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文档简介
新疆维泰热力股份有限公司员工技术培训资料《供热运行调节曲线的计算与运用》编写及讲解:韩学祥目录一、供热运行调节曲线的质调节理论公式(一)质调节理论公式(二)质调节理论公式计算数值的表格和图形二、二次供热运行调节曲线的确定及特殊情况下的公式调整(一)热负荷的确定(二)供、回水温度的确定(三)供水流量的确定(四)流量公式的应用和对供热负荷、供回水温度、流量的关系分析(五)二次供热运行调节曲线的计算及绘制(六)流量修正后的二次供热运行调节曲线的应用及计算公式(七)供热区域内各用户热指标不一致时运行改善措施(八)实际室温比标准室温高时多耗的热量和幅度分析三、热源供热运行调节曲线的计算(一)热源热负荷的确定(二)热源供回水温度的确定(三)热源供水流量的确定(四)热源运行曲线的计算前言供热运行调节曲线是供热企业指导供热运行的重要技术文件,对企业、对用户的供热质量有着重大影响,与企业的经济运行密切相关,所以,供热企业的相关技术人员、生产管理人员、操作人员、维护人员都应掌握其计算方法。研究企业工艺装备和用户采暖情况对其产生的影响。相关责任人员要根据实际情况对其进行完善修正,使其更好地发挥指导生产运行,保障供暖质量,减少能源消耗等方面的作用。一、供热运行调节曲线的质调节理论公式供热运行的几种调节方式以单位、企业、居民的室内采暖为供热目的的供热运行大体有五种调节方式,其中基本的有三种:(1)质调节:采暖期内,保持二次网运行流量不变,随着室外温度的变化,用调节供回
水温度高低的方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做质调节。(L)1/1+Bt—t
nw1/、(L)1/1+Bt—t
nw1/、+2(t’-t’h)广〃)(''n_O’)1/1+B-t'—t'2t))((3)间歇调节:采暖期内,运行时二次网的运行流量和供水温度都不变,但运行一段时间后再停运一段时间,随着室外温度的变化,调节运行时间和停运时间,反复上述方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做间歇调节。(4)分阶段改变供水流量的质调节(5)分阶段改变供水温度的量调节以下我们主要对质调节的供热运行调节方式进行分析、讨论:(一)、质调节理论公式t=t’+—(t’+t’-2t’)gn2ghn式中:tg、th——运行期任意室外日均温度下的二次热网供、回水温度,。c;tw——运行期任意室外日均温度,c;t’g、t’h——二次水设计供、回水温度,c;t’n—室内计算温度,c;t’w室外计算温度,C;B——散热器的散热指数。上述理论公式可以应用到一次网、二次网(含散热器采暖系统、地辐射采暖系统。其中,有些地辐射系统的供热水是由散热器系统的供热水换出来的,称为三次水)。上述理论公式应用到二次网时,因按规范设计的散热器采暖系统散热量较理论值有较大幅度的提高,所以在实际应用时要进行修正,否则会造成室温偏高的结果,也就是能源浪费,供热设备利用效率降低,供热成本提高。清华大学、国内一些供热企业、设计院等在很多年前就发现了这些问题,并研究发布了修正公式,在这里就不介绍了,有兴趣的同事、朋友可自行查阅、学习。、质调节理论公式计算数值的表格和图形我们看质调节理论公式,供水温度和回水温度的计算都分成三部分:第一部分是t’n,即室内计算温度(过去设计时取18°C,现乌鲁木齐市政府规定居住建筑为不低于20C),供回水温度计算时都相同。第二部分是1(t+t-2t)(。二)1/1+b,即任意室外平均气温下所对应的2ghnt—t'nw供回水温度的中间值与室内计算温度的差值,供水、回水计算时都相同。第三部分是1(t’-t’)(=w)即任意室外平均气温下所对应的供2ght—tnw回水温度与其中间值的温差值,供水计算时为正值,回水计算时为负值,可简称为“半温差”。质调节理论公式的表格把理论公式中涉及的参数按室内外计算温度和设计供回水温度以及B带到理论公式里,并带入不同的tw就可以计算出tw对应的供、回水温度。例如:乌鲁木齐前些年的室内计算温度为18C,室外计算温度为-22C,设计供回水温度分别为95C、70C,我们取B二,则1/1+B近似等于,我们取tw为18C至-22C之间的整数带入公式计算并列表,得出如下表格:质调节理论公式的表格表达形式:
日均气温。c1817161514131211109供水温度c18回水温度c18日均气温c876543210-1供水温度c回水温度c日均气温c-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11供水温度c回水温度c日均气-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22我们把质调节理论公式计算出的数据带到图中去,找到相应的坐标位置,用平滑曲线连接,得出如下曲线图:质调节理论公式的图形表达形式:(见下页)按照国家相关规定:室外平均气温在5°C以上时,可以不供暖,但为何这样规定,我未见到相关的解释,但我分析可能与下列因素有关:日照因素:白天有太阳时,阳光照射到的地方温度较高,通过窗户、墙壁、屋顶等室内可以补充些热量。人体因素:人的体温约在36C左右,可以向室内补充些热量。用能设备、器具因素:室内的用电、用火设备、器具(如电视、电灯、电饭锅、煤气灶、加热后的水、饭菜都可以向室内补充些热量)散热因素:室外平均气温在5C以上时,与室内计算温度的温差已经较小,温差小时,散热的速度也慢,即使是没有热量补充,室温的下降也是很缓慢的;但只要室内有人生活,室外有阳光照射,就能够补充些热量。按照平均气温在5C以上不供暖的规定,供热图标中相对应的数值、曲线就可以省略了,这就是我们常见的供热图表。二、二次供热曲线的确定及特殊情况下的公式调整(一)二次网(换热系统)热负荷的确定一套换热系统(有时是一座换热站或一套换热机组,下同),通过二次网把热输送至各用热户。首先要确定输多少热,我们直观的可以想到,若输热少了,用热户室温不达标,用热权益得不到保障,必然造成投诉增多,热费难收的局面;若输热多了,又造成能耗升高,公司经济效益下降的局面。在单位时间里所输送的热量,我们称之为热负荷。热负荷可用Q来表示,单位为KW或MW。热负荷的确定原则是在采暖系统无大问题时,保证热用户室温达标(或室温达到预期)的基础上尽量的减少富裕供热量,因此,热负荷的确定是需要持续改进的一项工作。一般来讲,确定热负荷的方法有以下几种:根据建筑物的设计热负荷确定:换热系统供热范围内所有采暖建筑物的设计热负荷相加,得出总的热负荷,再加上估算的二次管网热损失(一般取2%左右),初步确定,试供后再调整,适用于初次供热的区域。根据前一采暖期的热负荷确定:根据前一采暖期的热负荷,考虑供热面积增减情况,前一采暖期的供热效果等因素,确定热负荷,适用于前一采暖期已供热的区域。根据经验热指标确定热负荷:根据采暖建筑物的类型(如厂房、住宅、商场、办公楼等)和本地该类建筑的经验热指标,确定热负荷,试供后再调整。Q=q.A10-3式中:Q采暖计算热负荷,单位为kw;q采暖计算热指标,单位为W/m2;A采暖建筑物的建筑面积,单位m2无论用哪种方法确定热负荷,都应在供热过程中密切关注供热效果,误差较大时应及早调整,以保证供热质量或节约能源。(二)供回水温度的确定供回水温度的确定必须以保证供热质量为原则,同时要有利于节约能源。以前,对用散热器采暖的非节能建筑,设计为供水95°C,回水70°C(室外计算温度下的数值),但在各地的供暖运行中,发现按此温度供暖,用户室温偏高较多,能源消耗较大,现乌鲁木齐地区非节能建筑的采暖供回水温度大多采用80C/55C左右,我公司采用的是83C/58C,从供暖效果上看,很多换热系统的供回水温度还有下降的余地。对用散热器采暖的节能建筑,国家标准(GB50736-2012)规定宜按75C/50C连续供暖进行设计,且供水温度不宜大于85C,供回水温差不宜小于20C。从以往供热的经验上看,对节能50%的节能建筑可用供水温度75C、回水温度50C进行试供,根据供暖效果再进行调整。个人认为,在常用流量下,若散热器采暖系统靠供水端的室温普遍偏高,说明供水温度偏高;若靠供水端的室温若普遍偏低,说明供水温度偏低。若采暖系统靠回水端的室温普遍偏高,说明回水温度偏高;若靠回水端的室温普遍偏低,说明回水温度偏低。所以,供回水温度的确定原则是同时满足供水端和回水端的室温都在标准内(或合适的范围内)。因为供水从换热系统输送到各热用户后,供水温度基本一致。近供水端的散热器的散热量对流量变化不敏感,所以确定合适的供水温度就非常重要,而近回水端的散热器的散热量对流量变化就比较敏感,因为流量大时,循环就快,进入到末端散热器的水温就相对高些,散热量就大,所以回水温度的高低在很大程度上是由循环水量所决定的。对地辐射采暖系统,国家行业标准(JGJ142-2004)规定的比较宽松:“民用建筑供水温度宜采用35-50C,供回水温差不宜大于10C”。我公司现采用的是供水温度50C,回水温度40C。排除因庭院管网问题所造成的部分末端建筑物采暖效果差外,个人判断对设计节能50%的节能建筑还是合适的。(三)供水流量的确定在能够保证供热效果的前提下,二次网的供水流量应该尽量小些,这样可以降低二次网循环泵的电耗、在有变频调节的循环泵上,流量与循环泵运行功率的三次方成正比,即流量增加10%,功率增加%,流量减少10%,功率减少%。在工频运行的循环泵上,流量靠阀门调节来增减,循环泵的运行功率一般会随流量的增减而小幅度的增减,增减的幅度可通过该泵的性能曲线图查到。对用散热器采暖的非节能建筑,国家规定流量为,我公司大多采用的是m2,但有些换热站采用m2的循环流量时,有些用户采暖系统水循环不动或不够,不得不加大循环流量。若在确定了计算热负荷和供回水温差后,可以用公式来计算,如下:G=——Q——Ct-t«)上式中:G——供水流量,单位为t/hQ——供热计算热负荷,单位为KWC——水的比热容,单位为KJ/Kg•°C。可取C=KJ/Kg・°Ct’一一室外计算温度下热网供水温度,单位为Cgt’——室外计算温度下的热网回水温度,单位为Ch我们还可以把公式中的和c相除,得到另一个常数,我们暂时把它叫做q吧:c=36二三里—代入上面的公式:1C4.1868一0.86QG=''广''h为了表达方便,我们把这个公式命名为供热运行流量公式,简称为流量公式。在这里要特别强调一点,若使用小型锅炉直接供热,确定的流量不能比锅炉的额定流量小太多,以免损坏锅炉,引发安全事故。(四)流量公式的应用和对供热负荷、供回水温度、流量的关系分析1.流量公式及其变形(1)流量公式:确定了热负荷Q和设计供回水温度(即温差),可以计算出流量,公式为:G=0.86。(2)热负荷公式:确定了流量和设计供回水温度,可以算出热负荷,公式为:Q=弓气T,h)=(t’-t’)0.86gh温差公式:确定了热负荷和流量,可以计算出设计供回水温度的温差,公式为:t’g-t*(4)供水温度公式:确定了热负荷、流量、温差和回水温度,可以计算出供水温度,公式为:*"h(5)回水温度公式:确定了热负荷、流量、温差和供水温度,可以计算出回水温度,公式为:上(1)-(5)式中G——供水流量t/hQ——供热计算热负荷KWt——室外计算温度下的供水温度。C,又叫做设计供水温度gt’h——设计回水温度C需要说明一下的是:上述公式不仅适用于室外计算温度下的供热运行参数计算,也适应于供热运行范围内其它室外温度下的参数计算。2.公式应用举例例1:某一换热站地辐射换热系统,供热面积22万m2,热指标平均为60W/m2(已含二次管网热损失),设计供回水温度为50C/40C。请问(1)该系统的热负荷是多少(2)该系统的运行流量是多少计算(1)热负荷Q=q.A10-3=60x(22x104)x10-3=13200KW计算(2)流量G二些=庭6xl32°。二说t,-匕50-40答(1)该系统的热负荷是13200KW°(2)该系统的运行流量是t/h例2:某一换热站运行调节曲线设计供回水温度为83C/58C,供热运行流量为300t/h,请问该换热站的供热热负荷是多少计算Q=G(t计算Q=G(t,-t,)0.86300(83-58)
086KW或。=G(t’-t«)=(83-58)=KW答:该换热站的供热负荷是KW例3:已知某一换热站的热负荷为,流量为h,请问(1)该换热站设计供回水温差为多少(2)若设计回水温度为58C,设计供水温度应为多少(3)若设计供水温度为85C,设计回水温度应为多少
计算0.86Q0.86x5.5x103or计算(1)t’g°Ct’===25(1)t’g°ChG189.2—些+—0.86必余103+58C=83CgGh189.2t’=t’-冬=85-°.86必余103=60ChgG189.2答:(1)该换热站设计供回水温差为25C若设计回水温度为58C,设计供水温度应为83C若设计供水温度为85C,设计回水温度应为604.对供热负荷、供回水温度、流量的关系分析在供热负荷、供水温度、回水温度、供热流量这四个参数中,我们说供热负荷是最基础的参数,它最主要是由设计单位根据国家相关标准设计决定的。其次,是建设施工单位对设计要求的实施程度决定的。一般来说,建筑物建成了、使用了,该建筑物的热负荷就大致确定了,但在使用过程中,还是有一些因素会对热负荷的大小起到一定的影响,简单例举如下:管理因素:例如居住建筑原设计室温为18C±2C,现乌鲁木齐市政府规定为不低于20C,热负荷就相应变大了,据说有些单位自行规定为25C,热负荷就更大了。建筑物损坏因素:有些建筑物使用一段时间后,发生损坏,如玻璃破损、门窗变形漏风、墙皮脱落、屋面漏水等,热负荷也会变大。人为因素:如长时间开门、开窗等,热负荷也会变大。(4)改造因素:如非节能建筑进行外墙保温节能改造后,热负荷相应变小。改大管径,增加散热器后,热负荷相应增大。(5)供热因素:若供热单位控制、调节不利,使得建筑物室温偏离规定,使得实际热负荷变大或变小。供水温度、回水温度、供热流量是为尽可能符合热负荷的需求(也就是室温要求)而由供热方根据其具有的实际条件人为制定和控制的。制定和控制的好,供热质量就好,供热成本就低,制定和控制的稍差些,供热质量可能还好,但供热成本会高一些,若制定和控制的不好,那就供热质量也不好,供热成本也较高。供水温度减回水温度就叫供热温差(简称温差),温差乘供热流量,就是供热负荷。供热热负荷一定时,可以是小温差、大流量,也可以是大温差、小流量,当然也可以是中温差、中流量。到底是制定和控制成多大温差,多大流量才合适,这就要由供热质量和供热成本来检验,就是我们不断研究分析、不断探索实践、不断总结提高的持久工作。(五)二次水供热运行曲线的计算及绘制非节能建筑散热器采暖换热系统二次水供热运行曲线的计算及绘制非节能建筑散热器采暖换热系统,确定参数如下:t’=83°Ct’=58°Ct’=20°Ct’=-22°CB=ghnw请计算供热运行供回水温度参数和绘制供热运行曲线计算:根据公式代入已确定的参数依次取t=8〜-22之间的整数,代入上式,计算后得到一组t和t值,列成下表:气温。C供水温度C回水温度C-20-18-8-9绘制供热曲线:以竖轴为回水-19-6水温轴,以横轴为室外平均气温轴,建立平面坐标系,把计算得到的供回水温度值作为坐标点标入坐标系中,再用曲线光滑连接即成。说明:图中纵轴与横轴单位长度的比例为1:2。本图横坐标数值排列方向与管理和教材中的方向相反。根据供热区域的热负荷和上面确定的t,g、t«,可以计算出供热流量。若在供热期内供热面积有变化,相应调整流量。节能(50%)建筑散热器采暖换热系统二次水供热运行曲线的计算节能(50%)建筑散热器采暖换热系统,确定参数如下:t’=75Ct«=50°Ctt’=75Ct«=50°Ct,n=20Ct,w=-22CB=请计算供热运行供回水温度参数计算:根据公式在tg已经计算出来的情况下,公式可简化为:t=t-2x4(t’-t’)(L——)hg2gh,'一t()的数值,可以储nwnw在计算气温为t条件下的t时,已计算出-(t’-t’)wg2gh存在计算器“M+”里,为表述方便,我们把己计算出的这个值称为CC,这时th=tg-2CC的表述成立,以简化计算过程,这样,我们在计算完tg后,顺便就把th计算出来了,代入已确定的参数:t=20+1/2(75+50-2x20)(20一\)1/1+()的数值,可以储nwg20+2220+22
=20+(室外平均气温。C=20+(室外平均气温。C-18-19-20-21-2220-1w4220-1(w42th=t-2CC依次取t=8(也可以是10、5等)至-22之间的整数,代入上式,计算后得到一组tg和匕值,列成下表:室外平均气温C876543210-1-2-3-4供水温度C回水温度C室外平均气温C-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17供水温度C回水温度C
节能(50%)建筑地辐射采暖换热系统二次水供热运行曲线的计算节能(50%)建筑地辐射采暖换热系统,确定参数如下:t’=50°Ct’=40°Ct’节能(50%)建筑地辐射采暖换热系统二次水供热运行曲线的计算节能(50%)建筑地辐射采暖换热系统,确定参数如下:t’=50°Ct’=40°Ct’=20°Cghnt’=-22CB=1/2(t’g-t’h)gngh代入已确定的参数t=20+1/2(50+40-2x20)(20一\)1/1++1/2(50-40)(20t=20+1/2(50+40-2x20)20+2220+22=20+25(20f)4220—t、+=20+25(20f)4220—t、+5(w)42t=t-2CChg依次取t=8至-22C之间的整数,代入上式,计算后得到一组t和t值,列成下表:室外平均气温C876543供水温210-1-2-3-41.大流量修正后的二次供热运行调节曲线的应用及计算公式有时候,我们按确定的流量和供回水温度运行时,因一些不利因素的影响,某些换热站供热区域的用户采暖系统会出现不循环的现象,原因找不到或虽然找到了,但在采暖期内没条件处理,增大供热流量后就循环了,不得不采用大流量循环的办法来保证供热质量。循环流量调大后,一方面会造成循环泵电耗的显着增加,另一方面,若在供水温度不变时,其它用户采暖系统会随着循环流量的增加而回水温度也会增高,使得室内采暖系统内的平均温度增高,室温也会随着增高,建筑物维护结构的散热量增大,供热成本上升。在循环流量不得不增加的情况下,为了不使热耗增加,可以用修正运行调节曲线的方式加以控制。我们知道,热负荷等于流量乘温差,为了不使热负荷增加,在流量增大的情况下,可以减小温差,那么温差怎样减小呢我们要看流量增加到什么幅度,若流量由确定的100%增加到120%,那我们就要在确定的温差上除以120%,我们把这个幅度用n表示,用公式可表示为:我们把n称为流量修正系数,把1/n称为温差修正系数在这里我们要说明一下:(1)流量修正系数n是我们为了分析、应用而自行命名的,与各类教科书或文章的表述很可能不同。如果我们用其余另一个符号或汉字表示也是可以的。(2)修正系数一般在与确定值上下不大的范围内,即与1相差不很大,如果真是大了,就要采取其它措施从根本上解决问题,而不是进行流量或温差的修正了。我们把由流量修正而引起的温差(也是供、回水温度)修正系数代入质调节公式,公式可表述为:,1t'—t1t'—tXt=t’+—(t’+t’-2t’)(w)1/1+B+——(t’—t’)(w)gn2ghnt'—t'2nght—tt=t-2CC我们举例应用一下:某非节能建筑散热器采暖换热系统,供热面积10万平方米,平均热指标q二(已含二次网散热损失),供热运行前已按下列参数绘制了供热运行曲线和确定了流量t’=83°Ct’=58°Ct’=20°Ct’=-22°CB=G=270t/hghnw但运行后,有个别用户采暖系统不循环,用户服务人员上门检查处理没能解决,换热流量逐步调大到324t/h后,该系统循环正常了(试着把流量降低些,又不循环了)。请修正供热运行曲线的数值。求流量修正系数:n=324/270=求温度修正系数:1/n=1/求供水温度:t5—t\11/、/t’一t\t=t’+1/2(t’+t’-2t’)(^)1/1+b+—x(t’—t’)(^)gnghn,,_,,gh,,_,,一t丁_L/乙[tTt乙t—nw)1/1+b丁一X—[tL7\—nnwnw=20+1/2(83+58-2x20)(20f)1/1++-Lx1(83-58)(20)w)1/1+丁/\—\OOUO/\w20+221.2220+22=20+(20-tw)+25/(20-tw)w)丁乙/\4242求回水温度t=t-2CChg把8°C至-22°C的整数代入七,计算出表中一组数值室外平均气温C876543供水温度。C回水温210-1-2-3-4度。C室外平均气温C-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17供水温度C回水温度C小流量修正后的二次供热运行调节曲线的应用及计算公式有时候,我们按确定的流量和供回水温度运行时,因外网部分管道阻力过大,或换热站内部阻力过大(如板换配置偏小或结垢、站内、外阀门、管线偏小等),会出现流量不够(差的不是太多)的现象。在暂时无条件从根本上解决时,可以采用小流量修正调节曲线的办法来达到供热均衡的效果。现在用地辐射供暖的建筑物越来越多,因供回水温差减小而使流量增大,特别是节能为50%以内的地辐射采暖建筑,其换热电耗是同类散热器采暖建筑的2倍以上,在供热负荷不是很重的时段,也可以采用小流量修正调节曲线的方法来降低换热电耗。理论上循环流量降低10%,循环泵电耗降低%,循环流量降低%,循环泵电耗降低50%,配置有变频器的循环泵流量降低后,电耗的下降接近理论值。采用小流量修正和大流量修正的公式是一样的,区别仅在于n是大于1还是小于1。流量小,n小于1,温差就大、这里就不再重复计算公式了。(七)供热区域内各建筑物采暖热指标不一样时供热运行的应对措施一座换热站或一套换热系统所供热的区域内,可能因设计建设的时段不同,同时存在非节能建筑与节能(50%)建筑,或节能(50%)建筑与节能(65%)建筑和节能(75%)建筑,供热指标相差较大,在没有对非节能建筑进行外墙保温节能改造前,在没有条件按热指标分类而用不同的换热系统供热前,一套换热系统的供水出口处的供水温度在某一时间点上是相同的,这些水温相同的供水在输到各用户进口过程中因输送距离的远近和管道保温性能的差异而产生稍许降低(一般不会超过1°C),我们近似地认为各用户进口处的供水温度是相同的。我们可以想到:采暖热指标相差较大的建筑物,用同样温度的供水去供热,通常的结果是若按热指标高的运行调节曲线供热,热指标高的建筑物室温达标,热指标低的建筑物室温就会明显偏高,节能建筑的节能效果不明显,供热成本仍然较高。若要按热指标低的运行调节曲线供热,热指标低的建筑物室温达标,热指标高的建筑物室温偏低,会造成供暖质量下降,与我们的服务宗旨不符,显然是不可取的。在这里,提出一些解决方案,供大家参考:对地辐射采暖系统因地辐射采暖系统采暖盘管的供水进口和回水出口一般都在一个房间内,通过控制流量就可控制房间内供水的平均温度,根据这一特性,可以采用热指标高的运行调节曲线,根据建筑物热指标的不同,计算控制好相应的流量。如采用t’g=50C、t’h=40C的设计供回水温度,可先按下列情况初步确定流量为:(1)热指标为60W/m2时,G=(6°x0.86)=h«m215°-4°(2)热指标为45W/m2时,G=(笆、°.86)=h・m225°-4°⑶热指标为35W/m2时,G=('I*°岛)=h・m235°-4°各采暖建筑调到确定流量后稳定运行10天左右,再去用户那里了解供热效果,若(2)(3)建筑物室温仍偏高,可进一步调小流量,直到调到较理想的室温,若调到某一流量后再难以下调且室温仍偏高,也可适当降低供水温度,调大(1)建筑物的流量。反复试调、试运几次后,应能找到较理想的供回水温度和流量。对散热器采暖系统散热器采暖系统散热器一般都是串联布置的,从住宅来说,过去建的往往是几户串在一起,现在新建的住宅应已分户,但在一户内的几个房间串在一起,调节难度是比较大的,往往出现进口端和出口端室温不均衡的现象,建议分两种情况进行调节。(1)对节能建筑面积小于非节能建筑面积的,采用非节能建筑使用的供回水温度,对节能建筑采用流量调节,调节到末端散热器所在的室温接近室温标准的下限,这时,其它非末端散热器所在的室温均偏高,节能建筑的节能作用大约能发挥50%。(2)对节能建筑面积大于非节能建筑面积的,采用节能建筑使用(或适当高于)的供回水温度,并对非节能建筑用加大流量的方法调节,以更好地发挥节能建筑的节能作用。无论对(1)或(2)情况的供热调节,都需先计算、再反复试调几次,找到最合适的供回水温度和流量,才能在保证供热质量的基础上最大限度地节约热量,达到降低供热成本的目的。(八)实际室温比标准室温高时多耗的热量的数量和热量的幅度供热要达到规定的室温,这个规定的室温我们称作标准室温。标准室温不是由供热方规定的,也不是由用热方规定的,而是由国家或国家部委或当地政府规定的。作为供热方要认真执行。过去,国家规定主要居住建筑和办公建筑室温为18°C±2°C,其它建筑也有相应高低不等的室温规定。目前,我公司所在的乌鲁木齐地区、市政府规定为居住建筑室温不低于20C。只有下限要求,没有上限要求。可理解为室温最低20C为合格。最高由供热方灵活执行。显然,最高室温控制的越接近20C,供热方用的能量就越低,供热运行的燃料成本就越低。那么,我们就要问了,在室温达标的前提下,采暖建筑的室温温度高1C,供热量(或燃料)会增加多少增加的幅度会有多大我们下边来分析这个问题。请看供热运行质调节公式:我们前面已介绍过这个公式的意义,在这简单重复一下:公式分为三个部分(用1、2、3表示):1、t\一设计室温,可以说是供热的基准线。尸—t-L-2、-(t'+1'-2t,)(土二)5—t(室外平均气温)条件下供回水平均温度与t’的差ghnt'-t'wn值(或温度差)。这个差值若加上t«,就是供回水温度中点的纵坐标值,也就是供回水温度中点的数值。尸一t3、-(t'-t')(L^V)—t条件下1/2供回水温差。ght'-1'w尸一t.一,我们把3再分成两部分,-(t'-t1)表示为设计供回水温差的1/2,(L二)表示为ght'-1'设计室温减室外实际平均气温(其实是气象部门的预报气温)与设计室温减室外计算气温的比值,也可叫供热系数。我们可以看出,在设计供回水温度不变且流量不变的情况下,供热量是由t’-t来调整的,t’-t数值大,供热量就大;t’-t数值小,供热量就nwnwnw小。但现在问题是,我们的实际室温tn在很大程度上不等于设计室温t’n(在前面的计算中,我们所取的t’n实际是乌鲁木齐地区的最低合格室温,可以表叙为顶,m>0)而是不同程度的偏离t'。可以表述为t=t'+At,也即At=t-1'nnnnn这时,实际供热量与设计供热量的增量AQ可以表述为若t’「20t’=-22q=60WA=240万m2h=182天x24小时当^t二1时,代入上式中七1七1'贝0WO仙'1822互厕二20-(-22)当^《二2^时,代入上式中20-(-22)七2x6。X240010::182X24二KWh=20-(-22)可以把(41)中(t,-1)时的供热量作为100%,而实际供热量为[(t,+攵)-1],那么
t'—t'nwnw多供的热量的幅度(百分比)X则为从式中,我们可以看出,增供热量的幅度X与室外平均温度tw有关,tw不同,X也不同。若fn=20C.At=1C时,我们分别取tw为不同数值计算一下:t=-22C时:X=一1一=—==%w20+2242t=-10C时:X=——1——=—==%20+1030t=0C时:X=一1一=—==5%w20-020t=8°C时:X=—1—=—==%w20-812
t=19°C时:X=一1一=-=1=100%(按国家规定,室外平均气温高于5°C时可以不供暖。但w20-191有些地方政府不认可,用户也不接受,必须连续供暖)最近3个采暖期,公司统计的本地气象预报室外平均气温为:2012采暖期:C2013采暖期:C2014采暖期:C3个采暖期平均为:C我们可以近似的认为,在t’「20C时,实际室内温度增加1C,本地采暖期内增加的热耗为120+热耗为120+3.4=%以下内容仅限于间供锅炉(一)、热负荷的确定热源热负荷是由所带的换热站供热热负荷之和加上一次管网和换热站的换热热损失热负荷之和,若一次管网失水量偏大,也应一并考虑。换热站供热负荷的确定在前面已经说过,就不再重复了。一次管网的散热损失热负荷跟管网的具体情况有关,管道保温情况、完好程度、供热半径的长短、管道的管径大小、所带负荷的大小、供回水温度的高低等都对其构成影响,很难精确计算。不同的热源及供热系统,散热损失也不同;同样的热源及供热系统在不同的时段,散热损失也不同。一般凭经验取换热站供热负荷的n%就行了。供热运行后,若不合适可通过增减供水温度来调整,也可通过增减流量来调整。换热站的热损失,本人认为是很小的,因为换热站的采暖热负荷,已并入换热站供热负荷之内考虑过,换热设备换热效率的高低,基本上不构成热量的损耗。换热效率低,一次网的供水流量会大些,回水温度会高些,回水中的热量又返回到热源,严格来说,这会增加一次回水管的热损失,但应算到一次管网散热损失的范围内,严重的甚至会影响供热质量,这是我们应竭力避免的问题,但无论如何,我们不能把换热设备效率低同换热站散热损耗大联系到一起。一次管网失水量偏大造成的热损失,一般不会是一种常态,失水量往往会以突然加大或逐渐加大的形式出现。这时,首先考虑的是会不会造成大面积停暖的后果。供热方或责任方会全力以赴地查找和处理失水点。一般来说,在较短的时间内会处理好。在全部或部分换热站热负荷没有准确计量的情况下,可采用总供热面积平均热指标方法计算,还可参照上个采暖期的运行热负荷确定。(三)供回水温度的确定热源供水温度主要由锅炉额定温度决定,我公司现使用的间供锅炉的额定供水温度为130°C,确定设计供水温度时要小于或最高是等于锅炉的额定供水温度。其次,要通过回水温度和热负荷确定。同时要满足所有换热站的换热需求。虽然,间供锅炉上也有额定回水温度(我公司现使用的燃气锅炉额定回水温度为70C),但热源实际的设计回水温度却由各换热站决定着。在由一个热源供热的区域内,往往有多个换热站。这些换热站中,有多种因素会对回水温度造成影响。从供热对象来说:有的可能是对散热器采暖的非节能建筑供热。有的可能是对散热器采暖的节能建筑供热,有的可能是对地辐射采暖的节能建筑供热,这就使得这些换热站的二次供回水温度各不相同,因此,也造成这些换热站的一次网回水温度各不相同。从换热设备配置来说:有的用板换换热,回水温度会低些,有的用波节管换热器换热,回水温度会相对高些,有的换热负荷相对较大,回水温度就高些,有的换热负荷相对较小,回水温度就低些。从操作人员的理念和操作方法来说:在一些热负荷不太重的换热站,有的操作人员只运行部分换热器,认为投用多了对设备是一种浪费,其实,这会造成一次网回水温度的升高和电耗的增加,有的操作人员因为疏忽对部分换热器只开了一次水或二次水,有的对多台同时运行的换热器,不进行平衡调节,各换热器一次网回水温度高低不一。从设备的完好程度来说:换热器的二次水侧,时常会因除污器滤网损坏而出现杂物堵塞现象,也时常会因补水水质不合格出现结垢现象,这都会造成一次网回水温度明显升高。一次网回水温度应尽可能控制的低一些,有利于减少管网散热损失和运行电耗,有利于重负荷期锅炉功率的正常发挥。热源回水温度应根据上一供热期的运行实际值确定,并考虑本供热期各变动因素进行大致的修正。(三)供水流量的确定热源的供水流量应根据运行锅炉的额定流量确定,流量大了,会增加一次网循环泵的电耗。流量小了,承担的安全运行风险较大,心理压力重,虽然锅炉设计时都有安全系数,但安全系数取得的是多少我们不知道,设计、制造、材料等方面的理论值与实际值有多大偏离,我们也不知道。而锅炉运行安全又是保证正常供热的重中之重。所以,锅炉循环水量一定要等于或稍大于锅炉额定流量。顺嘴说一句:因为热水锅炉的循环流量关系到锅炉的运行安全,所以每台锅炉都须配置流量计(热量计中一般都含有流量监测,显示功能),并且要维持其显示准确。(四)、热源供热运行调节曲线的计算一般来说,一个热源配置的锅炉至少为二台,常见的为二、三、四台不等,有的热源配置的锅炉台数还更多。热源内每台锅炉的功率有相同的,也有不同的,而热源的循环流量受投运锅炉的限制,不像换热站的流量在设计最大流量之内连续可调,这就使得在不同的室外平均气温下,要对应不同的热负荷,而在不同的热负荷下,要对应运行不同台数的锅炉或不同功率的锅炉,呈分阶段的变流量质调节运行特点。供热运行调节曲线要涵盖不同台数、不同功率的锅炉运行组合,所以热源的供热运行调节曲线要相对复杂点。我们下面分几种情况加以分析、进行计算。热源建成不久,区域内建成的采暖建筑物不是很多,但热负荷(含各种热损耗)刚好与热源内的某台锅炉功率相匹配,其设计一次网供回水温度也与锅炉的额定供回水温度130°C/70°C相吻合。这时可以直接用下列公式计算。TG=t’t’n))1+BTG=t’t’n))1+B—(T—T)(广)+2GHt—tTH=t’1n+2t’n)t'―n(t—tnw—tw)1+Bi(T—T)(tn-tw)2GHt'—t'nw=TG-2CC式中:TG、TH一对应不同室外平均气温时的热源供回水温度Tg、孔一热源设计锅炉供回水温度(在这里取130C、70C)t’n一室内计算温度[乌鲁木齐地区供热合格温度为20C(下线),其他地区按当地规定]t'w一室外平均计算温度(乌鲁木齐地区过去为-22C,在这里仍按习惯沿用,最新规定约为-19.7C)t一供热期内任意室外平均温度(在这里取8C至-22C间的整数)wB-散热器散热指数,取值与二次水计算公式用的相同或与其平均值相同,在这里仍取CC-储存的半温差值,同前面的二次水回水计算公式把相关数值带入公式TH=Tg-2CC
把供热期内可能遇到的8°C至-22°C室外平均气温整数值依次带入公式,得出下列一组热源供回水温度数值:室外平均气温C876543210-1-2-3-4供水温度。C回水温度。C室外平均气温C-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16供水温度C111回水温度C室外平均气温室外平均气温C-17-18-19-20-212:供水温度。C13回水温度。C6870率。2、热源才建成,2台58MW燃气热水锅炉具备投用条件,但其供热区域内只有几个换热站,合计带有采暖负荷32MW,另估算二次网热损失为3%,换热站热损失为1%。一次管网热损失为8%。锅炉的设计供回水温度为130°C/70°C,额定流量为831吨/时。换热站的设计一次供回水水温度为130C/70C。请计算热源运行调节曲线的数值。接到计算任务后,我们先要对相关情况进行分析:热源的供热能力为2X58MW=116MW采暖负荷与各种热损32MWXXX=^36MW不但远小于热源的总供热能力,也较大幅度地小于任意1台锅炉的热功因为1台锅炉的额定流量为831t/h,而几个换热站的合计流量计算为八0.8620.86x36X103G===516〃h,两者差距较大T-T130-70我们要根据热源的实际装备情况,来妥善解决热源与换热站流量不一致的问
题。题。①热源是否具备一次水分布式变频功能。若具备,锅炉按
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