通過(guò)間壁式水水換熱設(shè)備，傳遞給二級(jí)循環(huán)管網(wǎng)的熱媒。通過(guò)二級(jí)管網(wǎng)的循環(huán)，輸送至末端熱用戶。

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)一般指一級(jí)循環(huán)管網(wǎng)，其熱用戶一般指連接一、二級(jí)管網(wǎng)的熱交換站（區(qū)域換熱站）。

2

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、組成（3）用戶設(shè)置

二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（1）可及性分析方法的概念和建立思路可及性分析：通過(guò)水力計(jì)算，分析判定哪些用戶滿足要求，哪些不能滿足；不能滿足的原因是什么；怎樣改造能滿足。

一般思路：水力計(jì)算求解各用戶的流量，與設(shè)計(jì)流量比較。缺點(diǎn)：回路流量方法，反復(fù)平差，計(jì)算量大。建立思路：假定各用戶通過(guò)設(shè)計(jì)流量，求解各用戶的資用壓差。壓差滿足規(guī)范要求,即能通過(guò)設(shè)計(jì)流量，可及；反之，不可及。反證法思路！

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)壓頭法，易于求解；

①判定管網(wǎng)是否可及，直觀?、诙拷沂静豢杉暗挠绊懸蛩丌郾阌诖_定改善方法。

二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（3）可及性分析方法和步驟1）寫出管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及權(quán)值矩陣（對(duì)應(yīng)性）

分解為供水環(huán)網(wǎng)和回水環(huán)網(wǎng)，繪制管網(wǎng)圖，

選定參考節(jié)點(diǎn)：基本熱源入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；

節(jié)點(diǎn)編號(hào)：參考節(jié)點(diǎn)編號(hào)最大

管段編號(hào)，并設(shè)定管段流向，結(jié)構(gòu)矩陣

寫出（供回水環(huán)網(wǎng)）管段、節(jié)點(diǎn)權(quán)值矩陣：二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（2）推導(dǎo)節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力矩陣方程

基爾霍夫第一定律：基爾霍夫第二定律：以及得節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力矩陣方程：

其中：迭代法求解，得：

說(shuō)明：對(duì)于結(jié)構(gòu)（走向及參數(shù)）已確定的環(huán)狀管網(wǎng)，只要各節(jié)點(diǎn)流量確定，各管段及節(jié)點(diǎn)參數(shù)存在唯一解。

——供水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（不包括參考節(jié)點(diǎn)）流量列矩,

——供水管網(wǎng)管段阻耗方陣（主對(duì)角線對(duì)稱方陣，對(duì)角線元素為，非主對(duì)角線元素為零）

二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（3）多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析判定

判定方法一（確定各熱用戶資用壓力）：若已知基本熱源的循環(huán)水泵揚(yáng)程和定壓點(diǎn)的定壓值，則供回水管網(wǎng)各用戶節(jié)點(diǎn)便有確定的壓力值，各用戶的資用壓差便確定。根據(jù)壓差的數(shù)值，可判定各用戶的可及性。判定方法二（確定循環(huán)水泵的最小揚(yáng)程）：

確定最不利用戶【相對(duì)于參考點(diǎn)（包括環(huán)網(wǎng)及枝線）壓降最大的用戶】。

令最不利用戶的資用壓力滿足要求，求得各熱源節(jié)點(diǎn)所需的最小資用壓力，據(jù)此確定循環(huán)水泵最小可及揚(yáng)程。與實(shí)際揚(yáng)程相比較，判定管網(wǎng)可及性——供水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（不包括參考節(jié)點(diǎn)）流量列矩,

——供水管網(wǎng)管段阻耗方陣（主對(duì)角線對(duì)稱方陣，對(duì)角線元素為，非主對(duì)角線元素為零）

開發(fā)了管網(wǎng)的可及性分析軟件，申請(qǐng)了軟件著作權(quán)

二、多熱源環(huán)狀管網(wǎng)供熱技術(shù)優(yōu)越性3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（4）可及性改善措施

對(duì)于單一運(yùn)行工況的不可及管網(wǎng)，通常有兩種改善措施：（1）換用滿足可及性要求的水泵根據(jù)最小可及揚(yáng)程，選擇水泵：水泵揚(yáng)程不過(guò)大。方便、投資經(jīng)濟(jì)、施工周期短；運(yùn)行費(fèi)用高。

（2）調(diào)整部分管段的管徑計(jì)算出的最小可及揚(yáng)程較大，或某些管段的比摩阻過(guò)大，可采用更換管徑的方法或采用更換管徑與換用循環(huán)泵相結(jié)合的措施。

對(duì)于采用遞序啟動(dòng)模式的多熱源環(huán)狀管網(wǎng)，往往存在部分工況可及，部分工況不可及的情況。為了保證均可及，宜按以下原則改善可及性。

（1）能夠選到合適循環(huán)泵的情況下，不同工況選擇不同揚(yáng)程的泵。

（2）不能選到合適的泵或部分管段比摩阻過(guò)大時(shí)，按如下規(guī)則調(diào)整管徑：調(diào)大處理：調(diào)大其管徑，使所有管段在所有工況下的比摩阻均低于規(guī)范推薦值的上限。

調(diào)小處理：調(diào)小其管徑，使所有管段在不同工況下的最大比摩阻處于規(guī)范推薦的范圍內(nèi)。（死循環(huán)?。?。調(diào)整完成后，根據(jù)各種工況可及性分析結(jié)果，分別選擇滿足要求的循環(huán)水泵。（5）可及性分析軟件應(yīng)用已知條件：1)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)

平面布置圖（B）,環(huán)網(wǎng)管段參數(shù)（D\L\局部阻力），

三種工況的節(jié)點(diǎn)流量(q)2)工況：基本工況（R1）

第一調(diào)峰工況（R1+R2）

第二調(diào)峰工況（R1+R2+R3）3)循環(huán)水泵參數(shù)3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析熱源流量（

）揚(yáng)程()熱源一29450熱源二21450熱源三19860（1）現(xiàn)有管網(wǎng)可及性分析結(jié)果（5）可及性分析軟件應(yīng)用管段編號(hào)基本工況（Pa/m

）第一調(diào)節(jié)工況（Pa/m

）第二調(diào)節(jié)工況（

Pa/m）153.321746.744344.1968249.221454.290858.07653153.1800106.658668.43714-5354.3073-969.842984.94855-2.19625.272633.408168044.16971715.647948.9009737.851124.622919.08998-35.31620.051029.55149-15.070525.732048.585810-0.997823.543444.80721116.8290126.889912.545912-0.0324-20.285435.3920130.00231.198931.070914-3.2754-1.715031.2835150.5496-0.002126.77281623.5094127.741413.110917-2484.5497-622.345172.38501878.639267.539040.14981929.970740.999445.0156供水管網(wǎng)各管段在不同工況下的比摩阻

基本工況揚(yáng)程(m)/可及度第一調(diào)節(jié)工況揚(yáng)程(m)/可及度第二調(diào)節(jié)工況揚(yáng)程(m)/可及度熱源一404.8/0.1235(50)131.23/0.3810(50)46.46/1.0000(50)熱源二

51.522/1.0000(50)53.152/0.9437(50)熱源三

57.51/1.0000（60）3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析（2）改造（一）管網(wǎng)可及性分析結(jié)果（調(diào)整程度：最大值不超上限）（5）可及性分析軟件應(yīng)用3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析管段編號(hào)調(diào)整前管徑（

）調(diào)整后管徑（

）外徑×壁厚內(nèi)徑外徑×壁厚內(nèi)徑473×3.566108×4.0100673×3.566219×6.02071773×3.566159×4.5150管段號(hào)單熱源工況比摩阻（

）雙熱源工況比摩阻（

）三熱源工況比摩阻（

）149.730340.472550.3520218.122528.872250.6445335.366632.206650.46484-35.47989.296241.856051.822118.407639.4700646.271310.44012.8659771.536437.182032.26728-30.15591.180421.41969-13.628128.866645.559510-0.797125.175643.17461113.3823111.456216.4288120.1065-14.379929.572313-0.00730.858232.458414-4.0023-2.595333.7959151.00810.305321.03731617.979299.880124.915317-47.1937-24.26018.44591898.3955104.398919.82501935.114352.699534.8303（2）改造（二）管網(wǎng)可及性分析結(jié)果（5）可及性分析軟件應(yīng)用3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析管段編號(hào)調(diào)整前管徑（

）調(diào)整后管徑（

）外徑×壁厚內(nèi)徑外徑×壁厚內(nèi)徑11159×4.5150219×6.020718159×4.5150219×6207管段號(hào)單熱源工況比摩阻（Pa/m

）雙熱源工況比摩阻（Pa/m）三熱源工況比摩阻（Pa/m）145.125238.760349.5566217.120028.535750.5387332.249731.382850.21884-27.036910.667042.524052.149418.678439.5638639.98259.10812.5550763.622634.628631.20748-23.90511.788622.37029-13.726519.389144.027710-0.810420.077742.3518112.565430.52663.5104120.0867-36.770326.713913-0.00602.152633.179014-3.9492-0.404035.1433152.62803.140123.0705167.876251.143120.134317-68.4250-30.25477.12681823.816021.60414.13031942.613456.323836.0390（2）改造前后結(jié)果對(duì)比（5）可及性分析軟件應(yīng)用3多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的可及性分析管段編號(hào)管徑規(guī)格內(nèi)徑管段長(zhǎng)度1273×72598002219×62077003159×4.5150400473×3.5663005219×6207800673×3.5662107219×62073508219×620710009219×620740010273×725960011159×4.515085012159×4.515080013273×725956514219×6207111215219×620780016159×4.51507601773×3.56670018159×4.515060019219×6207800管段編號(hào)管徑規(guī)格內(nèi)徑管段長(zhǎng)度1273×72598002219×62077003159×4.51504004108×41003005219×62078006219×62072107219×62073508219×620710009219×620740010273×725960011219×620785012159×4.515080013273×725956514219×6207111215219×620780016159×4.515076017159×4.515070018219×620760019219×6207800熱源流量（

m3/h）揚(yáng)程(mH20

)熱源一29450熱源二21450熱源三19860工況類別熱源一最小可及揚(yáng)程（mH2O）熱源二最小可及揚(yáng)程(mH20)熱源三最小可及揚(yáng)程(mH20)單熱源工況46.026

雙熱源工況42.88838.888

三熱源工況45.72548.88355.714工況類別熱源一最小可及揚(yáng)程（mH2O）熱源二最小可及揚(yáng)程(mH20)熱源三最小可及揚(yáng)程(mH20)單熱源工況404.8

雙熱源工況131.251.5

三熱源工況46.453.157.54

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算（1）傳統(tǒng)計(jì)算方法（回路流量法）的局限性目的：確定管徑、計(jì)算阻力并選擇水泵（揚(yáng)程）局限性（假定初始流量—選管徑—計(jì)算實(shí)際流量、阻力-選水泵）：

①難以保證初始流量分配的合理性

人為設(shè)定管段流量，主觀性。怎么分配合理，沒有標(biāo)準(zhǔn)。

②初始流量分配工作量大，計(jì)算過(guò)程繁瑣

節(jié)點(diǎn)流量平衡法需對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行平衡分配，沒有專門的計(jì)算軟件可利用，計(jì)算工作量大；余枝流量法隨簡(jiǎn)化了流量人工分配工作量，但須進(jìn)行復(fù)雜矩陣方程求解，必須計(jì)算機(jī)（大型管網(wǎng)）。

③管網(wǎng)水力平差運(yùn)算復(fù)雜

方程數(shù)目多，非線性。

反復(fù)迭代和平差運(yùn)算，必須借助專門軟件才能完成。④不能適應(yīng)多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的多工況運(yùn)行模式

初始流量分配只能按一種工況進(jìn)行，設(shè)計(jì)出的管網(wǎng)也只能滿足一種工況（其它工況可及性難保證）。

（2）基于管網(wǎng)可及性分析的水力計(jì)算方法（建立思路）①按不同工況分別確定管網(wǎng)管徑。根據(jù)不同工況的設(shè)計(jì)流量，從一組任意的管徑組合開始，分別對(duì)每一種工況進(jìn)行可及性分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)每一種運(yùn)行工況下各管段管徑進(jìn)行調(diào)整，使各管段的在各種工況下的比摩阻均位于規(guī)范推薦區(qū)間（30~80）。

②比較管網(wǎng)的同一個(gè)管段在各種不同工況下的管徑大小，取其中最大值多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的管徑組合；

③調(diào)整。對(duì)最大管徑組合進(jìn)行可及性分析，可能存在“所有工況下比摩阻值均小于規(guī)范推薦下限值”的管段，調(diào)小管徑，直至所有管段在最大比摩阻工況下的比摩阻位于規(guī)范推薦范圍內(nèi)（其他工況下比摩阻可小于規(guī)范下限值）。

④

以調(diào)整后的管徑組合分別作為供回環(huán)網(wǎng)最終的管徑組合。

⑤對(duì)供回水環(huán)網(wǎng)進(jìn)行可及性分析，在確定出最不利用戶的基礎(chǔ)上，求得各熱源在不同運(yùn)行工況下的最小可及揚(yáng)程。4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算（2）基于管網(wǎng)可及性分析的水力計(jì)算方法（步驟）①劃分工況，確定計(jì)算參數(shù)：

根據(jù)熱源啟動(dòng)方案，劃分工況并確定各種工況下節(jié)點(diǎn)流量。②繪制供回水環(huán)網(wǎng)計(jì)算圖：簡(jiǎn)化為環(huán)狀管網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)、支線編號(hào)，設(shè)定流向，選定參考點(diǎn)，寫出相應(yīng)向量及管網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣（元素值）。③供水環(huán)網(wǎng)水力計(jì)算：

根據(jù)“建立思路”中管徑確定方法，

確定供網(wǎng)最終管徑，并求出各節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力，

同時(shí)求得各管段流速、流量、阻力損失等。④回水環(huán)網(wǎng)水力計(jì)算：

采用供水環(huán)網(wǎng)管徑，求出各節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力，

同時(shí)求得各管段流速、流量、阻力損失等。⑤確定最不利用戶節(jié)點(diǎn)：

根據(jù)節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力和連接支線阻力損失，

確定最不利用戶。⑥確定各熱源循環(huán)水泵最小可及揚(yáng)程：

考慮各部分阻力和最不利用戶資用壓力，

確定各熱源循環(huán)水泵最小可及揚(yáng)程。

根據(jù)上述步驟，編制了計(jì)算機(jī)軟件（已申請(qǐng)著作權(quán)）。4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算（3）水力計(jì)算軟件應(yīng)用

已知條件：三個(gè)熱源，10個(gè)換熱站；1)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù)

平面布置圖（B），

三種工況的節(jié)點(diǎn)流量(q)，2)工況：基本工況（R1）第一調(diào)峰工況（R1+R2）第二調(diào)峰工況（R1+R2+R3）3)設(shè)計(jì)目的:

確定管徑；

選擇循環(huán)水泵4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算（3）水力計(jì)算軟件應(yīng)用（條件-節(jié)點(diǎn)流量）

4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算節(jié)點(diǎn)編號(hào)基本工況第一調(diào)節(jié)工況第二調(diào)節(jié)工況備注1000三通2000三通3000三通4000三通50.007410.012840.01784用戶60.007290.012630.01756用戶70.009670.016760.02329用戶80.007290.012630.01756用戶90.009260.016050.02230用戶100.007380.012790.01777用戶110.008090.014030.01949用戶120.012190.021140.02938用戶130.005770.010000.01374用戶140.007260.012580.01749用戶1500.059440.05944熱源二16000.05512熱源三170.081610.082010.08161熱源一（3）水力計(jì)算軟件應(yīng)用（結(jié)果-管徑、揚(yáng)程）

4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算管段編號(hào)管徑規(guī)格（

）內(nèi)徑（

）1273×72592219×62073159×4.5150489×4815219×62076219×62077219×62078219×62079273×725910273×725911219×620712219×620713219×620714159×4.515015108×410016219×620717159×4.515018159×4.515019219×6207工況類別熱源一最小可及揚(yáng)程（m）熱源二最小可及揚(yáng)程(m)熱源三最小可及揚(yáng)程(m)基本工況50.114

第一調(diào)峰工況40.25931.881

第二調(diào)峰工況46.66752.11658.522（3）水力計(jì)算軟件應(yīng)用（結(jié)果—供網(wǎng)比摩阻、流量、流速、阻力損失）

4多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算管段編號(hào)基本工況比摩阻（

）第一調(diào)峰工況比摩阻（

）第二調(diào)峰工況比摩阻（

）152.345247.798752.9497216.422830.892254.2310330.027937.405758.98094-68.62369.149569.591052.416516.857536.4300653.872016.36603.1390780.864147.787233.16178-38.5506-0.014318.51429-5.40416.586730.533610-1.076921.067769.4839112.833628.4029-2.5808120.0005-6.812930.615313-0.00135.882549.810214-21.2292-3.871637.06651525.28204.065049.9560164.288220.602032.103317-41.5048-7.209213.42771883.829162.087513.65161931.326139.194431.0961（3）水力計(jì)算軟件應(yīng)用（結(jié)果—供網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力值）

4多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算節(jié)點(diǎn)編號(hào)基本工況（

）第一調(diào)節(jié)工況（

）第二調(diào)節(jié)工況（

）1-4.13-3.56-4.902-7.59-5.17-6.453-10.27-4.99-4.524-10.38-8.48-1.615-5.47-5.79-8.896-6.89-7.16-11.147-7.78-6.82-9.918-6.63-4.94-6.349-10.82-4.09-2.2810-11.04-5.460.6811-10.98-8.552.0712-11.23-9.67-8.3513-5.30-6.32-2.7914-4.13-3.56-4.9015-7.59-5.17-6.4516-10.27-4.99-4.52（4）水壓圖根據(jù)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相對(duì)壓力，補(bǔ)水定壓點(diǎn)壓力，循環(huán)水泵揚(yáng)程，繪制水壓圖4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算基本工況（4）水壓圖4

多熱源環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算兩熱