双热源联网供热管网水力特性优化匹配及运行调节

胡昌虎

摘 要：在经济发展的推动下，人们对生活质量的要求越来越高，室内外空气环境及质量成为人们衡量生活质量的标准之一。近年来，城镇供热事业获得了前所未有的发展机遇，但在发展的过程中建筑综合能耗也在与日俱增，热源集中供热技术也随之面临新的发展机遇和挑战。

关键词：双热源；水力工况；实验；联网运行；集中供热

热源集中供热技术的开发和利用其目的主要是为了节约能源、降低成本、提高经济效益。多热源联网的应用，一定程度上实现了节约能源、降低成本、提高经济效益[1]。因此，其越来越多地被运用于工程实践中。本文就双热源联网供热管网水力的特性及运行调节情况进行分析，旨在不断完善和提高热源集中供热技术，减少环境污染，提高人民生活质量。

1.对双热源系统管网的具体水力特性进行深入分析和研究

双热源系统管网系统其实质就是具有较大复杂性的水力系统在这个复杂的水力系统中，存在于各环路间的水路均是有密切联系的，各水路的变化状况均存在不同程度的相互制约和影响。在热水供暖管网系统中同时存在多个热用户及供热机械设备。这些用户及机械设备之间也存在密切的连续，只要其中一个热用户或者供热机械设备出现状态，便会对整个系统造成一定的影响，导致管网中各点的压力分布就会随之发生新的分布变化，从而影响整个系统的供热质量。所以，在双热源联网研究中，对其相应的水力工况调节进行深入研究具有重要价值和意义。

1.1对管网的水力特性进行深入分析和研究

传统的单热源管网不存在水力交汇点，而多热源管网却存在水力交汇点，这个就是其水力特征的主要特征表现。所谓水力交汇点就是多种压力的平衡点。在该平衡点两侧的流体压力基本保持在相等的状态。水力交汇点的具体位置及数目的确定是进行管网水力特性研究的难点，同时也是重点。

①确定力交汇点的位置。通常情况下，在整个采暖期间，多热源管网中的水力交汇点位置均是不固定的，其会在一定的范围内不断地发生移动。对力交汇点的具体位置一般受管网干线热负荷分配、热网阻力数、并联热源总管资用压头三个因素的影响，由这三个因素共同决定。水力交汇点的位置移动可通过对热源总管进行调节来实现。水力交汇点位置的移动可造成热源间各水流量分配情况出现相应的变化。②连通方式及数目的确定。在双热源联网中，其连通的方式和数目才是影响水利交汇点的关键因素。本文主要以环形管网为例。在环形管网中，其相应的水力交汇点数目主要由热网回路数、热网上连结着的热源数、分布、容量等多种因素来决定。

2.水力工况调节简介

在复杂的热水供暖管网系统中，各热用户及机械设备出现状况，将会对整个系统的热水供暖情况造成影响，造成某些用户的供水过冷、某些用户的供水过热情况的出现。由此可见，在整个供热系统中，影响系统运行效率及质量的关键因素主要为水力工况调节。工况调节内容主要包括热力工况调节、水力工况调节。水力工况调节指的是在相应的工况环境及条件下，进行流量调节，实现系统流量的平衡状态。

通常情况下，在供热系统中，其调节主要分为质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节、间歇调节等诸多种调节方式。根据供热系统的具体运行工况，正确选用相应的运行调节方式是有效保证整个系统的供暖质量及降低能源消耗的关键环节之一。应用质调节方式，水力工况较为稳定，且运行管理简便，同时可有效减少热能消耗。但其在运行过程中的循环流量一直保持在最大值状态，因此电能消耗较多。量调节方式应用于工况运行中时，其供水的温度具有较好稳定性，但水泵流量易受会到室外温度的影响，进而影响到用户室内的热量。

2.1水力工况调节模型的建立

进行水力工况调节时，必须要遵循以下三个定律：①基尔霍夫流量定律，即在任何一个集中供热系统中，流出、入某个节点的所有流量，其代数和均为0。②在任何一个集中供热系统中，任何一个回路中，存在于各各管段中的压降代数和均为0，即为基尔霍夫压力定律。如果回路流量为用户管段流量，那么，跟用户管段流量反向的为负，同向的为正。③当流体从系统中任何管段中流过时，可应用伯努利方程式将出管段断面间的能量方程式列出，求出相应的值数，即为伯努利方程。

2.2管网系统中的水力工况调节分析

促进系统中各各用户的实际流量使用得到最大限度地满足，满足各用户的暖水供应需求，是管网系统中进行水力工况调节的主要目的[2]。管网系统水力工况调节具体分为初调节。运行中调节两个内容。一般情况下，在供热系统运行之前进行相应的初调节。进行初调节的目的主要为实现多个用户间流量的优化配置，促进设计流量与实际应用流量保持一致，更好的满足用户实际流量需求。量分配不均是系统中普遍存在的问题，通过进行有效的初调节，可有效的对这一问题进行解决，同时也有效解决了冷热不均问题。所以，初调节其实质上也就是，对流量进行有效调节的方式。在供热系统中，流量的运行调节即为在室外温度对室内热负荷造成严重影响的情况下，并随着室外温度的变化而放生相应变化时，为了实现良好的室内供热质量，而通过某种方式对系统流量进行适当的调节，以实现室内内热负荷保持在合理的范围内。

在供热系统中，具体的运行工况主要包含事故、调节、设计3种工况。事故工况指的是，为满足用户具体流量需求，在事故状态下进行的工况。调节工况指得是，在相应的室外温度条件下，按照相应的调节方式进行工况设计操作。设计工况即为在相应的设计室外温度环境下，根据系统中具体的流量变化情况、具体设计负荷标准等进行的工况设计操作。在水力工况的具体调节过程中，主要包括确定实际工况、步骤：确定实际工况、计算设计工况两个步骤。一般情况下，可以不对供热系统中的供、回水干管进行调节，仅需要对热用户入口处的相关阀门进行适当调节即可完成整个设计工况的计算过程。

3.结束语

随着环境污染程度的不断加深，，开发和研究节约能力、减少污染、降低成本的供热技术及方式日益成为各国关注的话题。现在阶段，集中供热为我国应用最为广泛的采暖方式，集中供热是一种有效节约能源，可有效降低环境污染，保证供水质量，因此，应不断加强对其技术进行深入研究。

参考文献：

[1]黄文，管昌生.供热系统优化方法研究[J].国外建材科技，2012，8（35）：188-199.

[2]寇群，余宝法.多热源环形热网的自动控制[J].区域供热，2012，12（31）：581-582.endprint