全国平衡软件在太原市（二电）集中供热工程中的应用

张 真

（太原热力公司第二供暖分公司，山西 太原 030001）

全国平衡软件在太原市（二电）集中供热工程中的应用

张 真

（太原热力公司第二供暖分公司，山西 太原 030001）

我国城市集中供热系统中，很多城市存在热负荷不断增大，相应热源却不够，近端热力站供热温度过高，热能浪费严重，末端热力站供热效果差，甚至达不到基本供热温度。如何利用有限的热资源来满足日益扩大的热需求，文章结合全网平衡软件的使用，提高供热效率，既能确保供暖质量，又能将能耗和成本降低，进而提高企业效益和社会声誉。

全网平衡软件；城市；集中供热；节能

1 前言

近年来随着城市化进程的加快，城市面积不断扩大，供热需求也不断加大，随之而来的是有限的热资源与日益增大的热需求之间的矛盾。因此从现行的供暖系统中深入挖掘，降低能耗，提高供热效率势在必行。在实际运行中，一次网的不平衡在城市集中供热系统中始终是个难以解决的问题，由于热网的不平衡，不但会影响到热用户的的供热质量，还会造成极大的热损失，为此太原市热力公司第二供暖分公司早在2000年就建成了较为完善的集中供热自控系统，通过全网平衡软件及相关数据监控软件的运用，解决了一次网平衡调节难的问题，极大地提高了供热质量，降低了热损失。

2 热网工程简介

太原市集中供热（二电）工程是第二热电厂四、五、六期扩建工程的配套供热项目，设计供热能力698 MW，实际供热面积1 300万m2。工程于2000年10月完成一期建设项目并投运，自动化控制系统由清华同方股份有限公司承建。到目前为止，已安装投运：中控室1座，操作员站14座（现减为12座），现场可控热力站126座。

以往的一次网平衡调节为人工调节，通过人工对热力站一次网上的阀门、流量计进行适时调节，一般经过1个月左右的时间才能初步平衡，当热力站流量发生改变时还需重新调节，伴随着每年不断扩网以及调节工作量逐年增大的同时调节难度也不断提高，效果却不尽人意。从2000年开始，该分公司采用全网平衡软件配合自动化监控系统进行热网的调平工作，在几个小时之内即可全网调平，经10年左右的调试运行，基本实现了预定的控制能力。

3 全网平衡软件的原理

在稳定传热情况下，室内散热器的散热量等于建筑对外的传热量，在给定散热器面积的条件下，散热器的平均温差是散热器放热量的单值函数。因此进行供暖系统的供热调节，实质上就是调节散热器的平均计算温差，即调节供、回水的平均温度，以满足不同工况下散热器的散热量。

对于大型城市集中供热系统，将热力站的二次网供、回水平均温度调节成一致，就可以使各处的室温基本上保持一致，这种方法称为“均匀性调节”，以上为全网平衡的原理。

4 全网平衡软件的运用

4.1 自控系统的构成

由图1可以看到全网平衡软件在自控系统中的位置。

图1 自控系统的构成

热力站中的现场仪表（温度传感器、压力传感器）首先进行数据采样，通过现场自控柜处理传输到TAC监控软件，而后该软件将采样数据汇总到全网平衡软件，全网平衡软件通过获得的一次网电动调节阀的反馈值和设定值，及二次网供回水温度、流量值，同时配合后台配置文件，采用一定算法控制一次网电动调节阀的阀门开度，通过改变一次网流量来达到热网平衡。

4.2 全网平衡软件主界面及其功能

图2为全网平衡软件主界面，其中，菜单栏中包含报表、故障诊断、设备检测、负荷计算、水压图、控制模式、排行榜、历史曲线、生成临时配置文件、系统维护、热力站面积、通讯端口选项，其中控制模式为主要操作选项，单击进入画面，见图2，其中可自动或手动设置全网目标温度，当选定手动给定时，可对认为达到目标的允许值和手动给定全网目标温度值进行输入。

主画面中包含本公司所辖供热范围操作员站，画面下方为相自控柜采得，允许信息提示则显示阀位是否在可控范围。

图2 全网平衡软件主界面

图3 全网平衡控制

图4 3#操作员站

4.3 全网平衡软件的调节过程

首先启动TAC vista监控软件，待软件正常运行，现场数据成功采样后，启动全网平衡软件，软件启动分为初始化启动和配置数据启动，初始化启动即无任何设定操作，配置数据启动则包含前期人工设置好的设定温度、阀门开度等。全网平衡软件会每隔5 min（可设定）从TAC监控软件的数据库、后台配置文件及压力分布计算控件中读入现场采集的参数并进行运算，并得出全网的目标温度及各站与目标温度的对比值。对于二次网供、回水平均温度比目标值低或高的热力站，软件会自动发出信号将该站的电动调节阀开度开大5%或减小5%，此过程通过TAC监控软件配合ADSL专线通讯网将信号实时传送至各热力站中的自控柜，而后自控柜通过控制器对现场电动调节阀进行操作调节，整个调节过程每隔25 min进行一次（调节周期可设置）。通过不断地调节直到各热力站的二次网供、回水平均温度达到或接近其目标设定温度，从而达到全网平衡。

在运行过程中，全网平衡软件实时对电厂及各热力站的温度变化进行汇总，及时而又不间断的动态调节现场的电动调节阀，从而使全网始终处于一个动态的平衡过程中，同时又实时将调节结果以排行榜的方式显示出来，以供工作人员参考。

4.4 全网平衡调节中的注意事项

（1）在全网平衡调节过程中，由于计算机的数据计算时间极短，可以近似地认为，数百个热力站同时接收到软件发出的调阀指令，为了安全，建议调节阀尽量不要全开或全关，并最好在其最佳调节曲线范围内进行调节，因此调阀区间取5%～95%。

（2）在全网平衡调节过程中，有时会有个别热力站停电、新建热力站自控系统未及时投运等情况，在此情况下，监控数据不能及时汇总，必然会影响到全网平衡软件的统筹运算，结果与实际会有偏差，因此，有时需要根据实际情况采用人工调节相配合的方式进行全网调节。

5 总结

应操作员站通讯状态，深蓝色表示通讯正常，红色表示通讯故障，浅蓝色表示通讯未投运。通讯栏下为自动计算全网目标温度值和调阀时间。

单击主画面操作员站，可进入相应调阀控制画面，见图3。

画面中包含相应操作员站所辖各热力站站名，二次网网供、回水，平均温度，其参数来源于TAC监控软件，每隔5 min采样一次，本站目标温度为软件自动计算所得，权重值是根据热力站实际运行情况、采暖建筑设计、热源距离等情况对温度进行的修正值。当手操器状态为自动时，实际阀位和阀位设定值通过现场

近年来，本公司通过热网自控化的改造，结合全网平衡调节软件、TAC监控软件的使用，每年采暖季为公司节省了极大的人力、物力和时间，并且取得了很好的供暖效果。在实际运行中做到了节能降耗、安全生产，自控化、科学的热网调节系统在建设节约型社会的大潮中发挥了积极的作用，为公司的长久发展奠定了坚实基础。

[1] 清华同方，周大勇.“供热调节技术”2006年08月.

[2] 清华同方.“热网全网平衡软件使用手册”（第二版初稿）2006年08月.

Entire Net Balanced Software in Taiyuan（two electricity）in Central Heat Supply Project Application

Zhang Zhen

In our country city central heat supply system，many cities have the heat load to increase unceasingly，the corresponding heat source is actually insufficient，the near-end thermal energy station heating hyper pyrexia，the heat energy waste is serious，the terminal thermal energy station heating effect is bad，even cannot achieve the basic heating temperature.How to use the hot demand which the limited hot resources satisfy expand day by day，the article unifies the entire net balanced software’s use，raises the heating efficiency，both can guarantee the heating quality，lets the common people be enjoyable，the government felt relieved，and can the energy consumption and cost reduction，then enhances the performance of enterprises and the social prestige.

entire net balanced software；city；central heat supply；energy conservation

TU 996.3

A

1000-8136(2011)08-0023-02